、磷)。其次是在煉鋼過程中不可避免地會混入氣體
,含O
、H、N(氧
、氫
、氮)。此外
,用鋁-硅脫氧鎮(zhèn)靜工藝中
,必然在鋼水中含有 Al,當(dāng)Als(酸溶鋁)≥0.020%時(shí)
,還有細(xì)化晶粒的作用
。
35crmo無縫鋼管化學(xué)元素對鋼性能的影響 m.be76.cn
1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和沖擊性降低,當(dāng)碳量0.23%超過時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性。
2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0-1.2%的硅,強(qiáng)度可提高15-20%。硅和鉬、鎢
、鉻等結(jié)合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用
,可制造耐熱鋼
。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導(dǎo)磁率,用于電器工業(yè)做矽鋼片
。硅量增加
,會降低鋼的焊接性能。
3、錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時(shí)就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強(qiáng)度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點(diǎn)高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機(jī)鏟斗,球磨機(jī)襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞
。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%,優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些
。
5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性
,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時(shí)造成裂紋
。硫?qū)附有阅芤膊焕档湍透g性
。所以通常要求硫含量小于0.055%
,優(yōu)質(zhì)鋼要求小于0.040%
。在鋼中加入0.08-0.20%的硫
,可以改善切削加工性
,通常稱易切削鋼。
6、鉻(Cr):在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中
,
鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性,
但同時(shí)降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性
,因而是不銹鋼
,耐熱鋼的重要合金元素。
7、鎳(Ni):
鎳能提高鋼的強(qiáng)度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力
,在高溫下有防銹和耐熱能力
。但由于鎳是較稀缺的資源
,故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼
。
8、鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細(xì)化,提高淬透性和熱強(qiáng)性能
,在高溫時(shí)保持足夠的強(qiáng)度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應(yīng)力,發(fā)生變形
,稱蠕變)
。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬
,能提高機(jī)械性能
。還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性
。
9、鈦(Ti):鈦是鋼中強(qiáng)脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密
,細(xì)化晶粒力
;降低時(shí)效敏感性和冷脆性。改善焊接性能
。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當(dāng)?shù)拟
,可避免晶間腐蝕。
10、釩(V):
釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細(xì)化組織晶粒,
提高強(qiáng)度和韌性。釩與碳形成的碳化物
,在高溫高壓下可
提高抗氫腐蝕能力。
11、鎢(W):鎢熔點(diǎn)高
,比重大,是貴生的合金元素
。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢
,
可顯著提高紅硬性和熱強(qiáng)性,作切削工具及鍛模具用。
12 、鈮(Nb):鈮能細(xì)化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性
,提高強(qiáng)度,但塑性和韌性有所下降
。在普通低合金鋼中加鈮
,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫
、氮
、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能
。在奧氏體不銹鋼中加鈮
,可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。
13 、鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬
,多用于特殊鋼和合金中,如熱強(qiáng)鋼和磁性材料
。
14 、銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅
。銅能提高強(qiáng)度和韌性
,特別是大氣腐蝕性能
。缺點(diǎn)是在熱加工時(shí)容易產(chǎn)生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低
。當(dāng)銅含量小于0.50%對焊接性無影響
。
15、鋁(Al):
鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細(xì)化晶粒
,提高沖擊韌性
,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能
,鋁與鉻
、硅合用,可
顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力