钢中常存杂质对钢性能影响

发布时间：2016-07-22 12:56:50 来源：文档文库

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1：Mn：

钢中的锰来自炼钢生铁及脱氧剂锰铁，一般认为Mn在钢中是一种有益的元素。在碳钢中含锰量通常小于0.8%；在含锰合金钢中，含锰量一般控制在1.0%--1.2%范围内。Mn大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化；另一部分Mn溶于Fe3C中，形成合金渗碳体，这都使钢的强度提高，Mn与S化合成MnS，能减轻S的有害作用。当Mn含量不多，在碳钢中仅作为少量杂志存在时，它对钢的性能影响并不明显。

2：Si：

硅也是来自炼钢生铁和脱氧剂硅铁，在碳钢中含硅量通常小于0。35，Si与Mn一样能溶于铁素体中，使铁素体强化，从而使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。有一部分Si则存在于硅酸盐杂质中。当Si含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响并不显著。

3：S：

硫是生铁中带来的而在炼钢时又未能除尽的有害元素。硫不溶于铁，而以FeS形式存在，FeS会与Fe形成共晶，并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在1000~1200摄氏度压力加工时，由于FeS-Fe共晶（熔点只有989摄氏度）已经融化，并使晶粒脱开，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆。为了避免热脆，钢中含硫量必须控制，普通钢含硫量应小于或等于0.055%，优质钢含硫量小于或者等于0.040%，高级优质钢含硫量应小于或等于0.030%。

在钢中增加含锰量，可消除S的有害作用，Mn能与S形成熔点为1620摄氏度的MnS，而且MnS在高温时具有塑性，这样能避免热脆现象。

4：P：

磷也是生铁中带来的而在炼钢时又未能除尽的有害元素。磷在钢中全部溶于铁素体中，虽然可以使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。磷的存在还会使钢的焊接性能变坏，因此钢中的含磷量应该严格控制，普通钢含磷量应该小于或等于0.045%，优质钢含磷量应该小于等于0.040%，高级优质钢含硫量应小于或等于0.035%。

但是，在适当的情况下，S、P也有一些有益的作用。对于S，当钢中含硫量较高（0.08%~0.3%）时，适当提高含锰量（0.6%~1.55%），使S与Mn结合成MnS，切削时易于断屑，能改善钢的切削性能，故易切钢中含有较多的硫。对于P，如与Cu配合能增加钢的抗大气腐蚀能力，改善钢材的切削加工性能。