① 不銹鋼裡面碳、硫、磷、錳、硅這5種元素有啥用啊誰能給介紹下
你這個問題問的好專業啊,要不是我在好鋼之家看過,我還真不知道呢。我給你簡單說下吧,碳;含碳量越高,剛的硬度就越高,加工性能就越差。硫;是鋼中的有害雜物,高溫下不要使用。磷;能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對改善鋼的可切削性是有利的.錳;能提高鋼的強度,我們常說的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理性能硅;它可以提高鋼的硬度,能改善軟磁性能。
② 在不銹鋼材料中各類元素都有哪些作用
不銹鋼材料中各類元素的作用:
1.鉻——是構成不銹鋼的基本元素。鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的最基本元素。在氧化性介質中,鉻能使鋼的表面很快形成一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜,這層氧化膜很緻密,並與金屬基本結合得很牢固,保護鋼免受外界介質進一步氧化浸蝕;鉻還能有效地提高鋼的電極電位。當含鉻量不低於12.5%原子時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到正的電極電位。因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高,鋼的耐蝕性能越好。當含鉻量達到25%、37.5%原子時,會發生第二次第三次的突變,使鋼具有更高的耐腐蝕性能。
2.鎳——單獨不能構成不銹鋼鎳對不銹鋼耐腐蝕的影響,只有它與鉻配合時才能充分顯示出來。因為,低炭鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量需達24%;要使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變,含鎳量需在27%以上。所以,鎳不能單獨構成不銹鋼。而在含鉻18%的鋼中加入9%的鎳,就能使鋼在常溫下獲得單一奧氏體組織,並可以提高鋼對非氧化性介質(如:稀、、磷酸等)的耐蝕性,並能改善鋼的焊接和冷彎等的工藝性能。
3.錳和氮——可代替鉻鎳不銹鋼中的鎳錳和氮在不銹鋼中有鎳相仿的作用。錳的穩定奧氏體作用為鎳的二分之一,而氮的作用比鎳大很多,約為鎳的40倍左右。因而錳和氮可代鎳獲得單一的奧氏體組織。但錳的加入會使含鉻低的不銹鋼耐蝕性降低。同時,高錳奧氏體鋼不易加工。因此,在不銹鋼中不單獨使用錳,只用部分代替鎳。
4.碳——在不銹鋼中具有兩重性碳在不銹鋼中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右著不銹鋼的性能和組織:一方面碳是穩定奧氏體元素,並作用的程度很大,約為鎳的30倍,含碳量高的(馬氏體)不銹鋼,完全可以接受淬火強化,從而在機械性能方面可大大提高它的強度;另一方面由於碳和鉻的親和力很大,在不銹鋼中要佔用十七倍碳量的鉻與它結合成碳化鉻。隨著鋼中含碳量的增加,則與碳形成碳化物的鉻越多,從而顯著降低鋼的耐蝕性。所以,從強度與耐腐蝕性能兩方面來看,碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。在實際應用中,為了達到耐腐蝕的目的,不銹鋼的含碳量一般較低,在大多在0.1%左右,為了進一步提高鋼的耐腐蝕能力,特別是抗晶間腐蝕的能力,常採用超低碳的不銹鋼,含碳量在0.03%甚至更低;但用於製造滾動軸承、彈簧、工具等不銹鋼,由於要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量較高,一般均在0.85~1.00%之間。如9Cr18鋼等。
5.鉬和銅——能提高某些不銹鋼對某些介質的耐腐蝕性能鉬和銅能提高不銹鋼對、醋酸等腐蝕介質的耐蝕能力。鉬還能顯著提高對含氯離子的介質(如)以及有機酸中的耐蝕能力。但含鉬的不銹鋼不宜在硝酸中應用,含鉬的不銹鋼在沸騰的65%硝酸中的腐蝕速度比不含鉬的增加一倍;銅加入鉻錳氮不銹鋼中,會加速不銹鋼的晶間腐蝕。鉬對鋼獲得單一奧氏體組織有不利影響,因此在含鉬鋼中,為了使鋼在熱處理後具有單一的奧氏體組織。鎳在錳等元素的含量要相應的提高。
6.硅和鋁——能提高不銹鋼的抗氧化能力硅對提高鉻鋼抗氧化能力的作用很顯著,含5%鉻及1%硅的鋼,抗氧化的能力可與12%鉻鋼相等。如使鋼在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅時需要22%的鉻,如加入2.5~3%的硅以後,只需要12%的鉻就可以了。有資料還介紹,向Cr15Ni20的鉻鎳鋼中加2.5%的硅,抗氧化性能可相當Cr15Ni60的鉻鎳合金。向高鉻鋼中加鋁也能使抗氧化性能顯著提高,它的作用與加硅的功能相仿。向高鉻鋼中加硅和鋁的目的:一是為了進一步提高鋼的抗氧化性能,二是為了節約用鉻。硅和鋁對提高鉻鋼抗氧化性能的作用雖然很大,但也有很多缺點。最主要的是它使鋼的晶粒粗化和脆性傾向增大。
7.鎢和釩加入鋼中,其主要作用是提高鋼的熱強性。
8.硼高鉻鐵素體不銹鋼(Cr17MO2Ti)中加0.005%的硼,可使鋼在沸騰的65%醋酸中的耐腐蝕性能提高;奧氏體不銹鋼中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使鋼的熱態塑性改善;硼對提高鋼的熱強性有良好的作用,可使不銹鋼的熱強性顯著提高;含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中有著特殊的用途。但不銹鋼中含硼會使鋼的塑性和沖擊韌性降低。
9.除以上元素外,有些不銹鋼中還分別加入稀有金屬元素和稀土元素以改善鋼的性能。
③ 不銹鋼板中各個元素的作用
不銹鋼
化學元素
有哪些作用
(
1
)碳;含碳量越高,剛的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差.
(2)硫;是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進行
壓力加工
時,容易脆裂,通常叫作
熱脆性
.
(3)磷;能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴重,這種現象叫作
冷脆性
.在
優質鋼
中,硫和磷要嚴格控制.但從另方面看,在
低碳鋼
中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對改善鋼的可切削性是有利的.
(4)錳;能提高鋼的強度,能消弱和消除硫的不良影響,並能提高鋼的
淬透性
,含錳量很高的
高合金鋼
(
高錳鋼
)具有良好的耐磨性和其它的
物理性能
.
(5)硅;它可以提高鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善
軟磁
性能.
(6)鎢;能提高鋼的
紅硬性
和
熱強性
,並能提高鋼的耐磨性.
(7)鉻;能提高鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.
(8)釩;能細化鋼的晶粒組織,提高鋼的強度,韌性和耐磨性.當它在高溫熔入
奧氏體
時,可增加鋼的淬透性;反之,當它在
碳化物
形態存在時,就會降低它的淬透性.
(9)鉬;可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性,防止
回火脆性
,提高
剩磁
和嬌頑力.
(10)鈦;能細化鋼的晶粒組織,從而提高鋼的強度和韌性.在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的
晶間腐蝕
現象.
(11)鎳;能提高鋼的強度和韌性,提高淬透性.含量高時,可顯著改變鋼和合金的一些物理性能,提高鋼的抗腐蝕能力.
(12)硼;當鋼中含有微量的(0.001
-
0.005%)硼時,鋼的淬透性可以成倍的提高.
(13)鋁;能細化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時效.提高鋼在低溫下的韌性,還能提高鋼的
抗氧化性
,提高鋼的耐磨性和
疲勞強度
等.
(14)銅;它的突出作用是改善
普通低合金鋼
的抗
大氣腐蝕
性能,特別是和磷配合使用時更為明顯
④ 不銹鋼所含各元素的作用
﹝一﹞不銹鋼並不是一個鋼種名稱,不銹鋼的種類很多,目前大約有一百八十餘種,這還不包括許多不銹鋼廠自行開發的特殊不銹鋼鋼種。不同的不銹鋼,它的抗腐蝕性、機械強度、延展性、磁性及加工性等,都可能有相當大的差異。
﹝二﹞所有的不銹鋼中,並沒有任何一種可以應付所有的腐蝕環境而【不銹】的;然而,在一般大氣環境下,大部分不銹鋼是比碳鋼更不易生銹的。
﹝三﹞ 鋼【steel】的基本定義是:鐵基材料可以利用熱處理來變化其性能者。然而,僅有極少數的不銹鋼鋼種,可以藉由熱處理來改變其強度與材質結構。
不銹的原理
不銹鋼之所以不易生銹,是因其含有鉻,在鋼表面上形成一層緻密的氧化鉻保護膜,厚度約10~50A﹝1A=10-8cm﹞。這薄薄的一層,卻扮演著金鍾罩鐵布衫的功能,在一般的大氣或有水的環境下,它可以防止腐蝕性的氣體或液體向內侵蝕,進而保護內部的材質不受侵害;更神奇的是,如果這層保護層受到外界以機械式﹝如刮傷﹞或化學式的損傷,在一般大氣下或有氧的環境下,就有自行修補的能力,以保護內部不被繼續腐蝕。
不銹鋼的成分與種類
不銹鋼是由鐵、鉻、碳及眾多不同元素所組成的合金,鐵是主要成分元素,鉻是第一主要的合金元素。一般而言,鉻含量至少要佔11%才能稱為不銹鋼,因為如果鉻含量不足,則不銹鋼外表將無法形成那層緻密的氧化鉻保護膜,而失去防銹﹝腐蝕﹞的功能。若鉻的含量足夠,在常溫大氣中,是不會生銹的。
一般依其金相組織可以分為五大類:
﹝一﹞奧斯田系不銹鋼
平時最常看到的304不銹鋼即為此類,其標准成分是18%鉻加8%鎳,即一般所稱的18-8不銹鋼。此類不銹鋼的特性為無磁性、無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構、加工性佳,又因含合金元素--鎳,所以抗蝕性優於只含鉻﹝不含鎳﹞的另兩類不銹鋼。
300系不銹鋼主要的用途有:一般民生用途如廚房餐具、建材、醫療衛生器材、食品加工用材、交通工具、化工設備及管件、機械設備及零件。在一般人的心目中,所謂的不銹鋼就是指300系不銹鋼等﹝尤其是指304不銹鋼﹞。
﹝二﹞麻田散系不銹鋼
這類不銹鋼的代表性鋼種為410,其化學成分含13%鉻、0.15%以下的碳及少量的其他元素合金。原料價格較便宜,具有磁性、可經由熱處理硬化、增加強度。但因不含鎳,其抗腐蝕性劣於一般的304不銹鋼,故只能用於輕度腐蝕環境。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。
﹝三﹞肥粒系不銹鋼
這類不銹鋼的代表性鋼種為430,其標准化學成份為16~18%鉻,含碳量低。此類不銹鋼具有磁性,若我們所看見的不銹鋼板片可被磁鐵吸附住,很有可能便屬於此類不銹鋼。因不含鎳而價格較廉,典型用途有廚房用具、織網及飾品等。
﹝四﹞析出硬化型不銹鋼
美國鋼鐵協會AISI編號為600系不銹鋼。這類不銹鋼除了含鉻與鎳之外,還含有析出硬化的元素如銅、鋁與鈦,使材料硬化、強度升高。這類不銹鋼的典型用途為:閥件、馬達軸心、石化設備及高爾夫球頭等。
﹝五﹞雙相不銹鋼
這類不銹鋼的典型鋼種為2205,即22%鉻和5%鎳。這類鋼種的特性是:強度佳﹝遠優於304﹞耐蝕性亦佳,因此常用於石化業管線、壓力容器及心軸等。
不銹鋼的優點
﹝一﹞耐蝕性佳
﹝二﹞美觀
﹝三﹞衛生:不銹鋼表面可以杜絕細菌的滋生,對於食品加工、貯存而言,可將食物腐敗或污染【甚至中毒】的機率降至最低。不銹鋼易於清洗且不易附著的特性,使得不銹鋼特別適用於醫院、廚房、食品加工儲存等設備。
﹝四﹞耐久性:以美國紐約市的克萊斯勒摩天大樓為例,建立於1930年,其外表採用了302不銹鋼,經歷七十個年頭,仍完好如新。
﹝五﹞ 耐高溫及耐火性
六﹞良好的加工性
﹝七﹞良好的機械性質:1995年日本阪神大地震中,在大阪所有的建築物幾乎都倒塌了,然而有一以不銹鋼建構的二層房屋,毫發無傷地屹立不搖。
﹝八﹞綠色產品:不銹鋼產品是100%可以再回收利用,即使是使用到使用壽命終結,仍有剩餘價值。
不銹鋼的生命周期成本
不銹鋼製品的材料成本約為碳鋼的五至十倍,因此許多的消費者仍會舍優取廉。但是如果我們用長時間的角度來看不銹鋼的價值,則就不會嫌貴了。
⑤ 幾種主要化學元素對不銹鋼的性能方面起到什麼樣的作用
世界上目前已知的化學元素多達上百種,印象當中的不銹鋼是一種比平常鋼材更加耐腐蝕耐用的材料,對於人們在與腐蝕現象做長期斗爭的實踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說,最常用的元素達到十多種,除了組成鋼的基本元素鐵之外,對不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是:碳、鉻、鎳、鈦、鉬等。
每一個型號的不銹鋼最明顯的區別,在於它們各自加入的化學元素都不一樣,如200系列的不銹鋼通常加入的是錳元素,行業內對200系列不銹鋼有著錳鋼之稱,而300系列主要加入了鎳元素。
但實際上工業應用的不銹鋼都是同時存在幾種以至十幾種元素的,在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用,而且要注意它們互相之間的影響,所以每一種型號的不銹鋼都因為它自身各種元素影響下,從而去適應每一種應用場景。
鉻元素是決定不銹鋼屬性的元素之一,每種不銹鋼都含有一定數量的鉻。迄今為止,還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素,根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以後,促使其內部的矛盾運動向有利於抵抗腐蝕破壞的方面發展。
鎳在不銹鋼中起到了很好的耐腐蝕作用,讓不銹鋼得到了更好的延展性,更多時候鎳元素和鉻元素是在互相配合,缺一不可!而鎳元素還有一個重要的作用,那就是控價,熟悉不銹鋼這一行業的都知道,不銹鋼的價格是根據國際倫鎳(LME)的行情走勢而變動的,所以鎳元素的重要性可想而知。
碳在不銹鋼中的兩重性:碳是工業用鋼的主要元素之一,鋼的性能與組織在很大程度上決定於碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現在兩方面,一方面碳是穩定奧氏體的元素,並且作用的程度很大(約為鎳的30倍),另一方面由於碳和鉻的親和力很大,與鉻形成一系列復雜的碳化物。所以,從強度與耐腐蝕性能兩方面來看,碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。
⑥ 不銹鋼中C含量多有什麼影響
【碳含量對不銹鋼的影響】碳是工業用鋼的主要元素之一,鋼的性能與組織在很大程度上決定於碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼中碳的影響尤為顯著.碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現在兩方面,一方面碳是穩定奧氏體的元素,並且作用的程度很大(約為鎳的30倍),另一方面由於碳和鉻的親和力很大,與鉻形成一系列復雜的碳化物。所以,從強度與耐腐燭性能兩方面來看,碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。
認識了這一影響的規律,就可以從不同的使用要求出發,選擇不同含碳量的不銹鋼。例如,工業中應用最廣泛的,也是最起碼的不銹鋼:0Cr13—4Crl3這五個鋼號的標准含鉻量規定為12一14%,就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進去以後才決定的,目的即在於使碳與鉻結合成碳化鉻以後,固溶體中的含鉻量不致低11.7%這一最低限度的含鉻量。
就這五個鋼號來說由於含碳量不同,強度與耐腐蝕性能也是有區別的,OCrl3一2cr13鋼的耐腐蝕性較好但強度低於3Crl3和4Crl3鋼,多用於製造結構零件,後兩個鋼號由於含碳較高而可獲得高的強度多用於製造彈簧、刀具等要求高強度及耐磨的零件。又如為了克服18一8鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕,可以將鋼的含碳量降至0.03%以下,或者加入比鉻和碳親和力更大的元素(鈦或鈮),使之不形成碳化鉻,再如當高硬度與耐磨性成為主要要求時,我們可以在增加鋼的含碳量的同時適當地提高含鉻量,做到既滿足硬度與耐磨性的要求,又兼顧一定的耐腐蝕功能,工業上用作軸承、量具與刃具有不銹鋼9Crl8和9Crl7MoVCo鋼,含碳量雖高達0.85一0.95%,由於它們的含鉻量也相應地提高了,所以仍保證了耐腐蝕的要求。
總的來講,目前工業中獲得應用的不銹鋼的含碳量都是比較低的,大多數不銹鋼的含碳量在0.1—0.4%之間,耐酸鋼則以含碳0.1—0.2%的居多。含碳量大於0.4%的不銹鋼僅占鋼號總數的一小部分,這是因為在大多數使用條件下,不銹鋼總是以耐腐蝕為主要目的。此外,較低的含碳量也是出於某些工藝上的要求,如易於焊接及冷變形等。
⑦ 鋼材中的C、S、Si、Mn、P元素對鋼材都有什麼影響,作用分別是什麼
鋼材的質量及性能是根據需要而確定的,不同的需要,要有不同的元素含量.
(1)碳;含碳量越高,剛的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差.
(2)硫;是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時,容易脆裂,通常叫作熱脆性.
(3)磷;能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴重,這種現象叫作冷脆性.在優質鋼中,硫和磷要嚴格控制.但從另方面看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對改善鋼的可切削性是有利的.
(4)錳;能提高鋼的強度,能消弱和消除硫的不良影響,並能提高鋼的淬透性,含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
(5)硅;它可以提高鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善軟磁性能.
(6)鎢;能提高鋼的紅硬性和熱強性,並能提高鋼的耐磨性.
(7)鉻;能提高鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.
(8)釩;能細化鋼的晶粒組織,提高鋼的強度,韌性和耐磨性.當它在高溫熔入奧氏體時,可增加鋼的淬透性;反之,當它在碳化物形態存在時,就會降低它的淬透性.
(9)鉬;可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性,防止回火脆性,提高剩磁和嬌頑力.
(10)鈦;能細化鋼的晶粒組織,從而提高鋼的強度和韌性.在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象.
(11)鎳;能提高鋼的強度和韌性,提高淬透性.含量高時,可顯著改變鋼和合金的一些物理性能,提高鋼的抗腐蝕能力.
(12)硼;當鋼中含有微量的(
0.001
-
0.005
%)硼時,鋼的淬透性可以成倍的提高.
(13)鋁;能細化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時效.提高鋼在低溫下的韌性,還能提高鋼的抗氧化性,提高鋼的耐磨性和疲勞強度等.
(14)銅;它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時更為明顯。
⑧ 不銹鋼中各元素的作用
不銹鋼中CR,,MO,TI各元素的作用是增強不銹鋼的性能。具體的作用如下:
1、不銹鋼中CR的作用
在不銹鋼中加入鉻(CR)促進了鋼的鈍化並使鋼保持穩定鈍態。
鉻可以提高鋼的耐氧化性介質和酸性氯化物介質的性能;在鎳以及鉬和銅復合作用下,鉻可以提高鋼耐一些還原性介質,有機酸,尿素和鹼介質的性能;鉻還能提高鋼耐局部腐蝕,比如晶間腐蝕。
2、不銹鋼中NI的作用
在不銹鋼中加入鎳(NI)能夠改變不銹鋼的力學性能。隨著不銹鋼中鎳含量的增加,鋼的強度降低而塑性提高。此外鎳還可顯著提高不銹鋼的熱加工性能,從而顯著提高不銹鋼鋼的成材率。
3、不銹鋼中MO的作用
在不銹鋼中加入鉬(Mo)可以使不銹鋼基體強化,從而提高不銹鋼的高溫強度和蠕變性能。因此含鉬不銹鋼也常在高溫下應用。
4、不銹鋼中Ti的作用
在不銹鋼中加入鈦(Ti)可提高不銹鋼耐晶間腐蝕以及提高不銹鋼的高溫強度。
(8)不銹鋼裡面碳元素有什麼作用擴展閱讀:
不銹鋼的種類
1、鐵素體不銹鋼
鐵素體不銹鋼中含有15%~30%的鉻。該不銹鋼的耐蝕性、韌性和可焊性會隨含鉻量的增加而提高,耐氯化物應力腐蝕性能優於其他種類不銹鋼。
2、奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼含有大於18%的鉻元素,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。奧氏體不銹鋼鋼具有良好的韌性、焊接性、塑性、耐蝕性能和無磁或弱磁性,可以用來製作耐酸設備。
3、沉澱硬化不銹鋼
4、馬氏體不銹鋼
5、奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼
參考資料來源:網路-不銹鋼