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钢铁中含有的常见杂质有什么

发布时间:2023-08-31 02:02:38

碳钢中存在哪些杂质元素

碳钢并不是单纯的铁碳合金,其中或多或少包含一些杂质元素。常存的杂质元素有锰Mn、硅版Si、硫S、磷P。其中权Mn、Si是有益元素,硫、磷是有害杂质。
① Mn大部分溶解于铁素体F中,一部分溶解于渗碳体Fe3C中,使金属材料强化。Mn与S化合成MnS,能减轻S的有害作用。
② Si溶解于铁素体F中,使金属材料强化。有一部分Si溶解于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多,在碳钢中仅作为少量杂质存在,它对钢的性能影响并不显著。
③ S不溶于铁,而以FeS形式存在。由于FeS存在,钢在高温下变得极脆,称为热脆。
④ P溶于钢铁的铁素体中,虽然可使铁素体的强度、硬度有所提高,但却使室温下钢的塑性、韧性急剧降低,使钢变脆,这种现象称为冷脆。磷的存在还使钢的焊接性能变坏。

② 钢中五大元素

五大元素:硅、锰、碳、磷、硫
五大杂质元素:氧、氮、磷、硫、氢

③ 冶金过程中产生哪些杂质

实际使用的钢中,除了含有铁、碳与合金元素外,在冶炼过程中,不可避免地要带入一些杂质(如锰、硅、硫、磷、非金属类杂质以及某些气体,如氮、氢、氧等)。这些杂质对钢的质量有很大的影响。常存杂质对钢性能的影响|钢铁检测设备|金属材料检测设备
1.锰 锰在钢中作为杂质存在时,一般均小于0.8%。它来自作为炼钢原料的生铁及脱氧剂锰铁。锰有很好的脱氧能力,还能与硫形成MnS,以消除硫的有害作用。这些反应产物大部分进入炉渣而被除去,小部分残留于钢中成为非金属夹杂物。此外,在室温下锰能溶于铁素体,对钢有一定强化作用。锰也能溶于渗碳体中,形成合金渗碳体。但锰作为少量杂质存在时,它对钢的性能影响不显著。
2.硅 硅在钢中作为杂质存在时,一般均小于0.4%,它也来自生铁与脱氧剂。在室温下硅能溶于铁素体,对钢有一定的强化作用。但硅作为少量杂质存在时,它对钢的性能影响也不显著。常存杂质对钢性能的影响|钢铁检测设备|金属材料检测设备
3.硫 硫是由生铁及燃料带入钢中的杂质。在固态下,硫在铁中的溶解度极小,而是以FeS的形态存在于钢中。由于FeS的塑性差,使含硫较多的钢脆性较大。更严重的是,FeS与Fe可形成低熔点(985℃)的共晶体,分布在奥氏体的晶界上。当钢加热到约1200℃进行热压力加工时,晶界上的共晶体已溶化,晶粒间结合被破坏,使钢材在加工过程中沿晶界开裂,这种现象称为热脆性。为了消除硫的有害作用,必须增加钢中含锰量。锰与硫优先形成高熔点(1620℃)的硫化锰,并呈粒状分布在晶粒内,它在高温下具有一定塑造性,从而避免了热脆性。硫化物是非金属夹杂物,会降低钢的机械性能,并在轧制过程中形成热加工纤维组织。因此,通常情况下,硫是有害的杂质。在钢中要严格限制硫的含量。但含硫量较多的钢,可形成较多的MnS,在切削加工中,MnS能起断屑作用,可改善钢的切削加工性,这是硫有利的一面。常存杂质对钢性能的影响|钢铁检测设备|金属材料检测设备
1.磷 磷由生铁带入钢中,在一般情况下,钢中的磷能全部溶于铁素体中。磷有强烈的固溶强化作用,使钢的强度、硬度增加,但塑性、韧性则显著降低。这种脆化现象在低温时更为严重,故称为冷脆。一般希望冷脆转变温度低于工件的工作温度,以免发生冷脆。而磷在结晶过程中,由于容易产生晶内偏析,使局部地区含磷量偏高,导致冷脆转变温度升高,从而发生冷脆。冷脆对在高寒地带和其它低温条件下工作的结构件具有严重的危害性,此外,磷的偏析还使钢材在热轧后形成带状组织。因此,通常情况下,磷也是有害的杂质。在钢中也要严格控制磷的含量。但含磷量较多时,由于脆性较大,在制造炮弹钢以及改善钢的切削加工性方面则是有利的。常存杂质对钢性能的影响|钢铁检测设备|金属材料检测设备
2.非金属夹杂物 在炼钢过程中,少量炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物可能进入钢液,形成非金属夹杂物。例如氧化物、硫化物、硅酸盐、氮化物等。它们都会降低钢的机械性能,特别是降低塑性、韧性及疲劳极限。严重时,还会使钢在热加工与热处理时产生裂纹或使用时突然脆断。非金属夹杂物也促使钢形成热加工纤维组织与带状组织,使材料具有各向异性。严重时,横向塑性仅为纵向的一半,并使冲击韧性大为降低。因此,对重要用途的钢(如滚动轴承钢、弹簧钢等)要检查非金属夹杂物的数量、形状、大小与分布情况。此外,钢在整个冶炼过程中,都与空气接触,因而钢液中总会吸收一些气体,如氮、氧、氢等。它们对钢的质量也会产生不良影响。

④ 钢中常存元素有哪些对钢的性能有何影响

通常说钢中的杂质元素一般是指硅、锰、硫、磷。 碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷,它们对碳钢的性能都有一定的影响。 一锰的影响 锰是炼钢时加入锰铁脱氧而残留在钢中的。锰的脱氧能力较好,能清除钢中的FeO,降低钢的脆性;锰还能与硫形成MnS,以减轻硫的有害作用。所以锰是一种有益元素。但是,作为杂质存在时,其含量(Wmn)一般不小于0.8%,对钢的性能影响不大。 二硅的影响 硅是炼钢时加入硅铁脱氧而残留在钢中的。硅的脱氧能力比锰强,在室温下硅能溶入铁素体,提高钢的强度和硬度。因此,硅也是有益元素。但作为杂质存在时,其含量(Wsi)一般小于0.4%,对钢的性能影响不大。 三硫的影响 硫是炼钢时由矿石和燃料带入钢中的。硫在钢中与铁形成化合物FeS,FeS与铁则形成低熔点(985°C)的共晶体分布在奥氏体晶界上。当钢材加热到1100-1200°C进行锻压加工时,晶界上的共晶体已熔化,造成钢在锻压过程中开裂,这种现象称为“热脆”。钢中加入锰,可以形成高熔点(1620°C)的MnS,MnS呈晶粒状分布在晶粒内,且在高温下有一定的塑性,从而避免热脆。因此,硫是有害元素,其含量(Ws)一般应严格控制在0.03%-0.05%以下。 四磷的影响 磷是炼钢时由矿石带入钢中的。磷可全部溶于铁素体,产生强烈的固溶强化,,使钢的强度和硬度增加,但塑性韧性显著下降。这种脆化现象在低温时更为严重,故称为“冷脆”。磷在结晶时还容易偏析。从而在局部发生冷脆。因此,磷也是有害元素,其含量必须严格控制在0.035%-0.045%以下。 但是,在硫磷含量较多时,由于脆性较大,切削容易脆断而形成断裂切屑,改善钢的切削加工性。这是硫、磷有利的一面。

⑤ 钢中的杂质元素有那些

钢中除铁与碳两种元素外,还含有少量锰、
硅、硫、磷、氧、氮、氢等非特意加入的元
素,其中,锰、硅等常称为常存元素;硫、
氢等常称为杂质元素。

⑥ 钢材中的有害杂质有哪些

( 1 )碳;含碳量越高,刚的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差.
( 2 )硫;是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫作热脆性.
( 3 )磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作冷脆性.在优质钢中,硫和磷要严格控制.但从另方面看,在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.
( 4 )锰;能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
( 5 )硅;它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能.
( 6 )钨;能提高钢的红硬性和热强性,并能提高钢的耐磨性.
( 7 )铬;能提高钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用.
( 8 )钒;能细化钢的晶粒组织,提高钢的强度,韧性和耐磨性.当它在高温熔入奥氏体时,可增加钢的淬透性;反之,当它在碳化物形态存在时,就会降低它的淬透性.
( 9 )钼;可明显的提高钢的淬透性和热强性,防止回火脆性,提高剩磁和娇顽力.
( 10 )钛;能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度和韧性.在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象.
( 11 )镍;能提高钢的强度和韧性,提高淬透性.含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力.
( 12 )硼;当钢中含有微量的( 0.001 - 0.005 %)硼时,钢的淬透性可以成倍的提高. ( 13 )铝;能细化钢的晶粒组织,阻抑低碳钢的时效.提高钢在低温下的韧性,还能提高钢的抗氧化性,提高钢的耐磨性和疲劳强度等.
( 14 )铜;它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能,特别是和磷配合使用时更为明显.

⑦ 碳钢中常存杂质有哪些对钢的力学性能有何影响

简单的说主要是硫磷的含量!影响钢材的冲击韧性!由于韧性是强度与塑性的一个终和体现,所以对钢材的实际应用起决定性作用!

⑧ 钢中杂质元素中的有害元素有哪些

钢中常见杂质元素有P、S、H、N、O等.、这些元素在一般情况下对钢的性能起有害作用,但其中有的元素在特定的条件下,也能起有益的作用,成为加入的合金元素(如硫、磷加入钢中可以改善切削加工性能).

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