钢中常存的杂质元素有哪些 碳钢中常存杂质有哪些?对钢的力学性能有何影响?
碳钢中常存杂质有哪些?对钢的力学性能有何影响?
一般来说,钢中的杂质元素一般指硅、锰、硫和磷。碳钢中除含碳外,一般还含有少量的硅、锰、硫和磷,对碳钢的性能有一定的影响。锰的影响是由于钢中加入锰铁脱氧所致。锰具有良好的脱氧能力,能去除钢中的FeO,降低钢的脆性;锰还可以与硫形成MNS,从而降低硫的有害影响。所以锰是一种有益的元素。但在有杂质存在的情况下,其含量(WMN)一般不低于0.8%,对钢的性能影响不大。硅对硅的影响是由于脱氧钢中加入硅铁所致。硅的脱氧能力强于锰。在室温下,硅可以溶解成铁素体,提高钢的强度和硬度。因此,硅也是一种有益的元素。但在有杂质存在的情况下,其含量(WSI)一般小于0.4%,对钢的性能影响不大。在炼钢过程中,矿石和燃料将三硫化物硫带入钢中。硫在钢中与铁形成复合FES,而FES与铁形成低熔点共晶(985℃),分布在奥氏体晶界。当钢被加热到1100-1200℃进行锻造时,晶界上的共晶熔化,导致钢在锻造过程中开裂。这种现象称为“热脆化”。在钢中加入锰可以形成高熔点(1620℃)的MNS。MNS以晶粒形式分布在晶粒中,在高温下具有一定的塑性,避免了热脆化。因此,硫是一种有害元素,其含量(WS)应严格控制在0.03%-0.05%以下。四磷的作用是在炼钢过程中,磷被矿石带入钢中。磷能完全溶解在铁素体中,产生强固溶强化,提高了钢的强度和硬度,但塑性和韧性显著降低。这种脆化在低温下更为严重,因此被称为“冷脆化”。磷在结晶过程中容易分离。因此,局部发生冷脆。因此,磷也是一种有害元素,其含量必须严格控制在0.035%-0.045%以下。但当硫、磷含量较高时,由于钢的脆性,容易断裂形成断屑,提高了钢的可加工性。这就是硫和磷的优点。
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