钢铁中所含元素在钢铁应用的作用 2008-11-12 15:20 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（ Mm ）：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）：能增加钢的机械性能和耐磨性，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）：可赋于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。Cu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Cu，可提高钢的退火硬度，降低成本。若含Cu 0.15 0.25%时，可使钢的耐大气腐蚀的性能。9、铝（ Al）：（ 1）低碳结构钢中 0.5 1% 的 Al 有助于增加钢的硬度和强度；（ 2）铬钼钢和铬钢中含Al 可增加其耐磨性；（3）高碳工具钢中Al 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 W可提高钢的抗张强度和屈服点4#215;9.8N/cm2, 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）：可以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蚀性能等。13、铌（ Nb ）：可使钢的晶粒细化，降低钢的过热敏感性及回火脆性；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，提高合金的熔点、高温强度、碳化物及 相的稳定性。 15 、锆（ Zr）: 冶炼过程中的除氧、硫、磷剂，Zr、Hf 能提高钢的强度与硬度，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。能消除或见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 ）：可以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）常见元素在钢中的作用在钢材中添加不同的元素,可以使钢产生多种类型的产品,下面是一些元素对钢起的作用的介绍. （1）碳；含碳量越高，钢的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越差.相反 ,含炭量越低 ,钢的硬度就越低,但其塑性和韧性就越好. （2）硫；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 所以说硫是钢中的有害杂物，（3）磷；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但在含炭量高的钢材中,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（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化学元素对钢性能的影响 2009-12-26 10:17 化学元素对钢性能的影响 摘要：化学元素对钢性能的影响, 碳素工具钢（一） 生产品种热轧 棒材圆钢直径或方钢边长8mm80mm 段制棒材圆钢直径或方钢边长 50mm150mm . 化学元素对钢性能的影响 1、碳（ C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低， 当碳量 0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳 量一般不超过 0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳 钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、 硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有 0.15 0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%, 硅就算合金元素。硅能显著提 高钢的弹性极限， 屈服点和抗拉强度， 故广泛用于作弹簧钢。 在调质结构钢中加 入 1.0 1.2%的硅，强度可提高1520% 。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐 蚀性和抗氧化的作用， 可制造耐热钢。 含硅 14% 的低碳钢，具有极高的导磁率， 用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（ Mn ）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰 0.30 0.50%。在碳素钢中加入 0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不 但有足够的韧性， 且有较高的强度和硬度， 提高钢的淬性，改善钢的热加工性能， 如 16Mn钢比 A3屈服点高 40% 。含锰 1114% 的钢有极高的耐磨性，用于挖土机 铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接 性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延 展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。 所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入 0.08-0.20% 的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（ Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性， 但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢， 耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni) ：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有 较高的耐腐蚀能力， 在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源， 故 应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，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， 发生变形， 称蠕变 ) 。结构钢 中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具 钢中可提高红性。 9、钛(Ti) ：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力； 降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18 镍 9 奥氏体不锈钢中加入适 当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V) ：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高 强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有 很高的硬度和耐磨性。 在工具钢加钨， 可显著提高红硬性和热强性，作切削工具 及锻模具用。 12、铌(Nb) ：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度， 但塑性和韧性有所下降。 在普通低合金钢中加铌， 可提高抗大气腐蚀及高温下抗 氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间 腐蚀现象。 13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁 性材料。 14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢， 往往含有铜。铜能提高强度和韧性， 特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性 显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。 15、铝(Al) ：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提 高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al 钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与 铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是 影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。 16、硼(B) ：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。 17、氮(N): 氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。 18、稀土 (Xt) ：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71 的 15 个镧系 元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢 中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的 各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。 在犁铧钢中加入稀土， 可提高耐磨性。