化学元素对钢板性能的影响
来源: | 作者:zhanzhi | 发布时间: 2020-10-15 | 6337 次浏览 | 分享到:

含碳量低于2.11%的铁碳合金称为钢,钢材中除铁(Fe)和碳(C)等化学成分,还含有少量的硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、铌(Nb)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽然含量少,但对钢材的性能有很大的影响。常见化学元素对钢材性能影响如下:



 转炉出钢


1.     碳(C): 钢中碳含量增加,屈服强度和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低;但含碳量超过0.23%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%。含碳量增加还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天环境高碳钢极易腐蚀,此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2.     硅(Si): 硅是炼钢过程中的强脱氧剂,镇静钢中硅的含量一般为0.12%-0.37%。如果钢中含硅量超过0.50%,硅就称为合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服强度和抗拉强度,广泛用于做弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。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1.0-4.0%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做电工钢。硅含量增加,会降低钢的焊接性能。

3.     锰(Mn): 锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳钢中加入0.70%以上的锰时称为“锰钢”,较一般含量的钢不但有足够的韧性,且具有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能。含锰11-14%的钢具有极高的耐磨性,常用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰含量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

4.     磷(P): 一般情况下,磷是钢中的有害元素,提高钢的强度,但使钢的塑性、韧性降低,增加钢的冷脆性,使焊接性能变差,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。