苏州钢材中常规元素
● 钢中成分除Fe、 C元素外,还有原料及炼铁炼钢时遗留的Si、Mn、P、S、N、O、H等杂质元素及为改善性能加入的合金元素如Cr、Ni、Mo、W等。
钢中几个杂质元素对性能的影响主要有:
1. Si元素
Si作为脱氧剂加入钢中: 2FeO+Si→2Fe+SiO2。它溶于铁素体中,对钢的强度有强化作用。
2. Mn元素
炼钢时脱除铁矿石中的O、S,需添加Mn元素:
脱氧: FeO+ Mn →Fe+MnO
脱硫: FeS+ Mn →Fe+MnS
Mn是有益元素,溶于铁中形成置换固溶体,溶于渗 碳体中形成合金渗碳体,对钢的强度有一定的强化作用.
3. P元素
P是从矿石中带入的,溶于铁素体中,使钢强化、硬度增大,但塑性、韧性会大大下降,引起“冷脆”,导致冷加工和焊接性能变坏,尤其在低温环境下冷脆现象严重,应严格控制wP < 0.045%。
4. S元素
S是炼铁时主要由焦炭带入的。它在钢中以FeS形式使钢变脆,尤其FeS和Fe能形成低熔点(9850C)共晶体(FeS+Fe)。当钢在10000C~12000C热轧时,分布在奥氏体晶界上的共晶体(FeS+Fe)处于熔化,使钢材轧裂,故称为钢的“热脆”。一般通过加入Mn元素形成高熔点MnS(16000C)解决S的热脆问题。
5. N元素
钢中溶入过量的N后,在低温下N以Fe2N、Fe4N形式析出,使钢的强度、硬度提高,但塑性、韧性下降,称为“时效”脆化。一般可通过加入Al、Ti、V解决。
6. O元素
炼钢时C会形成FeO、Al2O3、SiO2、MnO等非金属夹杂物,使钢性能变坏。夹杂物易引起应力集中,在疲劳载荷作用下成为开裂源,故应严格控制其含量。
7. H元素
H是以原子态或分子态存在于钢中,引起“氢脆”,并产生“白点”形成微裂纹,常在缺陷处聚集产生很大的应力,使钢“发裂”,故要严格控制其含量。
jsgfjc01.b2b168.com/m/