在我們的日常生活中可以看到許多形形色色的金屬材料,不同的材料有它特定的用途。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是金屬中的各種元素的含量影響了它的特性,使得金屬材料有著不同的用途。下面我就來(lái)簡(jiǎn)單講講常見(jiàn)的一些元素對(duì)于金屬性能的影響。
1.碳:
(1)含碳量的增加,使得碳素鋼的強(qiáng)度和硬度增加,而塑性、韌性和焊接性能下降。
(2)一般情況下,當(dāng)含碳量大于0.25%時(shí),碳鋼可焊性開始變差。含碳量的增加,其球化和石墨化的傾向增加。
(3)作為高溫下耐熱用的高合金鋼,含碳量應(yīng)大于或等于0.04%,但此時(shí)奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕性能下降。
2.硅:
(1)硅固溶于鐵素體和奧氏體中可起到提高它們的硬度和強(qiáng)度的作用。
(2)含硅量若超過(guò)3%時(shí),將顯著地降低鋼的塑性、韌性、延展性和可焊性,并易導(dǎo)致冷脆,中、高碳鋼回火時(shí)易產(chǎn)生石墨化。
3.錳:
(1)錳與鐵形成固溶體.可提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度。在碳錳鋼中常利用錳來(lái)提高鋼的強(qiáng)度,但它是材料的延展性有所降低,而且增加了應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性。在一般碳錳鋼和低合金鋼中,其含量在1%~2%。
(2)錳是良好的脫敏劑和脫硫劑。錳與硫形成MnS,可防止因硫而導(dǎo)致的熱脆現(xiàn)象,從而改善鋼的熱加工性能。因此,在工業(yè)用鋼中一般都含有一定數(shù)最的錳。
(3)錳能強(qiáng)烈增加碳錳鋼的淬透性。含錳量較高時(shí),有使鋼晶粒粗化并增加鋼的回火脆性的不利傾向。
(4)錳對(duì)鋼的焊接性有著不利的影響響。為改善鋼的焊接性,應(yīng)在許可的范圍內(nèi),適當(dāng)降低鋼的含碳量。焊接時(shí)也需采用優(yōu)質(zhì)低氫焊條和相應(yīng)的焊接工藝。
4.硫和氧:
硫和氧作為雜質(zhì)元素常以非金屬化合物(如FeS、FeO)形式存在于碳素鋼中,由于FeS可與鐵形成共晶,并沿晶界分布,F(xiàn)e-FeS共晶物的熔點(diǎn)為985℃,當(dāng)在1000~1200溫度下,對(duì)材料進(jìn)行壓力加工時(shí),由于它已經(jīng)熔化而導(dǎo)致晶粒開裂,使材料呈現(xiàn)脆性。這種現(xiàn)象稱為熱脆。
5..磷和砷:
磷、砷作為雜質(zhì)元素,它們對(duì)提高碳素鋼的抗拉強(qiáng)度有一定的作用,但同時(shí)又都增加鋼的脆性,尤其是低溫脆性。(由于磷以固溶形式存在于鐵素體中,影響鐵素體的晶格變形,使碳素鋼在常溫下呈現(xiàn)脆性。這種現(xiàn)象稱為冷脆)。磷和砷有都是造成碳素鋼嚴(yán)重偏析的有害元素。磷對(duì)鋼的焊接性不利,它能增加焊裂的敏感性。
6.鉻:
(1)隨含鉻量的增加.使鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼有良好的的抗高溫性和耐氧化介質(zhì)腐蝕作用,并增加鋼的熱強(qiáng)性。
(2)鉻增加鋼的淬透性并有二次硬化作用。
(3)在含鉬的鍋爐鋼中,加入少量的鉻,能肪止鋼在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的石墨化。
(4)在單一的鉻鋼中,材料的焊接性能隨含鉻量的增加而惡化。