c在鋼中的作用是什么(什么是c型鋼)
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請(qǐng)問(wèn)鋼材中的C、S、Si、Mn、P元素對(duì)鋼材都有什么影響,他們的作用分別是什么?

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(guò)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(guò)0.20%。碳量高還會(huì)降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場(chǎng)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(guò)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(guò)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(huì)降低鋼的焊接性能。
3、錳(Mn):在煉鋼過(guò)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(duì)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(zhǎng)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)拟仯杀苊饩чg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(guò)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(guò)0.5%塑性顯著降低。當(dāng)銅含量小于0.50%對(duì)焊接性無(wú)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。鋁的缺點(diǎn)是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):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(qiáng)度。
17、氮(N):氮能提高鋼的強(qiáng)度,低溫韌性和焊接性,增加時(shí)效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57-71的15個(gè)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(xí)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(tài)、分布和性質(zhì),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。
C Si S P Mn Ni Cr 等元素在不銹鋼中的作用?
Mo可以增加不銹鋼的抗點(diǎn)蝕能力,改善耐縫隙腐蝕能力
降低C含量或者增加Ti、Nb可以改善不銹鋼的晶體間抗析出腐蝕傾向,增強(qiáng)不銹鋼的穩(wěn)定性
加Ni、Cr可以改善不銹鋼的高溫抗氧化能力,強(qiáng)度
加Ni可以改善不銹鋼的抗應(yīng)力耐腐蝕性
加S或Se可以改善切削性、 構(gòu)建表面精度
錳Mn: 提高強(qiáng)度、可取代Ni的添加(Mn:Ni = 4:1,可降低成本)、沃斯田鐵相安定元素,但對(duì)煉制的過(guò)程來(lái)說(shuō),添加過(guò)多的Mn會(huì)嚴(yán)重侵蝕爐壁。
C:含量飽和可以增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和硬度,但塑性降低、脆性增大
N增強(qiáng)常溫及高溫的強(qiáng)度(與C同),但幾乎不影響耐蝕性。
Cu:增加非氧化性氣氛的耐蝕性;3%以上的Cu有析出強(qiáng)化效果;降低不銹鋼加工硬化效應(yīng),使之易冷作成形;但熱加工性差、會(huì)發(fā)生熱脆化。
硅Si:雜質(zhì)成份,可減少高溫時(shí)的銹皮產(chǎn)生、增加耐熱性、高溫強(qiáng)度佳、肥粒鐵相的安定元素。
磷P: 雜質(zhì)成份,一般在0.045%(0.04%)以下。
硫S: 雜質(zhì)成份,一般在0.03%以下,但增加S可改善材料的切削性
C型鋼有什么用途?
C型鋼是一種廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)建筑的檁條、墻梁,也可自行組合成輕量型屋架、托架等建筑構(gòu)件,此外,還可用于機(jī)械輕工制造中的柱、梁和臂等。在鋼結(jié)構(gòu)廠房和鋼結(jié)構(gòu)工程中被廣泛的使用,是一種常用的建筑鋼材。是經(jīng)熱卷板冷彎加工而成,C型鋼壁薄自重輕,截面性能優(yōu)良,強(qiáng)度高,與傳統(tǒng)槽鋼相比,同等強(qiáng)度可節(jié)約材料30%。
鋼材中的C、S、Si、Mn、P元素對(duì)鋼材都有什么影響,作用分別是什么?
鋼材的質(zhì)量及性能是根據(jù)需要而確定的,不同的需要,要有不同的元素含量.
(1)碳;含碳量越高,剛的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差.
(2)硫;是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加工時(shí),容易脆裂,通常叫作熱脆性.
(3)磷;能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴(yán)重,這種現(xiàn)象叫作冷脆性.在優(yōu)質(zhì)鋼中,硫和磷要嚴(yán)格控制.但從另方面看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對(duì)改善鋼的可切削性是有利的.
(4)錳;能提高鋼的強(qiáng)度,能消弱和消除硫的不良影響,并能提高鋼的淬透性,含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
(5)硅;它可以提高鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善軟磁性能.
(6)鎢;能提高鋼的紅硬性和熱強(qiáng)性,并能提高鋼的耐磨性.
(7)鉻;能提高鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.
(8)釩;能細(xì)化鋼的晶粒組織,提高鋼的強(qiáng)度,韌性和耐磨性.當(dāng)它在高溫熔入奧氏體時(shí),可增加鋼的淬透性;反之,當(dāng)它在碳化物形態(tài)存在時(shí),就會(huì)降低它的淬透性.
(9)鉬;可明顯的提高鋼的淬透性和熱強(qiáng)性,防止回火脆性,提高剩磁和嬌頑力.
(10)鈦;能細(xì)化鋼的晶粒組織,從而提高鋼的強(qiáng)度和韌性.在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象.
(11)鎳;能提高鋼的強(qiáng)度和韌性,提高淬透性.含量高時(shí),可顯著改變鋼和合金的一些物理性能,提高鋼的抗腐蝕能力.
(12)硼;當(dāng)鋼中含有微量的(
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%)硼時(shí),鋼的淬透性可以成倍的提高.
(13)鋁;能細(xì)化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時(shí)效.提高鋼在低溫下的韌性,還能提高鋼的抗氧化性,提高鋼的耐磨性和疲勞強(qiáng)度等.
(14)銅;它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時(shí)更為明顯。
碳含量在鋼材中的作用
碳是鋼鐵材料的主要合金元素,因此鋼鐵材料也可以稱為鐵碳合金。碳在鋼材中的主要作用是:
1.形成固溶體組織,提高鋼的強(qiáng)度,如鐵素體、奧氏體組織,都溶解有碳元素;
2.形成碳化物組織,可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體,即Fe3C,就是碳化物組織。
因此,碳在鋼材中,含碳量越高,鋼的強(qiáng)度、硬度就越高,但塑性、韌性也會(huì)隨之降低;反之,含碳量越低,鋼的塑性、韌性越高,其強(qiáng)度、硬度也會(huì)隨之降低。
因此,含碳量的高低決定了鋼材的用途:低碳鋼(含碳量<0.25%),一般用作型材及沖壓材料;中碳鋼(含碳量<0.6%),一般用作機(jī)械零件;高碳鋼(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。
合金鋼中的主要合金元素都起什么作用
鋼是以鐵為基本成分的多元素金屬。純鐵有很好的塑性及韌性,但強(qiáng)度很低。所以,總要根據(jù)不同需要加入不同的元素,以改善鋼的性能。主要元素的作用如下:
碳(c)碳是鋼中的主要元素,隨著鋼中含碳量的增加,鋼的常溫強(qiáng)度、硬度提高,但塑性、韌性及焊接能降低。所以,鍋爐承壓元件用鋼的含碳量一般為0.1%~0.25%。
錳(mn)錳可以提高鋼的常溫強(qiáng)度、硬度及耐磨性,含量高時(shí),焊接應(yīng)力增加。錳可使鋼的高溫短時(shí)強(qiáng)度提高,但對(duì)持久強(qiáng)度和蠕變極限及沒(méi)有明顯的影響。
鉬(mo)和鉻(cr)鉬和鉻都能提高鋼的強(qiáng)度。鉻對(duì)提高鋼的高溫組織穩(wěn)定性能——抵制珠光體球化、石墨化、抗高溫氧化有明顯效果。并能提高抗腐蝕性。但含鉻高的鋼,焊接裂紋敏感性強(qiáng),溫差應(yīng)力也大。鉬對(duì)提高鋼的持久強(qiáng)高度有明顯作用。鉬有石墨化傾向可加鉻防病止,鉻的脆化可用鉬化可用防止,二者共存可以提高鋼的綜合性能。
釩(v)釩在鋼中能提高高溫組織穩(wěn)定性,還能抵消鉻對(duì)焊接性能的不利影響。
鈦(ti)鈦可提高鋼的持久強(qiáng)度,在抵合金鋼中,還可改善鋼的焊接性能。
鎢(w)鎢可提高鋼的持久強(qiáng)度及高溫硬度。
硅(si)硅能提高鋼的強(qiáng)度、耐磨性及抗氧化能力。與鉻共存時(shí),可提高抗高溫氧化能力,也可提高在煙氣中的抗腐蝕性能。
鈮(nb)鈮與鈦的作用相同,可提高鋼有熱強(qiáng)性。
硼(b)硼的突出作用是提高鋼的淬透性。在耐熱鋼中可提高鋼的熱強(qiáng)性及持久塑性。
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