
鋼材(cai)中(zhong)除主要化學成分Fe鐵以外,還含(han)有少量(liang)的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、鈦(Ti)、釩(V)等(deng)元素,這些元素雖(sui)含(han)量(liang)很少,但對鋼材(cai)性(xing)能的影響(xiang)很大。
碳(tan)(tan)(tan)(tan)是決定鋼(gang)材性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)Z重(zhong)要元素,它影響到鋼(gang)材的(de)強度(du)(du)、塑性(xing)(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)機(ji)械力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。當(dang)鋼(gang)中含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)在(zai)0.8%以下(xia)時,隨著含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)的(de)增(zeng)(zeng)加,鋼(gang)的(de)強度(du)(du)和(he)硬度(du)(du)提(ti)高,塑性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)下(xia)降,但當(dang)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)大于1.0%時,隨含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加,鋼(gang)的(de)強度(du)(du)反而下(xia)降。一般工程用碳(tan)(tan)(tan)(tan)素鋼(gang)均為低碳(tan)(tan)(tan)(tan)鋼(gang),即含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)小(xiao)于0.25%,工程用低合金(jin)鋼(gang)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)小(xiao)于0.52%。
鋼中有益元素有錳、硅、釩、鈦等,控制摻入量可冶煉成低合金鋼。鋼中主要的有害元素有硫、磷及氧,要特別注意控制其含量。磷是鋼中很有害的元素之一,主要溶于鐵素體起強化作用。磷含量增加,鋼材的強度、硬度提高,塑性和韌性顯著下降。特別是溫度愈低,對塑性和韌性的影響愈大,從而顯著加大鋼材的冷脆性。磷也使鋼材可焊性顯著降低,但磷可提高鋼的耐磨性和耐蝕性。硫也是很有害的元素,呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中,降低鋼材的各種機械性能。
由于硫(liu)化物熔(rong)點低(di),使(shi)鋼(gang)材在熱(re)加工過(guo)程中(zhong)造成晶粒的(de)(de)分離,引(yin)起鋼(gang)材斷(duan)裂(lie),形成熱(re)脆現象稱為熱(re)脆性(xing)(xing)(xing)。硫(liu)使(shi)鋼(gang)的(de)(de)可焊性(xing)(xing)(xing)、沖擊韌性(xing)(xing)(xing)、耐疲勞性(xing)(xing)(xing)和抗腐蝕性(xing)(xing)(xing)等均降低(di)。氧是鋼(gang)中(zhong)有(you)害(hai)元(yuan)素,主要(yao)存在于非金屬(shu)夾雜物中(zhong),少(shao)量熔(rong)于鐵素體內。非金屬(shu)夾雜物降低(di)鋼(gang)的(de)(de)機械性(xing)(xing)(xing)能,特(te)別是韌性(xing)(xing)(xing)。氧有(you)促進時(shi)效傾向的(de)(de)作用(yong)。氧化物所造成的(de)(de)低(di)熔(rong)點亦使(shi)鋼(gang)的(de)(de)可焊性(xing)(xing)(xing)變差(cha)。