鐵碳合金中有哪些是有益元素

1. 鋼材元素含量 鋼材中各元素含量多少對鋼鐵的影響

錳含量在0.5以下抄的鋼材幾乎無處不在。錳是煉鋼時用錳鐵脫氧而殘留在鋼中的，錳有很好的脫氧能力，能把鋼中的feo還原成鐵，改善鋼的質量；還可以與硫形成mns，從而減輕了硫的有害作用。降低鋼的脆性，改善鋼的熱加工性能；錳能大部分溶於鐵素體，形成置換固溶體，使鐵素體強化提高鋼的強度和硬度。錳是鋼中的有益元素。

2. 鋼鐵材料中的「八大元素」和「五大元素」分別都是什麼

鋼鐵材料中的五大元素為C（碳）、Si（硅）、Mn（錳）、P（磷）、S（硫）。

鋼鐵材料中的八大元素為C（碳）、Si（硅）、Mn（錳）、P（磷）、S（硫）、鐵、氮、氧。

鋼鐵材料適用范圍廣闊的原因，首先在於可用的成分跨度大，從近於無碳的工業純鐵到含碳4%左右的鑄鐵，在此范圍內合金的相結構和微觀組織都發生很大的變化；另外，還在於可採用各種熱加工工藝，尤其金屬熱處理技術，大幅度地改變某一成分合金的組織和性能。

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鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易、價格低廉，而且在多數情況下能滿足使用要求，所以應用十分普遍。按含碳量不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。

合金鋼又叫特種鋼，在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結構和性能發生變化，從而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性，等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。

合金鋼的資源相當豐富，除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初，合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。

3. 碳鋼中存在哪些雜質元素

碳鋼並不是單純的鐵碳合金，其中或多或少包含一些雜質元素。常存的雜質元素有錳Mn、硅版Si、硫S、磷P。其中權Mn、Si是有益元素，硫、磷是有害雜質。
① Mn大部分溶解於鐵素體F中，一部分溶解於滲碳體Fe3C中，使金屬材料強化。Mn與S化合成MnS，能減輕S的有害作用。
② Si溶解於鐵素體F中，使金屬材料強化。有一部分Si溶解於硅酸鹽夾雜中。當硅含量不多，在碳鋼中僅作為少量雜質存在，它對鋼的性能影響並不顯著。
③ S不溶於鐵，而以FeS形式存在。由於FeS存在，鋼在高溫下變得極脆，稱為熱脆。
④ P溶於鋼鐵的鐵素體中，雖然可使鐵素體的強度、硬度有所提高，但卻使室溫下鋼的塑性、韌性急劇降低，使鋼變脆，這種現象稱為冷脆。磷的存在還使鋼的焊接性能變壞。

4. 誰知道碳，硅，錳，磷，硫還有礬等對鋼鐵的影響和作用是

碳（C）：

是對鋼的性能影響最大的基本元素。不同的碳含量依據鋼中雜質元素含量和軋後冷卻條件的不同對於鋼的性能影響是不同的，隨著鋼中碳含量的增加，碳鋼在熱軋狀態下的硬度直線上升，塑性和韌性降低。在亞共析范圍內，碳對抗拉強度的影響是，隨著碳含量增加，抗拉強度不斷提高，超過共析范圍後，抗拉強度隨碳含量的增加減緩，最後發展到隨碳含量的增加抗拉強度降低。另外，含碳量增加時碳鋼的耐蝕性降低，同時碳也使碳鋼的焊接性能和冷加工（沖壓、垃拔）性能變壞。
硅（Si）：
硅在碳鋼的含量≤0.50％。硅也是鋼中的有益元素。在沸騰鋼中，含硅量很低，硅是作為脫氧元素加入到鋼中。在鎮靜鋼中硅的含量一般為0.12～0.37％。硅增大了鋼液的流動性，除了形成非金屬夾雜外，硅溶於鐵素體中。隨著硅含量的提高，鋼的抗拉強度提高，屈服點提高，伸長率下降，鋼的面縮率和沖擊韌性顯著降低。
錳（Mn）：
在碳鋼中，錳是有益元素。錳是作為脫氧除硫的元素加入到鋼中的。對於鎮靜鋼來說，錳可以提高硅和鋁的脫氧效果，可以同硫形成硫化錳，相當程度上降低硫在鋼中的危害。錳對碳鋼的力學性能有良好的影響，它能提高鋼熱軋後的硬度和強度，原因是錳溶入鐵素體中引起固溶強化。因此，精煉過程中要按照技術要求嚴格穩定控制各爐次的錳含量。
磷（P）：
一般來說，磷是鋼中的有害元素。它來源於礦石和生鐵等煉鋼原料。磷能提高鋼的強度，但使塑性和韌性降低，特別是使鋼的脆性轉折溫度急劇上升，即提高鋼的冷脆性（低溫變脆）。由於磷的有害影響，同時考慮到磷有較大的偏析，因而對其含量要嚴格的控制。但是在含碳量比較低的鋼種中，磷的冷脆危害比較小。在這種情況下，可以用磷來提高鋼的強度，如鞍鋼生產的高強度IF鋼就需要加入磷。另外，在適當的情況下，還利用磷的其他一些有益作用，如增加鋼的抗大氣腐蝕能力，如集裝箱用鋼；提高磁性，如電工硅鋼；改善鋼材的易切削加工性，減少熱軋薄板的粘結等。
硫（S）:
一般來說，硫是有害元素，他主要來自於煉鐵、煉鋼時加入的原材料和燃燒產物，二氧化硫。硫最大的為危害是引起鋼在熱加工時開裂，即產生所謂的熱脆。硫能提高鋼材的切削加工性，這是硫的有益作用。
氮（N）：
鋼中的氮來自爐料，同時，在冶煉、澆鑄時鋼液也會從爐氣和大氣中吸收氮。氮引起碳鋼的淬火時效和形變時效，從而對碳鋼的性能發生顯著的影響。由於氮的時效作用，鋼的硬度、強度固然提高，但是塑性和韌性降低，特別是在形變時效的情況下，塑性和韌性的降低比較顯著。因此，對於普通低合金鋼來說，時效現象是有害的，因而氮是有害元素。但對於一些細晶粒鋼以及含釩、鈮鋼，由於氮化物的強化細化晶粒作用，氮成為有益元素。另外，作為合金元素，氮在不銹耐酸鋼中得到應用，此外，氮化處理方法能使機器零件獲得極好的綜合力學性能，從而使零件的使用壽命延長。
氫（H）：
鋼中的氫是由銹蝕含水的爐料或從含有水蒸氣的爐氣中吸收的。氫對鋼的危害是很大的。一是引起氫脆，即在低於鋼材極限應力的作用下，經一定的時間後，在無任何預兆的情況下突然斷裂，往往造成災難性的後果。二是導致鋼材內部產生大量細微裂紋缺陷——白點，在鋼材縱端面上呈光滑的銀白的斑點，在酸洗後的端面上呈較多的發絲狀裂紋，白點使鋼材的延伸率顯著下降，尤其是端面收縮率和沖擊韌性降低得更多，有時可能接近於零值。因此具有白點的鋼是不能用的，這類缺陷主要發生在合金鋼中。
氧（O）及其他非金屬夾雜物：
氧在鋼中的溶解度很低，幾乎全部以氧化物夾雜形式存在於鋼中，如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外，鋼中還存在FeS、MnS、硅酸鹽、氮化物及磷化物等。這些夾雜物破壞了鋼的基體的連續性，在靜載荷和動載荷的情況下往往成為裂紋的起點。這些非金屬夾雜物的各種狀態不同程度的影響到鋼的各種性能，尤其是對於鋼的塑性、韌性、疲勞強度和抗腐蝕性等危害很大。因此，對於非金屬夾雜物應嚴格控制。

5. 鋼材的（成份）有害元素有那些

鋼材中除主要化學成分Fe鐵以外，還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、鈦(TO、釩(V)等元素，這些元素雖含量很少，但對鋼材性能的影響很大。 碳是決定鋼材性能的最重要元素，它影響到鋼材的強度、塑性、韌性等機械力學性能。當鋼中含碳量在0.8％以下時，隨著含碳量的增加，鋼的強度和硬度提高，塑性和韌性下降；但當含碳量大於1.0％時，隨含碳量增加，鋼的強度反而下降。一般工程用碳素鋼均為低碳鋼，即含碳小於0.25％，工程用低合金鋼含碳小於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，主要溶於鐵素體起強化作用。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於鋼中，降低鋼材的各種機械性能。由於硫化物熔點低，使鋼材在熱加工過程中造成晶粒的分離，引起鋼材斷裂，形成熱脆現象，稱為熱脆性。硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。 氧是鋼中有害元素，主要存在於非金屬夾雜物中，少量熔於鐵素體內。非金屬夾雜物降低鋼的機械性能，特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼的可焊性變差

6. 鋼材中元素S和元素P主要起什麼作用

元素S，也就是元素硫，在鋼材中能提高鋼的切削加工性能，在易切削鋼中硫作為有益元素加入。在滾珠軸承鋼中，硫化物在一定范圍內表現出有益作用從[S]%從0.0008%增至0.013%~0.018%，可顯著隨著硫的增加可顯著改善疲勞性能。
對於元素P，也就是元素磷,在常規鋼種中，磷是一種有害的雜質元素，但是對於耐候鋼而言，磷則是一種有用元素，當耐候鋼中的磷含量處於0.04~0.15 %之間，P和 Cu同時加入鋼中，可以使內銹層分帶明顯，更有利於提高鋼的耐蝕性。

7. 鋼材中添加碳,鈦，錳，鉻，鉬等元素起什麼作用。。通俗易懂（比如碳是增強硬度），不需要長篇大論。求解！

1、碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用於焊接的低合金結構鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮靜鋼含有0.15－0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可製造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼，具有極高的導磁率，用於電器工業做矽鋼片。硅量增加，會降低鋼的焊接性能。
3、錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用於挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情況下，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%，優質鋼要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利，降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%，優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。
6、鉻（Cr）：在結構鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。
7、鎳(Ni)：鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源，故應盡量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
8、 鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力，發生變形，稱蠕變)。結構鋼中加入鉬，能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。
9、鈦(Ti)：鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密，細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦，可避免晶間腐蝕。
10、釩(V)：釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。
11、鎢(W)：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性，作切削工具及鍛模具用。
12、鈮(Nb)：鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高強度，但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮，可防止晶間腐蝕現象。
13、鈷(Co)：鈷是稀有的貴重金屬，多用於特殊鋼和合金中，如熱強鋼和磁性材料。
14、銅(Cu)：武鋼用大冶礦石所煉的鋼，往往含有銅。銅能提高強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產生熱脆，銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.50%對焊接性無影響。
15、鋁(Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性，如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B)：鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋性能，提高強度。
17、氮(N):氮能提高鋼的強度，低溫韌性和焊接性，增加時效敏感性。
18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬，但他們的氧化物很象「土」，所以習慣上稱稀土。鋼中加入稀土，可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分布和性質，從而改善了鋼的各種性能，如韌性、焊接性，冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土，可提高耐磨性。

8. 碳鋼中常存元素對鋼性能的影響

碳
碳是鋼里最重要的單一合金元素。它對於滲碳體（和其他碳化物）、珠光體、球狀滲碳體（鐵素體基體中的一種球狀碳化物的集合體）、貝氏體和鐵-碳馬氏體的形成是必不可少的。由它們的一種或幾種組分構成的顯微組織能提供范圍很廣的力學性能和加工特性。通過熱處理可以控制這些元素的相對含量及其分布，並以此改變特定鋼工件的顯微組織以及其性能。大多數的鋼鐵冶金技術都應用於鐵碳合金的不同組織及其轉變上，可以說許多其他元素很大程度也只是在其鐵-碳系統上發揮作用。
總的來看，鋼的強度和硬度隨含碳量的增加而提高，而韌性和塑性卻隨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變差）。
沸騰鋼含碳量的增加會使其表面質量下降。含碳量0.15%～0.3%的鎮靜鋼的表面質量比較差，它要求特殊的工藝才能獲得與比上述含碳量更高或更低的鋼相似的表面質量。
錳
通常市場供應的鋼材里都含有錳。錳對鋼是有益元素。
硅
硅是煉鋼用的主要脫氧劑之一。它在鋼中的含量不一定在化學成分的規范中註明，而是取決於產品所規定的脫氧工藝。沸騰鋼和壓蓋鋼含有最低限度的硅含量（通常低於0.05%）；全鎮靜鋼為脫氧，一般硅含量為0.15%～0.3%，如果還含有其他脫氧劑，則鋼中的硅含量可以減少。硅僅有很少的偏析可能。低碳鋼中的硅一般不利於表面質量，而且這種情況對於低碳加硫牌號的鋼來說，更為明顯。
硅能夠稍微提高一些鐵素體的強度，但不會引起塑性的大幅度下降。較高的含硅量可以增加鋼在空氣中的抗氧化能力，並且能減少磁滯損失。
鋁
鋁被作為脫氧劑廣泛應用，用於控制晶粒的大小。當以規定的量加入鋼中時，它能控制在重新加熱過程中的奧氏體長大。在所有的元素中，鋁在淬火之前控制晶粒的大小是最有效的。鈦、鋯和釩都是有效的晶粒長大抑制劑，但是對於需要進行熱處理（淬火或回火）的結構牌號鋼，這三種元素會對淬硬性產生負面的影響，因為它們的碳化物十分穩定，故很難在淬火之前溶解到奧氏體裡面去。
銅
銅有中等的偏析趨向，達到相當含量則有害於鋼的熱形變加工工藝。銅對於鍛、焊有著負面的影響，但還不至於嚴重影響電弧焊和氧炔焊。作為對表面質量的不利因素，銅會增加加硫鋼原有的表面缺陷。
然而，當銅含量超過0.2%時，會有助於提高鋼在大氣中的耐腐蝕性，超過該含銅量的鋼也稱之為耐候鋼。
硼
硼加入完全鎮靜鋼是為了改善淬硬性。硼處理鋼是按硼含量0.0005%～0.003%范圍生產的。凡要用硼部分代替其它合金元素時都應考慮這樣做僅僅是為了淬硬性，因為降低合金含量對一些用途可能是不利的。硼對於含碳量較低的碳素鋼是最有效的。
殘留的有害元素如磷、硫、氧、氫等雖然可以稍微提高鋼的強度和硬度，但卻嚴重降低鋼的塑性和韌性，使鋼嚴重變脆，這也是它們「有害」之主要所在。

9. 總結歸納鋼鐵中除基體元素以外，其他主要有利和有害的雜志元素有哪些

有害的：主要是
磷
硫
硫：是因為和鐵反應
成為硫化鐵
,很容易造成金屬高溫處理時產生熱裂紋
磷：磷在固態鋼中的溶解度很小
它存在會嚴重降低金屬的沖擊韌性和低溫韌性
有益元素：碳
硅
錳
、w、cr、ni、mo、v、ti等