钢中硅元素对钢的影响(PCS)

常用的合金元素有铬(Cr),镍(Ni),钼(Mo),钨(W),钒(V),钛(Ti),铌(Nb),锆(Zr),钴(Co),硅(Si),锰(Mn),铝(Al),铜(Cu),硼(B),稀土等,今天小编就来说说关于钢中硅元素对钢的影响?下面更多详细答案一起来看看吧!

钢中硅元素对钢的影响(PCS)

钢中硅元素对钢的影响

常用的合金元素有铬(Cr),镍(Ni),钼(Mo),钨(W),钒(V),钛(Ti),铌(Nb),锆(Zr),钴(Co),硅(Si),锰(Mn),铝(Al),铜(Cu),硼(B),稀土等。

图:化合反应

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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,钢的焊接效能变坏,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。2、矽(Si\硅的旧称):在炼钢过程中加矽作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的矽。如果钢中含矽量超过0.50-0.60%,矽就算合金元素。矽能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的矽,强度可提高15-20%。矽和钼、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。含矽1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。矽量增加,会降低钢的焊接效能。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工效能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接效能。

4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接效能变坏,降低塑性,使冷弯效能变坏。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。硫对焊接效能也不利,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。6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强效能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械效能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接效能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。

10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接效能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。

13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀效能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀效能,铝与铬、矽合用,可显著提高钢的高温不起皮效能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工效能、焊接效能和切削加工效能。16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧效能,提高强度。17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。

18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种效能,如韧性、焊接性,冷加工效能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。

矽(Si)元素对钢材效能有什么影响

矽是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽xī,在多个领域有不可轻视的作用。

矽在金属材料冶炼中可以起到耐高温、富韧性、并可净化钢液,提高钢材质量。矽合金密度小,热膨胀系数低,铸造效能和抗磨效能好,用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性,可大大提高使用寿命,常用其生产航天飞行器和汽车零部件。

矽铜合金具有良好的焊接效能,且在受到冲击时不易产生火花,具有防爆功能,可用于制作储罐。

钢中加入矽制成矽钢片,能大大改善钢的导磁性,降低磁滞和涡流损失,可用其制造变压器和电机的铁芯,提高变压器和电机的效能。

磷(P)元素对钢材效能有什么影响

磷(P)与纯铁体结成不稳定的固溶体,有增大纯铁体晶粒的害处。磷可使钢材的强度提高,但会大大降低塑性和韧性,使钢材在低温时变脆,提高冷裂纹敏感性即“冷脆”。磷一般含量不大于0.050%,对焊接结构不高于0.045%,降至0.02%更好。以国产15Mn为例,限值$0.04%,实测某工程用钢磷含量的最大值0.04%,最小值0.008%,平均值0.022%。国外进口StE355钢磷含量的限值<0.035%,实测最大值0.021%,最小值0.004%,平均值0.009%。我国钢材与进口钢材效能差距较大,杂质较多,指标都比较高,实际测量结果资料波动很大,如25mm以上的厚钢材屈服强度不够,含磷(P)、硫(S)量仍偏高,有的厚钢板抗层撕裂效能差。

碳(C)元素对钢材效能有什么影响

碳是仅次于铁的主要元素,它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接效能等。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。随着含碳量的增加,钢材的焊接效能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。

钢材中的C、S、Si、Mn、P元素增加或降低会影响什么?

1碳是钢铁中重要元素,当碳含量增加时其强度和硬度随之增加,而塑性和延展性却随之降低,使钢变脆且难以加工2硫是没用的杂质。在通常情况下是有害元素。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3矽在炼钢过程中加矽作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的矽。如果钢中含矽量超过0.50-0.60%,矽就算合金元素。矽能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的矽,强度可提高15-20%。矽和钼、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。含矽1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。矽量增加,会降低钢的焊接效能。4锰在钢铁材料中的作用:溶入金属材料基体,起固溶强化的作用;形成碳化物,起弥散强化的作用;提高钢的淬透性。增加钢的耐回火性, 产生二次硬化。避免第二类回火脆性。锰钢的机械加工效能和耐磨耐蚀效能强5磷在一般情况下,是有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接效能变坏,降低塑性,使冷弯效能变坏

钒(V)元素对钢材效能有什么影响

钒元素是熔炼锰钒低合金钢时特意新增的一种合金元素。钢中加入钒元素后:①可提高钢材强度;②细化钢的晶粒;③钒的化合物具有高温稳定性,使钢的高温硬度提高。钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

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