1. 碳
∧房浴(1)含碳量的增加,使得碳素鋼的強度和硬度增加贝乎,而塑性涯曲、韌性和焊接性能下降。
〔嗜印(2)一般情況下址晕,當(dāng)含碳量大于0.25%時痹愚,碳鋼可焊性開始變差憎瘸,故壓力管道中一般采用含碳量小于0.25%的碳鋼入篮。含碳量的增加,其球化和石墨化的傾向增加幌甘。
〕笔邸(3)作為高溫下耐熱用的高合金鋼,含碳量應(yīng)大于或等于0.04%锅风,但此時奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕性能下降酥诽。
2.硅
(1)硅固溶于鐵素體和奧氏體中可起到提高它們的硬度和強度的作用遏弱。
∨杈(2)含硅量若超過3%時塞弊,將顯著地降低鋼的塑性漱逸、韌性、延展性和可焊性游沿,并易導(dǎo)致冷脆饰抒,中、高碳鋼回火時易產(chǎn)生石墨化诀黍。
〈印(3)各種奧氏體不銹鋼中加入約2%的硅,可以增強它們的高溫不起皮性眯勾。在鉻枣宫、鉻鋁婆誓、鉻鎳、鉻鎢等鋼中加入硅也颤,都將提高它們的高溫杭氧化性能洋幻。但含硅量太高時,材料的表面脫碳傾向增加翅娶。
∥牧簟(4)低含硅量對鋼的耐腐蝕性能影響小大,只有當(dāng)含硅量達到一定值時竭沫,它對鋼的耐腐性能才有顯著的增強作用燥翅。含硅量為l5%~20%的的硅鑄鐵是很好的耐酸材料,對不同溫度和濃度的硫酸蜕提、硝酸都很穩(wěn)定森书,但在鹽酸和王水的作用下穩(wěn)定性很小,在氫氟酸中則不穩(wěn)定谎势。高硅鑄鐵之所以耐腐蝕拄氯,是由于當(dāng)開始腐蝕時,在其表面形成致密的SiO2薄層它浅,阻礙了酸的進一步向內(nèi)侵蝕译柏。
3.硫、氧在碳素鋼中的作用
硫和氧作為雜質(zhì)元素常以非金屬化合物(如FeS姐霍、FeO)形式存在于碳素鋼中鄙麦,形成非金屬雜質(zhì),從而導(dǎo)致材料性能劣化镊折,尤其是硫的存在引起材料的熱脆胯府。六和磷是鋼中要控制的元素,并以其含量的多少來評定碳素鋼的優(yōu)劣恨胚。
÷钜颉(由于FeS可與鐵形成共晶,并沿晶界分布)赃泡,F(xiàn)e-FeS共晶物的熔點為985℃寒波,當(dāng)在1000~1200℃溫度下,對材料進行壓力加工時升熊,由于它已經(jīng)熔化而導(dǎo)致晶粒開裂俄烁,使材料呈現(xiàn)脆性。這種現(xiàn)象稱為熱脆级野。)
4.磷页屠、砷、銻在碳素鋼中的作用
(1)磷辰企、砷风纠、銻作為雜質(zhì)元素,它們對提高碳素鋼的抗拉強度有一定的作用牢贸,但同時又都增加鋼的脆性议忽,尤其是低溫脆性。(由于磷以固溶形式存在于鐵素體中十减,影響鐵素體的晶格變形栈幸,使碳素鋼在常溫下呈現(xiàn)脆性。
這種現(xiàn)象稱為冷脆)帮辟。磷和砷有都是造成碳素鋼嚴重偏析的有害元素速址。磷對鋼的焊接性不利,它能增加焊裂的敏感性由驹。
∩置(2)由于低合金鋼熔點較高,磷蔓榄、砷并炮、銻等雜質(zhì)元素容易在高溫下遷移聚集,從而導(dǎo)致低合金鋼的高溫回火脆性甥郑。(合金鋼在進行高溫回火熱處理或長期在高溫下工作時逃魄,其中的雜質(zhì)元素磷、砷澜搅、銻等容易在高溫下遷移聚集伍俘。
由于這些元素的熔點一般比合金元素低,它將“割裂”材料基體而導(dǎo)致合金鋼在高溫下呈現(xiàn)脆性勉躺。因為合金鋼的這種脆性發(fā)生在紅熱的溫度下癌瘾,故稱為紅脆。)一般情況下饵溅,低合金鋼均采用較高級的冶煉方法(如電爐冶煉)妨退,故其硫、磷元素含量較低蜕企。
5.鎢在碳素鋼中的作用
∫Ш伞(1)鋼中含鎢量高時有二次硬化作用,有紅硬性糖赔,以及增加耐磨性萍丐。鎢對鋼的淬透性、回火穩(wěn)定性放典、力學(xué)性能的影響均與鉬相似,但以質(zhì)量計,其作用效果不如鉬顯著奋构。鎢提高鋼在高溫下的蠕變抗力與熱強性壳影,當(dāng)與鉬復(fù)合使用時。效果更佳弥臼。
⊙邕帧(2)鎢能提高鋼的抗氫作用的穩(wěn)定性。鎢通常加入低碳和中碳高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼中径缅,鎢能阻止熱處理時晶粒的長大和粗化掺栅,降低具回火脆化傾向,并顯著提高鋼的強度和韌性纳猪。
6. 錳在低合金鋼中的作用
⊙跷浴(1)錳與鐵形成固溶體∈系蹋可提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度沙绝。在碳錳鋼中常利用錳來提高鋼的強度,但它是材料的延展性有所降低鼠锈,而且增加了應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性闪檬。在一般碳錳鋼和低合金鋼中,其含量在1%~2%购笆。
〈置酢(2)錳是良好的脫敏劑和脫硫劑。錳與硫形成MnS同欠,可防止因硫而導(dǎo)致的熱脆現(xiàn)象为黎,從而改善鋼的熱加工性能。因此行您,在工業(yè)用鋼中一般都含有一定數(shù)最的錳铭乾。
(3)錳在鋼中由于能降低臨界轉(zhuǎn)變溫度娃循。故碳錳鋼的低溫沖擊韌性比碳素鋼好炕檩。
(4)錳能強烈增加碳錳鋼的淬透性捌斧。含錳量較高時笛质,有使鋼晶粒粗化并增加鋼的回火脆性的不利傾向。
±搪臁(5)錳對鋼的焊接性有著不利的影響響妇押。為改善鋼的焊接性,應(yīng)在許可的范圍內(nèi)姓迅,適當(dāng)降低鋼的含碳量敲霍。焊接時也需采用優(yōu)質(zhì)低氫焊條和相應(yīng)的焊接工藝俊马。
文章摘自:冶金技術(shù)網(wǎng)