钢材中不同微量元素含量对性能的影响

  钢材中除了铁之外,还含很多元素,不同元素的含量会不同的影响方管的性能。

方管

  1.磷P

  使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性,但可改善钢的切削性能。

  2.硅Si

  能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等,冶炼中的脱氧剂能增

  加钢的过热和脱碳敏感性。

  3.锰Mn

  锰能消减硫和氧所引起的热脆性,使钢材的热加工性质改善,能提高钢的强度和硬度及耐磨性。冶炼时的脱氧剂和脱硫剂。

  4.铬Cr

  能增加钢的强度和硬度及耐磨性,可增大钢的淬火度和淬火后的变形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力,增加钢的耐蚀性和耐热性等。

  5.镍Ni

  可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、导磁性等。增加钢的淬透性及硬度。

  6.钒V

  可赋予钢的一些特殊机械性能:如提高抗张强度和屈服点,明显提高钢的高温强度。

  7.钛Ti

  可防止和减少钢中气泡的产生,提高钢的硬度、细化晶粒、降低钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性。

  8.铜Cu

  一般如P、S一样是残留有害元素,铜的存在会降低钢的机械性能,破坏钢的焊接性能,会使钢在锻轧等加工时产生热脆性。钢中加入一定量的铜,可提高钢的退火硬度,降低成本。若含铜0.15-0.25%时,可提高钢的耐大气腐蚀的性能。

  9.铝Al

  低碳结构钢中0.5-1%的铝有助于增加钢的硬度和强度;铬钼钢和铬钢中含铝可增加其耐磨性;高碳工具钢中铝的存在可使产生淬火脆性。

  10.钨W

  可提高钢的蠕变强度,又是钢中碳化物的强促进剂,每1%的钨可提高钢的抗张强度和屈服点4x9.8N/cm,并使其具有回火稳定性和高温强度。

  11.钼Mo

  可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性,同时又能使钢在高温下具有足够的强度,能改善钢的冷脆性和耐磨性等。

  12.钴Co

  可提高和改善钢的高温性能,增加其红硬性,提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性能等。

  13.铌Nb

  可使钢的晶粒细化,降低钢的过热敏感性和回火脆性,改善钢的焊接性能,提高耐热钢的强度和抗蚀性等。

  14.钽Ta

  提高钢的质量及机械性能,提高钢合金的熔点、高温强度、碳化物及Y相稳定性。

  15.锆Zr

  冶炼过程中的除氧、硫、磷剂,Zr、Hf能提高钢的强度和硬度,尤其是钢的持久强度及改善钢的焊接性能。

  16.稀土Re

  是很好的脱氧、脱硫剂,能消除或减弱钢中许多有害元素的影响,改善钢的质量,在不锈耐热钢中加入Re可改善钢的热加工性能,结构钢中加入Re可提高其塑性及韧性。

  17.硼B

  钢中的维生素,能成倍地增加淬火性,增加钢的硬度和抗张力,改善钢的焊接性能等。低碳钢中加入0.1-4.5%的B,有吸收中子的功能。

  18.钙Ca

  可提高钢的强度及切削性能,冶炼过程中的净化剂(除氧、硫、磷等)。

  19.碳C

  碳是显著降低钢材可焊性元素之一,含碳量超过0.3%时钢的可焊性显著降低,碳还增加钢的冷脆性和时敏感性,降低抗大气锈蚀性。

  20.硫S

  有害元素,呈非金属的硫化物夹杂物存在于钢中,降低各种力学性能,硫化物所造成的低熔点使钢在焊接时容易产生热裂纹,显著降低可焊性。硫有强烈的偏析作用,增加了危害性。

  21.氧O

  氧是钢中的有害杂质,主要存在于非金属夹杂物内,少量溶于铁素体中,非金属夹杂物降低钢的力学性能,特别是韧性。氧有促进时效倾向的作用,氧化物所造成的低熔点亦使钢的可焊性变坏。

  22.氮N

  氮主要嵌溶于铁素体中,也可呈化合物形式存在。氮对钢材性质的影响与碳、磷相似,使钢材的强度提高,塑形特别是韧性显著下降。上面所述:对钢中各种化学成分的作用比较片面,一个成分在钢中的作用是不同的,不同含量其作用也是不同的,不能简单界定。




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