哪位大虾知道C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响,以及热处理时的影响,越详细越好,急用谢谢!
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1、碳(C):钢中碳含量增加,屈服点和抗拉强度增加,但塑性和抗冲击性下降。当碳含量超过0.23%时,钢的可焊性劣化,因此用于焊接。对于低合金结构钢,碳含量通常不超过0.20%。
高碳含量也降低了钢的耐大气腐蚀性。露天堆场的高碳钢容易腐蚀;此外,碳可以增加钢的冷脆性和年龄敏感性。典型的例子是低碳钢,高碳钢和高碳钢的机械性能的变化。
2、锰(Mn):锰是一种良好的脱氧剂和脱硫剂。钢一般含有一定量的锰,可以消除或减少由硫引起的钢的热脆性,从而提高钢的热加工性。
锰和铁形成固溶体,增加钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度;同时,它是一种碳化物形成元素,并进入渗碳体中以取代一部分铁原子。钢中的锰是由于降低了临界转变温度。起到提炼珠光体的作用。
它还间接地起到提高珠光体钢强度的作用;锰稳定奥氏体结构的能力仅次于镍,并且还强烈地提高了钢的淬透性。含量不大于2%的锰已与其它元素组合使用以形成多种合金钢。
3、硅(Si):硅可以溶解在铁素体和奥氏体中,提高钢的硬度和强度,其作用仅次于磷,强于锰,镍,铬,钨,钼和钒。
然而,当硅含量超过3%时,钢的可塑性和韧性将显着降低。硅可以提高钢的弹性极限,屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1 /σb)。这就是硅或硅锰钢可用作弹簧钢的原因。
硅可以降低钢的密度,导热性和导电性。它可以促进铁素体晶粒的粗化。降低矫顽力。它具有降低晶体各向异性,使磁化容易,并且磁阻减小的趋势。它可用于生产电工钢,因此硅钢片的磁滞损耗低,硅可以提高铁氧体的磁导率,使硅钢片在较弱的磁场下具有较高的磁感应强度领域。然而,在强磁场下,硅降低了钢的磁感应强度。硅具有很强的脱氧力,可以降低铁的磁老化效应。
4、硫(S):增加硫和锰的含量可以提高钢的切削性能。硫作为易切削钢中的有益元素添加。
硫在钢中严重分离,会降低钢的质量。在高温下,降低钢的延展性是一种有害元素,以熔点较低的FeS形式存在;仅FeS的熔点仅为1190℃,钢中铁与共晶的共晶温度较低,仅为988℃,当钢凝固时,硫化铁在初级晶界处集中。当钢在1100-1200℃下轧制时,晶界上的FeS将熔化,大大削弱了晶粒之间的结合力,导致钢的热脆性。
5、磷(P):磷在钢中具有强固溶强化和冷加工硬化效果。作为添加到低合金结构钢中的合金元素,它可以提高钢的强度和耐大气腐蚀性,但降低其冷冲压性能。
磷与硫和锰的结合可以提高钢的切削性能,提高加工零件的表面质量,用于易切削钢,因此易切削钢的磷含量也很高。
磷可溶于铁素体。虽然它可以提高钢的强度和硬度,但最大的危害是严重的偏析,增加回火脆性,并显着降低钢的塑性和韧性,这使得钢在冷加工过程中易于变脆。脆弱现象。磷对可焊性也有不利影响。磷是一种有害元素,应严格控制。一般含量不超过0.030%-0.040%。
6、铬(Cr):铬可以提高钢的淬透性并具有二次硬化效果。
它可以提高高碳钢的硬度和耐磨性,而不会使钢脆;当含量超过12%时。该钢具有良好的高温抗氧化性和抗氧化介质腐蚀性。它还提高了钢的热强度,钢是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。
7、钼(Mo):钼提高钢的淬透性和热强度。在某些介质中防止回火脆性,提高剩磁和矫顽力以及耐腐蚀性。在淬火和回火钢中,钼可以加深和硬化较大截面的部分,提高钢的回火抗力或回火稳定性,使零件在较高温度下回火,从而更有效地(或减少)残余应力,提高塑性。
参考资料来源:百度百科-合金钢
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。 典型的例子是低碳钢、高碳钢、高碳钢力学性能变化。
2、锰(Mn):锰是良好的脱氧剂和脱硫剂 。钢中一般都含有一定量的锰,它能消除或减弱由于硫所引起的钢的热脆性,从而改善钢的热加工性能。
锰和铁形成固溶体,提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度;同时又是碳化物形成元素,进入渗碳体中取代一部分铁原子。锰在钢中由于降低临界转变温度。起到细化珠光体的作用。
也间接地起到提高珠光体钢强度的作用;锰稳定奥氏体组织的能力仅次于镍,也强烈增加钢的淬透性。已用含量不超过2%的锰与其他元素配合制成多种合金钢。
3、硅(Si):硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度,其作用仅次于磷,较锰、镍、铬、钨、钼和钒等元素强。
但含硅超过3%时,将显著降低钢的塑性和韧性。硅能提高钢的弹性极限、屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1/σb)等,这是硅或硅锰钢可作为弹簧钢种的缘故。
硅能降低钢的密度、热导率和电导率。能促使铁素体晶粒粗化。降低矫顽力。有减小晶体的各向异性倾向,使磁化容易,磁阻减小,可用来生产电工用钢,所以硅钢片的磁滞损耗较低,硅能提高铁素体的磁导率,使硅钢片在较弱磁场下有较高的磁感强度。
但在强磁场下,硅降低钢的磁感强度。硅因有强的脱氧力,从而减小了铁的磁时效作用。
4、硫(S):提高硫和锰的含量,可改善钢的被切削性能,在易切削钢中硫作为有益元素加入。
硫在钢中偏析严重,恶化钢的质量。在高温下,降低钢的塑性,是一种有害元素,它以熔点较低的FeS的形式存在;单独存在的FeS的熔点只有1190℃ ,而在钢中与铁形成共晶体的共晶温度更低,只有988℃ ,当钢凝固时,硫化铁析集在原生晶界处。
钢在1100-1200℃进行轧制时,晶界上的FeS就将熔化,大大地削弱了晶粒之间的结合力,导致钢的热脆现象。
5、磷(P):磷在钢中固溶强化和冷作硬化作用强,作为合金元素加入低合金结构钢中,能提高其强度和钢的耐大气腐蚀性能,但降低其冷冲压性能。
磷与硫和锰联合使用,能增加钢的被切削性能,增加加工件的表面质量,用于易切钢,所以易切钢含磷也较高。
磷溶于铁素体,虽然能提高钢的强度和硬度,最大的害处是偏析严重,增加回火脆性,显著降低钢的塑性和韧性,致使钢在冷加工时容易脆裂,也即所谓”冷脆”现象。磷对焊接性也有不良影响。磷是有害元素,应严加控制,一般含量不大于0.030%-0.040%。
6、铬(Cr):铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。
可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆;含量超过12%时。使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。还增加钢的热强性,铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
7、钼(Mo):钼在钢中能提高淬透性和热强性。
防止回火脆性,增加剩磁和矫顽力以及在某些介质中的抗蚀性。
在调质钢中,钼能使较大断面的零件淬深、淬透,提高钢的抗回火性或回火稳定性,使零件可以在较高温度下回火,从而更有效地消除(或降低)残余应力,提高塑性。
扩展资料:
合金钢种类很多,通常按合金元素含量多少分为低合金钢(含量<5%),中合金钢(含量5%~10%),高合金钢(含量>10%);按质量分为优质合金钢、特质合金钢。
按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢、无磁钢)等。
各国的合金钢系统,随各自的资源情况、生产和使用条件不同而不同,国外以往曾发展镍、硌钢系统,我国则发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、铅、稀土为主的合金钢系统。
合金钢在钢的总产量中约占百分之十几,一般是在电炉中冶炼的按用途可以把合金钢分为8大类,它们是:合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不起皮钢,电工用硅钢。
参考资料来源:百度百科-合金钢
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