铁碳合金中有哪些是有益元素

1. 钢材元素含量 钢材中各元素含量多少对钢铁的影响

锰含量在0.5以下抄的钢材几乎无处不在。锰是炼钢时用锰铁脱氧而残留在钢中的，锰有很好的脱氧能力，能把钢中的feo还原成铁，改善钢的质量；还可以与硫形成mns，从而减轻了硫的有害作用。降低钢的脆性，改善钢的热加工性能；锰能大部分溶于铁素体，形成置换固溶体，使铁素体强化提高钢的强度和硬度。锰是钢中的有益元素。

2. 钢铁材料中的“八大元素”和“五大元素”分别都是什么

钢铁材料中的五大元素为C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）。

钢铁材料中的八大元素为C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）、铁、氮、氧。

钢铁材料适用范围广阔的原因，首先在于可用的成分跨度大，从近于无碳的工业纯铁到含碳4%左右的铸铁，在此范围内合金的相结构和微观组织都发生很大的变化；另外，还在于可采用各种热加工工艺，尤其金属热处理技术，大幅度地改变某一成分合金的组织和性能。

(2)铁碳合金中有哪些是有益元素扩展阅读

铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。

合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性，等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。

合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足,Mn品位较低外,W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。

3. 碳钢中存在哪些杂质元素

碳钢并不是单纯的铁碳合金，其中或多或少包含一些杂质元素。常存的杂质元素有锰Mn、硅版Si、硫S、磷P。其中权Mn、Si是有益元素，硫、磷是有害杂质。
① Mn大部分溶解于铁素体F中，一部分溶解于渗碳体Fe3C中，使金属材料强化。Mn与S化合成MnS，能减轻S的有害作用。
② Si溶解于铁素体F中，使金属材料强化。有一部分Si溶解于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在，它对钢的性能影响并不显著。
③ S不溶于铁，而以FeS形式存在。由于FeS存在，钢在高温下变得极脆，称为热脆。
④ P溶于钢铁的铁素体中，虽然可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下钢的塑性、韧性急剧降低，使钢变脆，这种现象称为冷脆。磷的存在还使钢的焊接性能变坏。

4. 谁知道碳，硅，锰，磷，硫还有矾等对钢铁的影响和作用是

碳（C）：

是对钢的性能影响最大的基本元素。不同的碳含量依据钢中杂质元素含量和轧后冷却条件的不同对于钢的性能影响是不同的，随着钢中碳含量的增加，碳钢在热轧状态下的硬度直线上升，塑性和韧性降低。在亚共析范围内，碳对抗拉强度的影响是，随着碳含量增加，抗拉强度不断提高，超过共析范围后，抗拉强度随碳含量的增加减缓，最后发展到随碳含量的增加抗拉强度降低。另外，含碳量增加时碳钢的耐蚀性降低，同时碳也使碳钢的焊接性能和冷加工（冲压、垃拔）性能变坏。
硅（Si）：
硅在碳钢的含量≤0.50％。硅也是钢中的有益元素。在沸腾钢中，含硅量很低，硅是作为脱氧元素加入到钢中。在镇静钢中硅的含量一般为0.12～0.37％。硅增大了钢液的流动性，除了形成非金属夹杂外，硅溶于铁素体中。随着硅含量的提高，钢的抗拉强度提高，屈服点提高，伸长率下降，钢的面缩率和冲击韧性显著降低。
锰（Mn）：
在碳钢中，锰是有益元素。锰是作为脱氧除硫的元素加入到钢中的。对于镇静钢来说，锰可以提高硅和铝的脱氧效果，可以同硫形成硫化锰，相当程度上降低硫在钢中的危害。锰对碳钢的力学性能有良好的影响，它能提高钢热轧后的硬度和强度，原因是锰溶入铁素体中引起固溶强化。因此，精炼过程中要按照技术要求严格稳定控制各炉次的锰含量。
磷（P）：
一般来说，磷是钢中的有害元素。它来源于矿石和生铁等炼钢原料。磷能提高钢的强度，但使塑性和韧性降低，特别是使钢的脆性转折温度急剧上升，即提高钢的冷脆性（低温变脆）。由于磷的有害影响，同时考虑到磷有较大的偏析，因而对其含量要严格的控制。但是在含碳量比较低的钢种中，磷的冷脆危害比较小。在这种情况下，可以用磷来提高钢的强度，如鞍钢生产的高强度IF钢就需要加入磷。另外，在适当的情况下，还利用磷的其他一些有益作用，如增加钢的抗大气腐蚀能力，如集装箱用钢；提高磁性，如电工硅钢；改善钢材的易切削加工性，减少热轧薄板的粘结等。
硫（S）:
一般来说，硫是有害元素，他主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料和燃烧产物，二氧化硫。硫最大的为危害是引起钢在热加工时开裂，即产生所谓的热脆。硫能提高钢材的切削加工性，这是硫的有益作用。
氮（N）：
钢中的氮来自炉料，同时，在冶炼、浇铸时钢液也会从炉气和大气中吸收氮。氮引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能发生显著的影响。由于氮的时效作用，钢的硬度、强度固然提高，但是塑性和韧性降低，特别是在形变时效的情况下，塑性和韧性的降低比较显著。因此，对于普通低合金钢来说，时效现象是有害的，因而氮是有害元素。但对于一些细晶粒钢以及含钒、铌钢，由于氮化物的强化细化晶粒作用，氮成为有益元素。另外，作为合金元素，氮在不锈耐酸钢中得到应用，此外，氮化处理方法能使机器零件获得极好的综合力学性能，从而使零件的使用寿命延长。
氢（H）：
钢中的氢是由锈蚀含水的炉料或从含有水蒸气的炉气中吸收的。氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即在低于钢材极限应力的作用下，经一定的时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成灾难性的后果。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷——白点，在钢材纵端面上呈光滑的银白的斑点，在酸洗后的端面上呈较多的发丝状裂纹，白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是端面收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可能接近于零值。因此具有白点的钢是不能用的，这类缺陷主要发生在合金钢中。
氧（O）及其他非金属夹杂物：
氧在钢中的溶解度很低，几乎全部以氧化物夹杂形式存在于钢中，如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外，钢中还存在FeS、MnS、硅酸盐、氮化物及磷化物等。这些夹杂物破坏了钢的基体的连续性，在静载荷和动载荷的情况下往往成为裂纹的起点。这些非金属夹杂物的各种状态不同程度的影响到钢的各种性能，尤其是对于钢的塑性、韧性、疲劳强度和抗腐蚀性等危害很大。因此，对于非金属夹杂物应严格控制。

5. 钢材的（成份）有害元素有那些

钢材中除主要化学成分Fe铁以外，还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、钛(TO、钒(V)等元素，这些元素虽含量很少，但对钢材性能的影响很大。 碳是决定钢材性能的最重要元素，它影响到钢材的强度、塑性、韧性等机械力学性能。当钢中含碳量在0.8％以下时，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降；但当含碳量大于1.0％时，随含碳量增加，钢的强度反而下降。一般工程用碳素钢均为低碳钢，即含碳小于0.25％，工程用低合金钢含碳小于0.52％。 钢中有益元素有锰、硅、钒、钛等，控制掺入量可冶炼成低合金钢。 钢中主要的有害元素有硫、磷及氧，要特别注意控制其含量。 磷是钢中很有害的元素之一，主要溶于铁素体起强化作用。磷含量增加，钢材的强度、硬度提高，塑性和韧性显著下降。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，从而显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材可焊性显著降低，但磷可提高钢的耐磨性和耐蚀性。 硫也是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中，降低钢材的各种机械性能。由于硫化物熔点低，使钢材在热加工过程中造成晶粒的分离，引起钢材断裂，形成热脆现象，称为热脆性。硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。 氧是钢中有害元素，主要存在于非金属夹杂物中，少量熔于铁素体内。非金属夹杂物降低钢的机械性能，特别是韧性。氧有促进时效倾向的作用。氧化物所造成的低熔点亦使钢的可焊性变差

6. 钢材中元素S和元素P主要起什么作用

元素S，也就是元素硫，在钢材中能提高钢的切削加工性能，在易切削钢中硫作为有益元素加入。在滚珠轴承钢中，硫化物在一定范围内表现出有益作用从[S]%从0.0008%增至0.013%~0.018%，可显著随着硫的增加可显著改善疲劳性能。
对于元素P，也就是元素磷,在常规钢种中，磷是一种有害的杂质元素，但是对于耐候钢而言，磷则是一种有用元素，当耐候钢中的磷含量处于0.04~0.15 %之间，P和 Cu同时加入钢中，可以使内锈层分带明显，更有利于提高钢的耐蚀性。

7. 钢材中添加碳,钛，锰，铬，钼等元素起什么作用。。通俗易懂（比如碳是增强硬度），不需要长篇大论。求解！

1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，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。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。

8. 碳钢中常存元素对钢性能的影响

碳
碳是钢里最重要的单一合金元素。它对于渗碳体（和其他碳化物）、珠光体、球状渗碳体（铁素体基体中的一种球状碳化物的集合体）、贝氏体和铁-碳马氏体的形成是必不可少的。由它们的一种或几种组分构成的显微组织能提供范围很广的力学性能和加工特性。通过热处理可以控制这些元素的相对含量及其分布，并以此改变特定钢工件的显微组织以及其性能。大多数的钢铁冶金技术都应用于铁碳合金的不同组织及其转变上，可以说许多其他元素很大程度也只是在其铁-碳系统上发挥作用。
总的来看，钢的强度和硬度随含碳量的增加而提高，而韧性和塑性却随含碳量的增加而降低（其加工性、焊接性和切削性也因含碳量的增加而变差）。
沸腾钢含碳量的增加会使其表面质量下降。含碳量0.15%～0.3%的镇静钢的表面质量比较差，它要求特殊的工艺才能获得与比上述含碳量更高或更低的钢相似的表面质量。
锰
通常市场供应的钢材里都含有锰。锰对钢是有益元素。
硅
硅是炼钢用的主要脱氧剂之一。它在钢中的含量不一定在化学成分的规范中注明，而是取决于产品所规定的脱氧工艺。沸腾钢和压盖钢含有最低限度的硅含量（通常低于0.05%）；全镇静钢为脱氧，一般硅含量为0.15%～0.3%，如果还含有其他脱氧剂，则钢中的硅含量可以减少。硅仅有很少的偏析可能。低碳钢中的硅一般不利于表面质量，而且这种情况对于低碳加硫牌号的钢来说，更为明显。
硅能够稍微提高一些铁素体的强度，但不会引起塑性的大幅度下降。较高的含硅量可以增加钢在空气中的抗氧化能力，并且能减少磁滞损失。
铝
铝被作为脱氧剂广泛应用，用于控制晶粒的大小。当以规定的量加入钢中时，它能控制在重新加热过程中的奥氏体长大。在所有的元素中，铝在淬火之前控制晶粒的大小是最有效的。钛、锆和钒都是有效的晶粒长大抑制剂，但是对于需要进行热处理（淬火或回火）的结构牌号钢，这三种元素会对淬硬性产生负面的影响，因为它们的碳化物十分稳定，故很难在淬火之前溶解到奥氏体里面去。
铜
铜有中等的偏析趋向，达到相当含量则有害于钢的热形变加工工艺。铜对于锻、焊有着负面的影响，但还不至于严重影响电弧焊和氧炔焊。作为对表面质量的不利因素，铜会增加加硫钢原有的表面缺陷。
然而，当铜含量超过0.2%时，会有助于提高钢在大气中的耐腐蚀性，超过该含铜量的钢也称之为耐候钢。
硼
硼加入完全镇静钢是为了改善淬硬性。硼处理钢是按硼含量0.0005%～0.003%范围生产的。凡要用硼部分代替其它合金元素时都应考虑这样做仅仅是为了淬硬性，因为降低合金含量对一些用途可能是不利的。硼对于含碳量较低的碳素钢是最有效的。
残留的有害元素如磷、硫、氧、氢等虽然可以稍微提高钢的强度和硬度，但却严重降低钢的塑性和韧性，使钢严重变脆，这也是它们“有害”之主要所在。

9. 总结归纳钢铁中除基体元素以外，其他主要有利和有害的杂志元素有哪些

有害的：主要是
磷
硫
硫：是因为和铁反应
成为硫化铁
,很容易造成金属高温处理时产生热裂纹
磷：磷在固态钢中的溶解度很小
它存在会严重降低金属的冲击韧性和低温韧性
有益元素：碳
硅
锰
、w、cr、ni、mo、v、ti等