主營產品:鐵素體含量檢測儀鐵素體測試儀鐵素體測量儀鐵素體測定儀超聲波探傷儀色彩色差儀鋼筋掃描儀X射線測厚儀紫外線燈高溫耦合劑
簡體    繁體
聯系我們
產品目錄
技術文章

在鋼中發揮不同作用的19種元素概述

在鋼中發揮不同作用的19種元素概述

區分種類繁多的不銹鋼牌號,是由各類不銹鋼中化學元素成份決定。這些化學元素在鋼材中到底發揮了些什么作用,我們具體從以下19種元素來概述。區別于區分奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼是從鐵素體含量高低來判定,元素的世界更加精彩紛呈。

1.碳(Carbon):

碳元素在鋼材中的作用是把雙刃劍,隨著碳含量的增高,材料屈服點和抗拉強度會逐漸提高,但是可塑形和沖擊性卻會降低。因此碳含量需要根據不同的材料用途而量身定做。當含碳量超過0.23%時,焊接性能會大幅下滑,使得用于焊接場合的低合金結構鋼的含碳量不能超過0.20%。過高的碳含量也會導致鋼材的耐大氣腐蝕能力下滑,在露天料場的高碳鋼就很容易遭到腐蝕。碳含量高也不凈是缺點,高碳含量能提高鋼的冷脆性和時效敏感性。

2.硅(Silicon):

硅元素作為還原劑和脫氧劑被添加在煉鋼過程中,因此鎮-靜鋼中會含有0.15-0.30%的硅,當鋼中含硅量超過0.50-0.60%,那么硅就算是合金元素。硅元素能顯著提升鋼的彈性極限、屈服點和抗拉強度,故廣泛用于彈簧鋼中,如65Mn82B這類彈簧鋼就含有0.15-0.37%的硅。在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,可以提升鋼材15-20%的強度;硅與鉬、鎢、鉻等接合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼;含硅1.0-4.0%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用于電器工業做矽鋼片。當然,硅也不是百利而無一害的,會降低鋼的焊接性能。

3.錳(Manganese):

在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.300.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”,較一般的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳1114%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機鏟斗,球磨機襯板等。含錳量高也是有缺點的。含錳量較高時,鋼材有較明顯的回火脆性現象;錳元素有促進晶粒增長的作用,在熱處理過程中需要注意;當錳的質量分數超過1%時,會降低鋼材焊接性能。

4.硫(Sulfur):

硫來源于煉鋼的礦石和燃料焦炭,是鋼材中的一種有害元素。硫以硫化鐵(FeS)的形態存在于鋼材中,FeSFe形成低熔點(985℃)的化合物,而鋼材的熱加工溫度一般在1150-1200℃,所以當鋼材熱加工時,FeS化合物會過早熔化導致工件開裂,這種現象稱為“熱脆”。含硫量越高,熱脆現象越嚴重,故必須對鋼材中的含硫量進行控制。

上等上等鋼S<0.02-0.03%,上等鋼S<0.03-0.045%,普通鋼S<0.055%-0.07%。在個別情況下也會有需要添加硫的情況,比如在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。硫對焊接性能也不利,會降低耐腐蝕性。

5.磷(Phosphorus:

磷是由礦石帶入鋼中的,一般說磷也是有害元素。磷雖能使鋼材的強度、硬度增高,但引起塑性、沖擊韌性顯著降低。特別是在低溫時,它使鋼材顯著變脆,這種現象稱"冷脆"。冷脆使鋼材的冷加工及焊接性變壞,含磷愈高,冷脆性愈大,故鋼中對含磷量控制較嚴。上等上等鋼:P<0.025%;上等鋼:P<0.04%;普通鋼:P<0.085%

6.氧(Oxygen):

氧在鋼中是有害元素。它是在煉鋼過程中自然進入鋼中的,盡管在煉鋼末期要加入錳、硅、鐵和鋁進行脫氧,但不可能除盡。氧在鋼中以FeOMnOSiO2Al2O3等夾雜形式,使鋼的強度、塑性降低。尤其是對疲勞強度、沖擊韌性等有嚴重影響。

7.氮(Nitrogen):

鐵素體溶解氮的能力很低。當鋼中溶有過飽和的氮,在放置較長一段時間后或隨后在200300℃加熱就會發生氮以氮化物形式的析出,并使鋼的硬度、強度提高,塑性下降,發生時效。鋼液中加入AlTiV進行固氮處理,使氮固定在AlNTiNVN中,可消除時效傾向。

8. Chromium):

在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,使鋼材具有良好的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;還能提高鋼材的淬透性,是很重要的合金元素。但是鉻也會提高鋼材的脆性轉變溫度,提高鋼材的回火脆性,對于加工過程會導致不必要的困擾。

9.鎳(Nickel):

鎳能提高鋼的強度,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,故應盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

10.鉬(Molybdenum):

鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械性能。還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中添加鉬元素,則可提高紅性。

11.鈦(Titanium):

鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織致密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在Cr18Ni9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。

12.釩(Vanadium):

釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。

13.鎢(Tungsten):

鎢熔點高,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性,作切削工具及鍛模具用。

14.鈮(Niobium):

鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,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,可防止晶間腐蝕現象。

15.鈷(Cobalt):

鈷是稀有的貴重金屬,多用于特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。

16.銅(Copper):

武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小于0.50%對焊接性無影響。

17.鋁(Aluminum):

鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,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。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。

18.硼(Boron):

鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能,提高強度。

19.稀土(Rare Earth Element):

稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-7115個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象“土”,所以習慣上稱稀土。鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質,從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。

不銹鋼檢測儀器:高強度紫外線燈鐵素體含量檢測儀


蘇州圣光儀器有限公司
電話:0512-68050030   傳真:0512-68050020  地址:蘇州高新區獅山路75號   郵編:215011
蘇ICP備11061787號  
掃描二維碼訪問
 

蘇公網安備 32050502000400號

上海夭夭选四今天开奖