钢中各成分对钢质量影响

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1、合金元素随着C、Mn、S、P、Si含量的增加，σs提高，塑性应变比R减小。Mn可提高钢防止热脆的能力。S使钢产生热脆，硫化物夹杂促使钢中形成带状组织，恶化冲压性能。P能溶于铁素体内使铁素体在室温下强、硬度提高，塑、韧性下降，发生冷脆。S偏析现象严重，且很难经扩散退火完全消除，易出现带状组织。Al可使O和N固定在Al2O3和AlN中，消除钢的时效硬化；Al也可控制晶粒度及晶粒形状，形成{111}织构；若Al含量小于0.02%，则其不能消除游离态的N，若Al含量大于0.065%，则其在钢中会起到合金化的作用，使σs升高，理想含量为0.025~0.05%。沸腾钢中的固溶

2、氮含量较高，时效硬化明显。铝镇静钢在光亮退火过程中，绝大部分碳析出形成Fe3C，经平整后性能稳定。IF钢中添加了强碳、氮化合物形成元素Ti或Nb，具有超低碳，微合金化，钢质纯净及无时效性等特点。Mn大部分溶于α-Fe,形成置换固溶体，并使α-Fe强化；一部分溶于Fe3C，形成合金Fe3C，可增加P相对量，并使P变细；MnS能减轻S的“热脆”。Si也溶于Fe3C，使Fe3C。S不溶于Fe，FeS与Fe共晶，并分布于A晶界。在1000~1200℃，FeS-Fe共晶溶化，晶粒脱开，钢材变得极脆。P全部溶于Fe3C，使脆性转化温度升高，发生“冷脆”。不锈钢中Cr的主要作用

3、是产生钝化，阻碍阳极反应，增加耐腐蚀性；Ni起扩大γ区，降低钢的Ms点，使钢在室温下具有单相奥氏体组织。钢中的H、O、N是在炼钢时进入的，Ni、Cu、Sn是由废钢原料带入，Al、Ti是为脱氧而引入。Al、N、Co、Ti、V可细化晶粒，C、N起固溶强化作用，Ni、Co、Ti、V、W起弥散强化作用。C含量低，Al、Mn含量高，晶粒细化的钢的韧性较好；晶粒细化，Mn、Ni固溶强化可使钢的韧性随屈服强度增加而得以改善，而弥散硬化，位错强化，C固溶则使钢随屈服强度增加而使韧性恶化。C可增加强、硬度，降低延展性、磁性、可锻性及电导性。Mn可脱O、S，增加拉伸强度、韧性、加工性

4、及切削性，延缓硬化，形成Mn减少冷热脆性。Mo增加高温强度及高温合金的抗蠕变性，增加不锈钢的抗腐性，降低低Ni、Cr钢产生回火脆性的趋势，提高Ni-Cr-Mn钢的强度及延展性，改善Cr钢的切削性及力学性能，促进Ni-Mn钢表面硬化。Cr可降低A4温度，增加A3温度，减少γ相，稳定α相，增加碳钢强、硬度，减缓强化，增加抗磨性，形成表面抗氧化保护层，促使晶粒长大，脆性增大。Ni可促进石墨化，使铁的碳化物不稳定，强化铁素体，提高A4温度，降低A3温度，使奥氏体稳定，增加合金钢的强度及韧性，提高Cr成分奥氏体化，细化晶粒，降低热膨胀系数，增加高温Ni合金的导磁性，增加同素

5、异晶转变的温度滞后。V可细化晶粒，限制奥氏体化长大，在高温下阻止软化，与O、N结合在脱O后期做“净化剂”，CrV钢具有较高的屈服强度及面缩率。W可降低A4温度，增加A3温度，细化晶粒，在热处理时减少脱碳，增加抗磨度，增加淬火钢及调质钢的高温硬度，提高高温合金的蠕变强度。Co可增进永磁合金的剩磁值及高矫顽力，增加强度及韧性。Al可促进石墨化，与O、N形成很细的弥散物，限晶粒长大，形成表面硬化层，形成氧化铝膜，增加抗腐蚀性，是一种很好的脱氧剂。Ti可从Cr钢溶液中提取C并减少马氏体硬度及硬化能力，阻止高Cr奥氏体钢形成，将C从奥氏体不锈钢中提取出来，防止CrC在晶界形

6、成局部贫Cr而造成的晶间腐蚀，促进奥氏体高温合金弥散硬化，使镇静低合金高强钢中的硫化物圆化改善夹杂性质而增加塑性，可做脱氧剂。Si可增加A1，A3温度，促进石墨化，与Mn结合，使碳化物稳定，对耐热合金有抗氧化作用，增加硬化能力、强度及冲击韧性。Cu可促进奥氏体形成，有石墨化作用及抗腐蚀性，促进弥散硬化，提高屈服强度降低碳钢的延展性。B可增加全脱氧钢的硬化能力，改善钢的可塑性及加工性。Nb可促进弥散强化及铁素体晶粒细化，提高碳钢的拉伸及屈服强度。S、P增加钢的脆性。N形成氮化物及间隙固溶体而使钢脆化。H将降低钢的延展性。合金元素使C在奥氏体中的溶解度降低；Mn、Ni

7、降低共析温度；Cr会增大晶粒长大速率，在过热情况下增加因晶粒粗大化而引起的脆性；V、Ti、Co、Al、Ni会延缓晶粒长大。化学元素对钢的性能的影响1、碳（C）：钢中含碳量增加，硬度、屈服点和抗拉强度升高，但延展性、磁性、可锻性、电导性、塑性（塑性应变比R）和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，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、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含

8、硅量超过0