材料成型基础教学课件4.5

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1、4.5钢中的杂质元素及钢锭组织一钢中的杂质元素及其影响1锰和硅的影响：来源于脱氧剂，作用是脱氧、除硫、提高强度和硬度。2硫的影响：从矿石和燃料中带入，溶于液态金属中，固态为硫化亚铁。硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂，这种现象称为热脆。造成热脆的原因是由于FeS的严重偏析。即使钢中含硫量不算高，也会出现（Fe+FeS）共晶，熔化温度很低。Fe-S相图共晶照片3磷的影响矿石和生铁带入，它固溶于铁中。危害是冷脆时剧烈降低钢的韧性，尤其是低温韧性。4氮的影响氮的有害作用主要是通过淬火时效和应变时效造成的。淬火后，长期放置或稍加热，氮以氮化铁形式析出，使钢的强度、硬度升高，塑性韧性下降

2、，使钢变脆，这种现象叫做淬火时效。含氮的低碳钢材经塑性变形后，性能也将随时间变化，即强度、硬度升高，塑性、韧性明显下降，这种现象称为应变时效。5氢的影响来源是锈蚀含水的炉料或水蒸气。危害很大。一是引起氢脆，即在低于钢材强度极限的应力作用下，经一定的时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂。钢的强度越高，对氢脆的敏感性往往越大。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷——白点，在钢材纵断面上呈光滑的银白色的斑点，在酸洗后的横断面上则呈较多的发丝状裂纹，如图4.26。白点使钢材的延伸率显著下降，主要发生在合金钢中。5氢的影响6氧及其它非金属夹杂物的影响非金属夹杂物破坏了钢的基体的连续性，在

3、静载荷和动载荷的作用下，往往成为裂纹的起点，特别是降低塑韧性。二钢锭的组织及其宏观缺陷根据钢中的含氧量和凝固时放出一氧化碳的程度，可将钢锭分为镇静钢、沸腾钢和半镇静钢三类。1镇静钢：钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铝进行充分脱氧，使所含氧不超过0.01%，以使钢液在凝固时不析出一氧化碳，得到成分比较均匀、组织比较致密的钢锭，这种钢叫做镇静钢。镇静钢的宏观组织与纯金属铸锭基本相同，也是由表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区所组成。镇静钢锭的缺陷主要是缩孔、缩松、偏析、气泡等。2沸腾钢：脱氧不完全的钢。含氧量在0.03——0.07%。镇静钢、沸腾钢