钢材成分对机械性能的影响

钢材成分对机械性能的影响另一方面，碳(c ) :钢中的碳含量增加，屈服点和拉伸强度上升，但塑性和冲击性降低，碳含量超过0.23%时钢的焊接性能变差，因此焊接中使用的低合金结构钢的碳含量通常不超过0.20%。 碳量高会降低钢的耐大气腐蚀能力，露天材料场的高碳钢容易生锈，而且碳会提高钢的冷脆性和时效敏感性。二、硅(Si ) :为了在炼钢中加入还原剂和作为脱氧剂的硅，镇静钢含有0.15-0.30%的硅。 钢中硅含量超过0.50-0.60%时，硅为合金元素. 硅能显着提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度，因此被广泛用作弹簧钢。 在调质结构钢中添加1.0-1.2%的硅，强度提高15-20%。 硅与钼、钨、铬等相结合，能提高耐腐蚀性和抗氧化作用，制备耐热钢。 含有1-4%硅的低碳钢具有极高的导磁率，被用于在电气工业中制造硅钢板。 硅量增加时，钢的焊接性能降低。三、锰(Mn ) :炼钢过程中锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢含有0.30-0.50%的锰。 碳钢中添加0.70%以上，即使是“锰钢”，与一般钢量的钢相比，不仅有充分的韧性，而且有高强度和硬度，提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能，例如16Mn钢比A3屈服点高40%。 含锰的11-14%钢具有极高的耐磨性，用于铲斗、球磨机的背板等。 锰量增加，钢耐蚀性减弱，焊接性能下降。四、磷(p ) :一般而言，磷是钢中的有害元素，会增加钢的冷脆性、降低焊接性能、降低塑性、降低冷弯性能。 因此，通常钢中磷含量低于0.045%，优质钢的要求更低。五、硫(s ) :硫通常都是有害元素。 使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，锻造和轧制时产生裂纹。 硫也不利于焊接性能，降低了耐腐蚀性。 因此，通常要求硫含量不足0.055%，优质钢不足0.040%。 在钢中添加0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称为易切削钢。六、铬(Cr ) :提高耐磨性、硬度，最重要的是耐腐蚀性。 在钢结构和工具钢中，铬显着提高了强度、硬度和耐磨性，但降低了塑性和韧性。 性铬能提高钢的抗氧化和耐腐蚀性，是不锈钢、耐热钢的重要合金元素，13%以上被认为是不锈钢。七、镍(Ni ) :镍能提高钢的强度，保持良好的塑性和韧性。 镍对酸碱有很高的耐腐蚀能力，高温下有防锈和耐热能力。 但是，由于镍是稀有的资源，必须采用其他合金元素代替镍铬钢。八、钼(Mo ) :钼能使钢晶粒细化，提高淬透性和热强度性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力、变形，称为蠕变)。 钢结构加钼可以提高机械性能。 也能抑制合金钢因火而产生的脆性。 工具钢可以提高红性。九、钛(Ti ) :钛是钢中的强脱氧剂。 使钢的内部组织致密，降低晶粒力微细化的时效敏感性和冷脆性。 改善焊接性。 在铬18镍9奥氏体不锈钢中添加适当的钛，可以避免晶界腐蚀。十、钒(v ) :提高耐磨性和延展性。 钒的碳化物被用于条纹钢的制造。 很多钢材中含有钒。 钒是钢的优良脱氧剂。 钢中加入0.5%钒可以使组织晶粒变细，提高强度和韧性。 钒和碳构成的碳化物可以提高在高温高压下对氢腐蚀的耐受性。十一、钨(w ) :钨熔点高，比重大，是贵生合金元素。 钨和碳制成的碳化钨硬度和耐磨性很高。 工具钢加钨，可显着提高红硬性和热强度，用于切削工具和模具。 钨和适当比例的铬或锰混合制造高速钢。十二、铌(Nb ) :铌使晶粒细化，降低钢的过热敏感性和回火脆性，提高强度，但塑性和韧性降低。 普通低合金钢中添加铌可以提高对大气腐蚀和高温下氢、氮、氨腐蚀的耐受性。 铌改善焊接性能。 通过在奥氏体不锈钢中添加铌，可以防止晶界腐蚀现象。十三、钴(Co ) :钴是稀有的贵金属，多用于特殊钢和合金，如热强钢和磁性材料。十四、铜(Cu ) :武钢用大冶矿石精炼的钢，常含铜。 铜提高强度和韧性，尤其是大气腐蚀性能。 缺点是热加工时易发生热脆，铜含量超过0.5%塑性显着降低。 铜含量低于0.50%对焊接性没有影响。十五、铝(Al ) :铝是钢中常用的脱氧剂。 在钢中加入少量的铝，可以使晶粒微细化，提高冲击韧性。 例如，深冲薄板的08Al钢。 铝具有耐氧化性和耐腐蚀性，铝与铬、硅结合使用，能显着提高钢的高温耐皮性和耐高温腐蚀性。 铝的缺点影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。16、硼(b ) :钢中加入微量硼可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。十七、氮(N):提高了钢的强度、低温韧性和焊接性，提高了时效敏感性。18、稀土类(Xt ) :稀土类元素是指元素周期表原子序号为57-71的镧系元素的15种元素. 这些