钢中常存元素对钢性能的影响

钢中常存元素对钢性能的影响ICC是钢中的主要元素，随钢中含C量增加，碳钢在热轧状态下的硬度直线上升，范性和韧性降低，在亚共析范围内，随C量增加，抗拉强度、硬度不断提高，延伸率下降，塑性、韧性降低超过共析范围的C量以后，抗拉强度提高减缓，以致于随含C量增加而降低，含C量增加时碳钢的耐腐蚀性降低焊接性能和冷加工（冲压、拉拔）性能变坏IMn在碳钢中的含量一般为

0.25-

0.80%,在具有较高含Mn量的碳钢中,Mn含量可以达到

1.2%,Mn属于有益元素Mn是作为脱氧除硫的元素加入钢中的，它可以提高硅和铝的脱氧效果，也可以和S结合形成MnS,从而在相当大程度上消除S的有害影响钢中的Mn,除一部分形成夹杂物（硫化铸及镒的氧化物），其余部分溶于铁素体和渗碳体中Mn对碳钢的力学性能有良好影响，它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性，在Mn含量不高时，可稍提高或不降低钢的面缩率和冲击韧性，在碳钢的Mn含量范围内，每增加

0.1%Mn,大约使热轧钢材的抗拉强度增加

7.8-

12.7兆牛/米2，使屈服点提高

7.8-

9.8兆牛/米2，伸长率减小

0.4%SiISi是一种脱氧剂，脱氧作用比Mn还强,在钢中的含量W

0.50%Si能增大钢液的流动性,碳钢中每增加

0.1%的Si,可使热轧钢材的抗拉强度提高约

7.8-

8.8兆牛/米2,屈服点提高约

3.9-

4.9兆牛/米2，伸长率下降约

0.5%,面缩率和冲击韧性下降不明显，但是Si含量超过

0.8-

1.0%时，则引起面缩率下降，特别是冲击韧性显著降低Si以硅酸存在于钢中，对钢丝拉拔是有害的sI一般来说，S是有害元素,它主要来自生铁原料、炼钢时加入的矿石和燃料产物中的SO2,炼钢时难以除尽S以硫化物夹杂的形式存在于固态钢中S的最大危害是引起钢在热加工时开裂，即产生热脆造成热脆的原因是由于S的严重偏析通过加入Mn来避免钢中形成FeS,以防止热脆，Mn比Fe对S有较在的亲和力，所以钢液中S与Mn优先形成MnSoS通过形成硫化物夹杂而对钢的力学性能发生影响,增加钢中的含S量,使硫化物的含量增高，钢的范性和韧性将降低，同时钢材力学性能的方向性增大，钢的热加工性能变坏S对钢的焊接性能有不良影响，容易导致焊缝热裂,在焊接过程中，S易于氧化生成SO2,造成焊缝中产生气孔和疏松S能提高钢材的切削加工性，这是S的有益作用，所以在制造要求表面粗糙度较细而强度要求不十分严格的零件时，可采用含S高的易切削钢pI一般说来，p是有害杂质元素，它来自于矿石和生铁等炼钢原料，炼钢时难以除尽P能提高钢的强度、硬度，但使范性、韧性降低，这种脆性现象在低温时更为严重，故称为冷脆〃，P的有害影响主要在此P能提高切削性能和抗蚀性，故在易切削钢中可适当增加P含量01氧在钢中的溶解度很小，在钢中,O几乎全部以氧化物的形式存在，至于形成什么样的氧化物是由所加入的脱氧元素的种类和数量而定，钢种各种氧化物的总量随着钢中含氧量增加而增加，含氧量对钢力学性能的影响夹杂对力学性能的影响实质上也就是氧化物夹杂对力学性能的影响，总的来说，随钢中含氧量增加，钢的范性、韧性降低，氧化物夹杂使钢的耐腐蚀性、耐磨性降低，使冷冲压性、锻造加工性及切削加工性变坏IN钢中的N来自于炉料，也来自于炉气中N引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能产生影响由于N的时效作用，钢的硬度、强度升高，范性和韧性降低,对于普通低合金钢来说，时效现象是有害的,因而N是有害元素，向钢中加入足够数量的AI,使之，除与O结合外，还有有相当数量的AI溶解在固溶体中,通过热轧后的缓冷或700-80CTC保温能与N结合形成AIN,减弱或完全消除在较低温度发生的时效现象IA1AI是作为脱氧剂加入钢中碳钢中AI的含量一般小于

0.10%,加入钢中的AI部分与O形成AI2O3或含有的各种夹杂物,部分溶于固态铁中随加热或冷却条件的不同，形成AIN,可阻止奥氏体晶粒的长大其它杂质元素常见的有Ni、Cr、Cu等，由废钢和矿石带入，一般控制在

0.3%以下Cu对抗腐蚀有良好作用，Cr提高钢的淬透性、抗腐蚀稳定性和抗氧化性。