碳鋼中含硫量過高將容易引起什麼

❶ C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在鋼中的作用和熱處理時的影響

1、碳（C）：鋼中碳含量增加，屈服點和抗拉強度增加，但塑性和抗沖擊性下降。當碳含量超過0.23％時，鋼的可焊性劣化，因此用於焊接。對於低合金結構鋼，碳含量通常不超過0.20％。

高碳含量也降低了鋼的耐大氣腐蝕性。露天堆場的高碳鋼容易腐蝕;此外，碳可以增加鋼的冷脆性和年齡敏感性。典型的例子是低碳鋼，高碳鋼和高碳鋼的機械性能的變化。

2、錳（Mn）：錳是一種良好的脫氧劑和脫硫劑。鋼一般含有一定量的錳，可以消除或減少由硫引起的鋼的熱脆性，從而提高鋼的熱加工性。

錳和鐵形成固溶體，增加鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度;同時，它是一種碳化物形成元素，並進入滲碳體中以取代一部分鐵原子。鋼中的錳是由於降低了臨界轉變溫度。起到提煉珠光體的作用。

它還間接地起到提高珠光體鋼強度的作用;錳穩定奧氏體結構的能力僅次於鎳，並且還強烈地提高了鋼的淬透性。含量不大於2％的錳已與其它元素組合使用以形成多種合金鋼。

3、硅（Si）：硅可以溶解在鐵素體和奧氏體中，提高鋼的硬度和強度，其作用僅次於磷，強於錳，鎳，鉻，鎢，鉬和釩。

然而，當硅含量超過3％時，鋼的可塑性和韌性將顯著降低。硅可以提高鋼的彈性極限，屈服強度和屈服比（σs/σb），以及疲勞強度和疲勞比（σ-1 /σb）。這就是硅或硅錳鋼可用作彈簧鋼的原因。

硅可以降低鋼的密度，導熱性和導電性。它可以促進鐵素體晶粒的粗化。降低矯頑力。它具有降低晶體各向異性，使磁化容易，並且磁阻減小的趨勢。它可用於生產電工鋼，因此硅鋼片的磁滯損耗低，硅可以提高鐵氧體的磁導率，使硅鋼片在較弱的磁場下具有較高的磁感應強度領域。然而，在強磁場下，硅降低了鋼的磁感應強度。硅具有很強的脫氧力，可以降低鐵的磁老化效應。

4、硫（S）：增加硫和錳的含量可以提高鋼的切削性能。硫作為易切削鋼中的有益元素添加。

硫在鋼中嚴重分離，會降低鋼的質量。在高溫下，降低鋼的延展性是一種有害元素，以熔點較低的FeS形式存在;僅FeS的熔點僅為1190℃，鋼中鐵與共晶的共晶溫度較低，僅為988℃，當鋼凝固時，硫化鐵在初級晶界處集中。當鋼在1100-1200℃下軋制時，晶界上的FeS將熔化，大大削弱了晶粒之間的結合力，導致鋼的熱脆性。

5、磷（P）：磷在鋼中具有強固溶強化和冷加工硬化效果。作為添加到低合金結構鋼中的合金元素，它可以提高鋼的強度和耐大氣腐蝕性，但降低其冷沖壓性能。

磷與硫和錳的結合可以提高鋼的切削性能，提高加工零件的表面質量，用於易切削鋼，因此易切削鋼的磷含量也很高。

磷可溶於鐵素體。雖然它可以提高鋼的強度和硬度，但最大的危害是嚴重的偏析，增加回火脆性，並顯著降低鋼的塑性和韌性，這使得鋼在冷加工過程中易於變脆。脆弱現象。磷對可焊性也有不利影響。磷是一種有害元素，應嚴格控制。一般含量不超過0.030％-0.040％。

6、鉻（Cr）：鉻可以提高鋼的淬透性並具有二次硬化效果。

它可以提高高碳鋼的硬度和耐磨性，而不會使鋼脆;當含量超過12％時。該鋼具有良好的高溫抗氧化性和抗氧化介質腐蝕性。它還提高了鋼的熱強度，鋼是不銹耐酸鋼和耐熱鋼的主要合金元素。

7、鉬（Mo）：鉬提高鋼的淬透性和熱強度。在某些介質中防止回火脆性，提高剩磁和矯頑力以及耐腐蝕性。在淬火和回火鋼中，鉬可以加深和硬化較大截面的部分，提高鋼的回火抗力或回火穩定性，使零件在較高溫度下回火，從而更有效地（或減少）殘余應力，提高塑性。

❷ 求金屬工藝學習題答案

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《金屬工藝學》模擬考試題
一、單項選擇題：1、合金液體的澆注溫度越高，合金的流動性[ ]，收縮率[ ]。A、愈好B、愈差C、愈小D、愈大
2、鋼的淬透性主要決定於[ ]。A、合金元素含碳量B、含碳量C、淬火介質D、工件大小
3、熱處理時，一般都要使金屬常溫組織經加熱變成[ ]組織。A、珠光體B、滲碳體C、奧氏體D、萊氏體
4、採用一般的工藝方法，下列金屬材料中，焊接性能較好的是[ ]。A、銅合金B、鋁合金C、可鍛鑄鐵D、低碳鋼
5、在鑄造生產的各種方法中，最基本的方法是[ ]。A、砂型鑄造B、金屬型鑄造號C、離心鑄造D、熔模鑄造
6、合金液體的澆注溫度越高，合金的流動性[ ]，收縮率[ ]。A、愈好B、愈差C、愈小D、愈大
7、鋼的淬透性主要決定於[ ]。A、合金元素含碳量B、含碳量C、淬火介質D、工件大小
8、熱處理時，一般都要使金屬常溫組織經加熱變成[ ]組織。A、珠光體B、滲碳體C、奧氏體D、萊氏體
9、採用一般的工藝方法，下列金屬材料中，焊接性能較好的是[ ]。A、銅合金B、鋁合金C、可鍛鑄鐵D、低碳鋼
10、在鑄造生產的各種方法中，最基本的方法是[ ]。A、砂型鑄造B、金屬型鑄造號C、離心鑄造D、熔模鑄造
11、金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫( )A.硬度B.強度C.塑性D.彈性
12、正火是將鋼加熱到一定溫度，保溫一定時間，然後以什麼形式冷卻的一種熱處理工藝( )A.隨爐冷卻B.在空氣中冷卻C.在油中冷卻D.在水中冷卻
13、對於低、中碳鋼的小型鍛件，常用的冷卻方法是[ ]。A、坑冷B、爐冷C、水冷D、空冷
14、精加工後可安排的熱處理有[ ]。A、整體淬火B、滲氮處理C、調質處理D、氮化處理
15、在鐵碳合金狀態圖中，奧氏體冷卻到ES線時開始析出[ ]。A、鐵素體B、珠光體C、二次滲碳體D、萊氏體
16、為下列批量生產的零件選擇毛坯：小轎車的偏心軸應選[ ]，皮帶輪應選[ ]。A、鍛件B、鑄件C、焊接件D、沖壓件
17．採用一般的工藝方法，下列金屬材料中，焊接性能較好的是( )。
A.銅合金 B.鋁合金 C．可鍛鑄件 D.低碳鋼
18、板料在沖壓彎曲時，彎曲圓弧的彎曲方向應與板料的纖維方向[ ]。A、垂直B、斜交C、一致
19．熱處理時，一般都要使金屬常溫組織經加熱變為( )組織。
A.珠光體 B．滲碳體 C.奧氏體 D．萊氏體
20．鋼的淬硬性主要決定於( )。
A.合金元素含量 B．淬火介質 C．工件大小 D．含碳量
二、填空題。1、型砂應滿足的性能要求是透氣性、_______、可塑性、________及強度。2、共析鋼的含碳量是_______,其組織全部有_________構成。3、焊條焊芯的作用是_____________________和__________________________。4、金屬的塑性變形會導致其__________提高，___________下降，這種現象稱為加工硬化。5、液態合金的___________能力，稱為流動性。合金的結晶范圍愈_________,其流動性愈好。因此，在選擇鑄造合金時，應盡量選擇_____________的合金。6、金屬的鍛造性取決於________和__________，其中後者包括_________、__________和__________。7、金屬的結晶過程由______________和_____________兩個基本過程組成，並且這兩個基本是同時進行的。8、鑄件各部分的壁厚差異過大時，在厚壁處易產生___________缺陷，鑄件結構不合理，砂型和型芯退讓性差，落砂過早易產生__________缺陷。9、板料沖壓的基本工序有_________、________、_________和__________四種。10、根據外力性質的不同，強度可分為_________、_________、抗壓強度、________、______等。12、定向凝固原則適用於___________、___________、_________和__________的合金鑄件。
11、鋼的淬透性是指鋼在淬火時獲得_________________________的能力。12、金屬的可鍛性就金屬的本身來說主要取決於金屬的____________和_____________。13、在鐵--滲碳體相圖中，有四條重要的特徵線，合金冷卻通過下列特徵線時：（1）、通過ECF水平線，發生_________反應，C點稱為__________，生成__________,其含碳量為___________；（2）、通過PSK水平線，發生_________反應，S點稱為___________，生成______________，其含碳量為_________；（3）、ES線又稱為___________，它是_____________________，奧氏體冷卻到此線時，開始析出___________________；（4）、GS線又稱為____________，奧氏體冷卻到此線時，開始析出___________。14、鐵素體是碳溶解在__________中的__________，奧氏體是碳溶解在__________中的____________，馬氏體是碳溶解在__________中的__________________。

❸ 含碳量對碳鋼的組織和力學性能有什麼影響

一般碳的含量越高硬度越大，韌性降低！以下是各種鋼的特點的一些簡介：
1
碳鋼
碳鋼也叫碳素鋼，是含碳量wc小於2％的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。

按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為建築結構鋼和機器製造結構鋼兩種。

按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(wc≤0.25％)，中碳鋼(wc 0.25％一0.6％)和高碳鋼(wc >O．6％)按磷、硫含量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼(含磷、硫較高)、優質碳素鋼(含磷、硫較低)和高級優質鋼(含磷、硫更低) 。

一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高，強度也越高，但塑性降低。

2
碳素結構鋼
這類鋼主要保證力學性能，故其牌號體現其力學性能，用Q+數字表示，其中「Q」為屈服點「屈」字的漢語拼音字首，數字表示屈服點數值，例如Q275表示屈服點為275MPa。若牌號後面標注字母A、B、C、D，則表示鋼材質量等級不同，含s、P的量依次降低，鋼材質量依次提高。若在牌號後面標注字母「F」則為沸騰鋼，標注「b」為半鎮靜鋼，不標注「F，』或「b」者為鎮靜鋼。例如Q235-A·F表示屈服點為235MPa的A級沸騰鋼，Q235-c表示屈服點為235MPa的c級鎮靜鋼。

碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理，而在供應狀態下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質量分數低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強度，常軋製成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用於橋梁、建築等結構和製造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質量分數稍高，強度較高，塑性、韌性較好，可進行焊接，通常軋製成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及製造簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、銷等零件。

3
優質結構鋼
這類鋼必須同時保證化學成分和力學性能。其牌號是採用兩位數字表示鋼中平均碳的質量分數的萬分數(wс×10000)。例如45鋼表示鋼中平均碳的質量分數為0.45％；08鋼表示鋼中平均碳的質量分數為0.08％。

優質碳素結構鋼主要用於製造機器零件。一般都要經過熱處理以提高力學性能。根據碳的質量分數不同，有不同的用途。08、08F、10、10F鋼，塑性、韌性高，具有優良的冷成形性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用於製作儀表外殼、汽車和拖拉機上的冷沖壓件，如汽車身、拖拉機駕駛室等；15、20、25鋼用於製作尺寸較小、負荷較輕、表面要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零件，如活塞銷、樣板等；30、35、40、45、50鋼經熱處理(淬火+高溫回火)後具有良好的綜合力學性能，即具有較高的強度和較高的塑性、韌性，用於製作軸類零件，例如40、45鋼常用於製造汽車、拖拉機的曲軸、連桿、一般機床主軸、機床齒輪和其他受力不大的軸類零件；55、60、65鋼熱處理(淬火+中溫回火)後具有高的彈性極限，常用於製作負荷不大、尺寸較小(截面尺寸小於12～15mm)的彈簧，如調壓和調速彈簧、柱塞彈簧、冷卷彈簧等。

4
碳素工具鋼
碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼，含碳量在0.65％～1.35％范圍內，其生產成本低，原料來源易取得，切削加工性良好，處理後可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被廣泛採用的鋼種，用來製造各種刃具、模具、量具

但這類鋼的紅硬性差，即當工作溫度大於250℃時，鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。另外，碳素工具鋼如製成較大的零件則不易淬硬，而且容易產生變形和裂紋。

5
易切削結

構鋼
易切削結構鋼是在鋼中加入一些使鋼變脆的元素，使鋼切削時切屑易脆斷成碎屑，從而有利於提高切削速度和延長刀具壽命。使鋼變脆的元素主要是硫，在普通低合金易切削結構鋼中使用了鉛、碲、鉍等元素。

這種鋼的含硫量ws在0.08％一0.30％范圍內，含錳量wMn在0.60％-1.55％范圍內。鋼中的硫和錳以硫化錳形態存在，硫化錳很脆並有潤滑效能，從而使切屑容易碎斷，並有利於提高加工表面的質量。

6
合金鋼
在鋼中除含有鐵、碳和少量不可避免的硅、錳、磷、硫元素以外，還含有一定量的合金元素，鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、鉻、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中的一種或幾種，這種鋼叫合金鋼。

各國的合金鋼系統，隨各自的資源情況、生產和使用條件不同而不同，國外以往曾發展鎳、鉻鋼系統，我國則發現以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、稀土為主的合金鋼系統。

合金鋼在鋼的總產量中約佔百分之十幾，一般是在電爐中冶煉的。

按用途可以把合金鋼分為8大類，它們是：合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼，電工用硅鋼。

7
普通低合

金鋼
普通低合金鋼是一種含有少量合金元素(多數情況下其總量w總不超過3％)的普通合金鋼。這種鋼的強度比較高，綜合性能比較好，並具有耐腐蝕、耐磨、耐低溫以及較好的切削性能、焊接性能等。

在大量節約稀缺合金元素(如鎳、鉻)條件下，通常lt普通低合金鋼可頂1.2—1.3t碳素鋼使用，其使用壽命和使用范圍更是遠遠超過碳素鋼。普通低合金鋼可以用一般冶煉方法在平爐、轉爐中冶煉，成本也和碳素鋼接近。

8
工程結構

用合金鋼
這是指工程和建築結構用的合金鋼，包括可焊接的高強度合金結構鋼、合金鋼筋鋼、鐵道用合金鋼、地質石油鑽探用合金鋼、壓力容器用合金鋼、高錳耐磨鋼等。這類鋼用作工程和建築結構件，在合金鋼中，這類鋼合金含量總量較低，但生產、使用量較大

9
機械結構

用合金鋼
這類鋼是指適用於製造機器和機械零件的合金鋼。它是在優質碳紊鋼的基礎上，適當地加入一種或數種合金元素，用來提高鋼的強度、韌性和淬透性。這類鋼通常要經過熱處理(如調質處理、表面硬化處理)後使用。主要包括常用的合金結構鋼和合金彈簧鋼兩大類，其中包括調質處理的合金鋼、表面硬化處理的合金鋼(滲碳鋼、氮化鋼、表面高頻淬火鋼等)、冷塑性成型用合金鋼(冷頂鍛用鋼、冷擠壓用鋼等)。按化學成分基本組成系列可分為Mn系鋼、SiMn系鋼、Cr系鋼、CrMo系鋼、CrNiMo系鋼、Nj系鋼、B系鋼等。

10
合金結構

鋼
合金結構鋼的含碳量wc比碳素結構鋼低一些，一般在O．15％一O．50％的范圍內。除含碳外，還含有一種或幾種合金元素，如硅、錳、釩、鈦、硼及鎳、鉻、鉬等。

合金結構鋼易於淬硬和不易變形或開裂，便於熱處理改善鋼的性能。

合金結構鋼廣泛用於製造汽車、拖拉機、船舶、汽輪機、重型機床的各種傳動件和緊固件。低碳合金鋼一般進行滲碳處理，中碳合金鋼一般進行調質處理。

11
合金工具

鋼
合金工具鋼是含有多種合金元素，如硅、鉻、鎢、鉬、釩等的中、高碳鋼。合金工具鋼容易淬硬，不易產生變形和裂紋，適於用來製造尺寸大、形狀復雜的刃具、模具和量具。

用途不同，合金工具鋼的含碳量也不同。大多數合金工具鋼的含碳量wc為0.5％～1.5％。熱變形模具用鋼含碳較低，wc在0.3％～0.6％范圍內；切削刀具用鋼一般含碳wc1％左右；冷加工模具用鋼則含碳量較高，如石墨模具鋼含碳量wc達1.5％，高碳高鉻型冷加工模具用鋼含碳量wc高達2％以上。

12
高速工具

鋼
高速工具鋼是高碳高合金工具鋼，鋼中含碳量wc為0.7％-1.4％，鋼中含有能形成高硬度碳化物的合金元素，如鎢、鉬、鉻、釩。

高速工具鋼具有高的紅硬性，在高速切削的條件下，溫度高達500-600ºc硬度也不降低，從而保證良好的切削性能。

13
彈簧鋼
彈簧在沖擊、振動或長期交變應力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等。

碳素彈簧鋼即含碳量wc在0.6％～0.9％范圍內的優質碳素結構鋼(包括正常和較高含錳量的)。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種，它們的含碳量稍低，主要靠增加硅含量WSi(1.3％～2.8％)提高性能；另外還有鉻、鎢、釩的合金彈簧鋼。近年來，結合我國資源，並根據汽車、拖拉機設計新技術的要求，研製出在硅錳鋼基礎上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種，延長了彈簧的使用壽命，提高了彈簧質量。

14
軸承鋼
軸承鋼是用來製造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力，所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限。對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格。

軸承鋼又稱高碳鉻鋼，含碳wc為l％左右，含鉻量wc為0.5％-1.65％。軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類。

15
電工硅鋼
電器工業用硅鋼主要用來製造電器工業用硅鋼片。硅鋼片是電機和變壓器製造中用量很大的鋼材。

按化學成分硅鋼可以分為低硅鋼和高硅鋼。低硅鋼含硅量wsi1．O％～2.5％，主要用來製造電機；高硅鋼含硅量wsi3．O％～4.5％,一般用來製造變壓器。它們的含碳量wc≤O．06％～0.08％。

16
鋼軌鋼
鋼軌主要承受機車車輛的壓力及沖擊載荷，因此，要求有足夠的強度和硬度及一定的韌性。通常採用的鋼軌鋼是平爐和轉爐冶煉的碳素鎮靜鋼，這種鋼含碳wc0.6％。0.8％，屬於中碳鋼和高碳鋼，但鋼中含錳量WMn較高，在O．6％一1.1％的范圍內。

近年來，已廣泛採用普通低合金鋼鋼軌，如高硅軌、中錳軌、含銅軌、含鈦軌等。普通低合金鋼軌比碳素鋼軌耐磨、耐腐蝕，使用壽命有很大提高。

17
造船用鋼
造船用鋼是指用於製造海船和大型內河船體結構的鋼。由於船體結構一般採用焊接方法製造，所以要求造船鋼有較好的焊接性能。此外，還要求有一定的強度、韌性和一定的耐低溫及腐蝕性能。過去主要採用低碳鋼作為造船用鋼。近來，已大量採用普通低合金鋼，已有的鋼種如12錳船、16錳船、15錳釩船等鋼種。這些鋼種有強度高、韌性好、容易加工和焊接、耐海水腐蝕等綜合特性，可成功地用來製造萬噸遠洋巨輪。

18
橋梁鋼
鐵路或公路橋梁承受車輛的沖擊載荷，橋梁鋼要求有一定的強度、韌性和良好的抗疲勞性能，並且對鋼材的表面質量要求較高。橋梁鋼常採用鹼性平爐鎮靜鋼，近來成功地採用了普通低合金鋼如16錳、15錳釩氮等。

19
鍋爐鋼
鍋爐鋼主要指用來製造過熱器、主蒸氣管和鍋爐火室受熱面用的材料。對鍋爐鋼的性能要求主要是有良好的焊接性能、一定的高溫強度和耐鹼性腐蝕、耐氧化等。常用的鍋爐鋼有平爐冶煉的低碳鎮靜鋼或電爐冶煉的低碳鋼，含碳量wc在O．16％～0.26％范圍內。製造高壓鍋爐時則應用珠光體耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼。近年來也採用普通低合金鋼建造鍋爐，如12錳、15錳釩、18錳鉬鈮等。

20
焊條用鋼
這類鋼是專門供製造電弧焊和氣焊焊條鋼絲用。鋼的成分隨所焊材質不同而異。根據需要，大致分碳素鋼、合金結構鋼和不銹鋼三類。這些鋼的硫、磷含量ws、wP不大於0.03％，比一般鋼要求嚴些。這些鋼不要求力學性能，而只作化學成分的檢驗。

21
不銹鋼
不銹耐酸鋼簡稱不銹鋼，它是由不銹鋼和耐酸鋼兩大部分組成的。簡言之，能抵抗大氣腐蝕的鋼叫不銹鋼，而能抵抗化學介質(如酸類)腐蝕的鋼叫耐酸鋼。一般說來，含鉻量wcr大於12％的鋼就具有了不銹鋼的特點。

不銹鋼按熱處理後的顯微組織又可分為五大類：即鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體不銹鋼及沉澱硬化不銹鋼。

22
耐熱鋼
在高溫條件下，具有抗氧化性和足夠的高溫強度以及良好的耐熱性能的鋼稱作耐熱鋼。耐熱鋼包括抗氧化鋼和熱強鋼兩類。抗氧化鋼又稱不起皮鋼。熱強鋼是指在高溫下具有良好的抗氧化性能並具有較高的高溫強度的鋼。耐熱鋼主要用於在高溫下長期使用的零件。

23
高溫合金
高溫合金是指在高溫下具有足夠的持久強度、蠕變強度、熱疲勞強度、高溫韌性及足夠的化學穩定性的一種熱強材料，用於1000ºC左右高溫條件下工作的熱動力部件。

按其基本化學成分的不同，又可分為鎳基高溫合金、鐵鎳基高溫合金及鈷基高溫合金。

24
精密合金

精密合金是指具有特殊物理性能的合金。它是電氣工業、電子工業、精密儀表工業和自動控制系統中不可缺少的材料。

精密合金按其不同的物理性能又分為七類，即：軟磁合金、變形永磁合金、彈性合金、膨脹合金、熱雙金屬、電阻合金、熱電偶合金。絕大多數精密合金是以黑色金屬為基的，只有少數是以有色金屬為基的。

註：Wc、Ws、Wmn、Wp分別表示C、S、Mn、P的質量分數

❹ 碳鋼焊縫中的含0.5%的cr會導致焊縫開裂嗎

1、鉻(Cr)鉻能增加鋼的淬透性並有二次硬化作用。可提高高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆；含量超過12%時。使鋼有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性介質腐蝕的作用。還增加鋼的熱強性，鉻為不銹耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素。鉻能提高碳素鋼軋制狀態的強度和硬度。降低伸長率和斷面收縮率。當鉻含量超過15%時，強度和硬度將下降，伸長率和斷面收縮率則相應地有所提高。含鉻鋼的零件經研磨容易獲得較高的表面加工質量。鉻在調質結構鋼中的主要作用是提高淬透性。使鋼經淬火回火後具有較好的綜合力學性能，在滲碳鋼中還可以形成含鉻的碳化物，從而提高材料表面的耐磨性。含鉻的彈簧鋼在熱處理時不易脫碳。鉻能提高工具鋼的耐磨性、硬度和紅硬性。有良好的回火穩定性。在電熱合金中，鉻能提高合金的抗氧化性、電阻和強度。(1)對鋼的顯做組織及熱處理的作用A、鉻與鐵形成連續固溶體，縮小奧氏體相區城。鉻與碳形成多種碳化物，與碳的親和力大於鐵和錳而低於鎢、鉬等．鉻與鐵可形成金屬間化合物σ相(FeCr)B、鉻使珠光體中碳的濃度及奧氏體中碳的極限溶解度減少C、減緩奧氏體的分解速度，顯著提高鋼的淬透性．但亦增加鋼的回火脆性傾向(2)對鋼的力學性能的作用A、提高鋼的強度和硬度．時加入其他合金元素時，效果較顯著B、顯著提高鋼的脆性轉變溫度C、在含鉻量高的Fe-Cr合金中，若有σ相析出，沖擊韌性急劇下降(3)對鋼的物理、化學及工藝性能的作用A、提高鋼的耐磨性，經研磨，易獲得較高的表面光潔度B、降低鋼的電導率，降低電阻溫度系數C、提高鋼的矯頑力和剩餘磁感．廣泛用於製造永磁鋼D、鉻促使鋼的表面形成鈍化膜，當有一定含量的銘時，顯著提高鋼的耐腐蝕性能（特別是硝酸）。若有鉻的碳化物析出時，使鋼的耐腐蝕性能下降E、提高鋼的抗氧化性能F、鉻鋼中易形成樹枝狀偏析，降低鋼的塑性G、由於鉻使鋼的熱導率下降，熱加工時要緩慢升溫，鍛、軋後要緩冷(4)在鋼中的應用A、合金結構鋼中主要利用鉻提高淬透性，並可在滲碳表面形成含鉻碳化物以提高耐磨性B、彈簧鋼中利用鉻和共他合金元素一起提供的綜合性能C、軸承鋼中主要利用鉻的特殊碳化物對耐磨性的貢獻及研磨後表面光沽度高的優點D、工具鋼和高速鋼中主要利用鉻提高耐磨性的作用，並具有一定的回火穩定性和韌性E、不銹鋼、耐熱鋼中鉻常與錳、氮、鎳等聯合便用，當需形成奧氏體鋼時，穩定鐵素體的鉻與穩定奧氏體的錳、鎳之間須有一定比例，如Cr18Ni9等F、我國鉻資源較少．應盡量節省鉻的使用2、鉬(Mo)鉬在鋼中能提高淬透性和熱強性。防止回火脆性，增加剩磁和矯頑力以及在某些介質中的抗蝕性。在調質鋼中，鉬能使較大斷面的零件淬深、淬透，提高鋼的抗回火性或回火穩定性，使零件可以在較高溫度下回火，從而更有效地消除（或降低）殘余應力，提高塑性。在滲碳鋼中鉬除具有上述作用外，還能在滲碳層中降低碳化物在晶界上形成連續網狀的傾向，減少滲碳層中殘留奧氏體，相對地增加了表面層的耐磨性。在鍛模鋼中，鉬還能保持鋼有比較穩定的硬度，增加對變形、開裂和磨損等的抗力。在不銹耐酸鋼中，鉬能進一步提高對有抗酸（如蟻酸、醋酸、草酸等）以及過氧化氫、硫酸，亞硫酸、硫酸鹽、酸性染料、漂白粉液等的抗蝕性。特別是由於鉬的加入，防止了氯離子存在所產生的點腐蝕傾向。含1%左右鉬的W12Cr4V4Mo高速鋼具有高的耐磨性、回火硬度和紅硬性等。(1)對鋼的顯做組織及熱處理的作用A、鉬在鋼中可固溶於鐵素體、奧氏體和碳化物中，它是縮小奧氏體相區的元素B、當鋼含量較低時，與鐵、碳形成復合的滲碳體；含量較高時可形成鋼的特殊碳化物C、鉬提高鋼的淬透性，其作用較鉻強．而稍遜於錳D、鉬提高鋼的回火穩定性，作為單一合金元素存在時，增加鋼的回火脆性；與鉻、錳等並存時，鉬又降低或抑止因其他元素所導致的回火脆性(2)對鋼的力學性能的作用A、鉬對鐵素體有固溶強化作用．同時也提高碳化物的穩定性．從而提高鋼的強度B、鉬對改善鋼的延展性和韌性以及耐磨性起到有利作用C、由於鉬使形變強化後的軟化和恢復溫度以及再結晶溫度提高，並強烈提高鐵素體的蠕變抗力，有效抑制滲碳體在450-600℃下的聚集．促進特殊碳化物的析出，因而成為提高鋼的熱強性的最有效的合金元素(3)對鋼的物理、化學及工藝性能的作用A、在含碳1.5％的磁鋼中，2％-3％的鋼提高剩餘磁感和矯頑力B、在還原性酸及強氧化性鹽溶液中都能使鋼表面鈍化．因此鉬可以普遍提高鋼的抗蝕性能，防止鋼在氯化物溶液中的點蝕C、鉬含量較高(>3%)時使鋼的抗氧化性惡化D、含鉬不超過8％的鋼仍可以鍛、軋，但含量較高時，鋼對熱加工的變形抗力增高(4)在鋼中的應用A、在調質和滲碳結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、工具鋼、不銹耐酸鋼、耐熱鋼、磁鋼中都得到了廣泛應用B、鉻鉬鋼在許多情況下可代替鉻鎳鋼來製造重要的部件C、我國富產鉬，但在世界范圍內的儲量並不豐富。含鉬鋼在我國應適當發展，但鉬是重要戰略物資，應注意合理和節約使用3、硅(Si)硅能溶於鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強度，其作用僅次於磷，較錳、鎳、鉻、鎢、鉬和釩等元素強。但含硅超過3%時,將顯著降低鋼的塑性和韌性。硅能提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈服比(σs/σb),以及疲勞強度和疲勞比(σ-1/σb)等,這是硅或硅錳鋼可作為彈簧鋼種的緣故。硅能降低鋼的密度、熱導率和電導率。能促使鐵素體晶粒粗化。降低矯頑力。有減小晶體的各向異性傾向，使磁化容易，磁阻減小，可用來生產電工用鋼，所以硅鋼片的磁滯損耗較低，硅能提高鐵素體的磁導率，使硅鋼片在較弱磁場下有較高的磁感強度。但在強磁場下，硅降低鋼的磁感強度。硅因有強的脫氧力，從而減小了鐵的磁時效作用。含硅的鋼在氧化氣氛中加熱時，表面將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。硅能促使鑄鋼中的柱狀晶成長，降低塑性。硅鋼若加熱或冷卻較快，由於熱導率低，鋼的內部和外部溫差較大，因而易裂。硅能降低鋼的焊接性能。因為與氧的親合力硅比鐵強，在焊接時容易生成低熔點的硅酸鹽，增加熔渣和熔化金屬的流動性，引起噴濺現象，影響焊縫質量。硅是良好的脫氧劑。用鋁脫氧時酌加一定量的硅，能顯著提高鋁的脫氧能力。硅在鋼中本來就有一定的殘存，這是由於煉鐵煉鋼作為原料帶入的。在沸騰鋼中，硅限制在＜0.07%，有意加入時，則在煉鋼時加入硅鐵合金。(1)對鋼的顯做組織及熱處理的作用A、作為鋼中的合金元素，其含量一般不低於0.4％。以固溶體形態存在於鐵素體或奧氏體中，縮小奧氏體相區B、提高退火、正火和淬火溫度，在亞共析鋼中提高淬透性C、硅不形成碳化物，有強烈的促進碳的石墨化的作用，在硅含量較高的中碳和高碳鋼中，如不含有強碳化物形成元素，易在一定溫度條件下發生石墨化D、在滲碳鋼中，硅減小滲碳層厚度和碳的濃度E、硅對鋼水有良好脫氧作用(2)對鋼的力學性能的作用A、提高鐵素體和奧氏體的硬度和強度，其作用較Mn、Ni、Cr.W、Mo、V等更強；顯著提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比(σs/σb)．並提高應勞強度和疲勞比(σ-1/σb)B、硅含量超過3％時顯著降低鋼的塑性和韌性；硅提高塑／脆轉變溫度C、硅易使鋼中形成帶狀組織，使橫向性能低於縱向性能D、改善鋼的耐磨性能(3)對鋼的物理、化學及工藝性能的作用A、降低鋼的密度、熱導率、電導率和電阻溫度系數B、硅鋼片的渦流損耗量顯著低於純鐵，矯頑力、磁阻和磁滯損耗較低．磁導率和磁感強度較高。但在強磁場中，硅降低磁感強度C、提高高溫時鋼的抗氧化性能，但硅含量高時，表面脫碳加劇D、硅含量超過2.5％的鋼，其變形加工較為困難E、硅降低鋼的可焊性(4)在鋼中的應用A、在普通低合金鋼中提高強度，改善局部腐蝕抗力，在調質鋼中提高淬透性和抗回火性，是多元合金結構鋼中的主要合金組元之一B、硅含量為0.5%-2.8％的SiMn或SiMnB鋼(碳含量0.5％-0.7%)廣泛用於高載荷彈黃材料，同時加人W、V、Mo、Nb、Cr等強碳化物形成元素C、硅鋼片為含硅1.O％-4.5％的低碳和超低碳鋼，用於電機和變壓器D、在不銹鋼和耐蝕鋼中，與Mo、W、Cr、Al、Ti、N等配合，提高抗蝕和抗高溫氧化能力E、硅含量較高的石墨鋼用於冷作模具材料4、錳(Mn)錳是良好的脫氧劑和脫硫劑。鋼中一般都含有一定量的錳，它能消除或減弱由於硫所引起的鋼的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。錳和鐵形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度；同時又是碳化物形成元素，進入滲碳體中取代一部分鐵原子。錳在鋼中由於降低臨界轉變溫度。起到細化珠光體的作用。也間接地起到提高珠光體鋼強度的作用；錳穩定奧氏體組織的能力僅次於鎳，也強烈增加鋼的淬透性。已用含量不超過2%的錳與其他元素配合製成多種合金鋼。錳具有資源豐富、效能多樣的特點，獲得了廣泛的應用，如含錳較高的碳素結構鋼、彈簧鋼。在高碳高錳耐磨鋼中。錳含量可達10%一14%，經固溶處理後有良好的韌性，當受到沖擊而變形時，表面層將因變形而強化，具有高的耐磨性。錳與硫形成熔點較高的MnS。可防止因FeS而導致的熱脆現象。錳有增加鋼晶粒粗化的傾向和回火脆性敏感性。若冶煉澆鑄和鍛軋後冷卻不當，容易使鋼產生白點。(1)對鋼的顯做組織及熱處理的作用A、錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，工業用鋼中一般均含有一定量的錳B、錳固溶於鐵素體和奧氏體中．擴大奧氏體區，使臨界溫度A4點升高，A3點降低，(α+γ)區下移．當錳含量超過12％時，上臨界點降至室溫以下，使鋼在室溫時形成單一奧氏體組織。在降低共析溫度同時，使共析體中的碳含量減少C、錳強烈降低鋼的Ar1和馬氏體轉變溫度(其作用僅次於碳）和鋼中相變的速度，提高鋼的淬透性，增加殘余奧氏體含量D、使鋼的調質組織均勻、細化，避免了滲碳層中碳化物的聚集成塊，但增大了鋼的過熱敏感性和回火脆性傾向E、錳是弱碳化物形成元素(2)對鋼的力學性能的作用A、錳強化鐵素體或奧氏體的作用不及碳，磷、硅，在增加強度的同時，對延展性無影響B、由於細化了珠光體，顯著提高低碳和中碳珠光體鋼的強度，使延展性有所降低C、通過提高淬透性而提高了調質處理索氏體鋼的力學性能D、在嚴格控制熱處理工藝、避免過熱時的晶粒長大以及回火脆性的前提下，錳不會降低鋼的韌性(3)對鋼的物理、化學及工藝性能的作用A、隨錳含量的增加，鋼的熱導率急劇下降，線脹系數上升，使快速加熱或冷卻時形成較大內應力，工件開裂傾向增大B、使鋼的電導率急劇降低，電阻率相應增大，電阻溫度系數下降C、使矯頑力增大，飽和磁感、剩餘磁感和磁導率均下降，因而錳對永磁合金有利，對軟磁合金有害D、錳含量很高時，鋼的抗氧化性能下降E、使鋼中的硫形成較高熔點的MnS，避免了晶界上的FeS薄膜，消除鋼的熱脆性，改善熱加工性能F、高錳奧氏體鋼的變形阻力較大，且鋼錠中柱狀結晶明顯，鍛軋時較易開裂G、由於提高了淬透性和降低了馬氏體轉變溫度，對焊接性能有不利影響。在適當范圍內應降低碳含量(4)在鋼中的應用A、易切削鋼中常有適量的錳和磷，MnS夾雜使切屑易於碎斷B、普通低合金鋼中利用錳來強化鐵素體和珠光體，提高鋼的強度，錳含量一般為1％-2%C、滲碳和調質合金結構鋼的許多系列中含有不超過2％的錳D、彈簧鋼、軸承鋼和工具鋼中利用錳強烈提高淬透性的作用，可採用油淬和空冷的淬火工藝，減少開裂、扭曲和變形E、耐磨鋼、無磁鋼、不銹鋼、耐熱鋼，包括高碳高錳耐磨鑄鋼(C:1.0％-1.4%，Mn:10％-14%)，中碳高錳無磁鋼(C:0.3％-0.6%,Mn:18％-19%)，低碳高錳不銹鋼(有Cr，無Ni或少Ni)，高錳耐熱鋼（以Mn代Ni的耐熱不起皮鋼，或含有Al、Mo、V等）5、硫(S)提高硫和錳的含量，可改善鋼的被切削性能，在易切削鋼中硫作為有益元素加入。硫在鋼中偏析嚴重，惡化鋼的質量。在高溫下，降低鋼的塑性，是一種有害元素，它以熔點較低的FeS的形式存在；單獨存在的FeS的熔點只有1190℃，而在鋼中與鐵形成共晶體的共晶溫度更低，只有988℃，當鋼凝固時，硫化鐵析集在原生晶界處。鋼在1100-1200℃進行軋制時，晶界上的FeS就將熔化，大大地削弱了晶粒之間的結合力，導致鋼的熱脆現象。因此對硫應嚴加控制，一般控制在0.020%-0.050%。為了防止因硫導致的脆性，應加入足夠的錳，使其形成熔點較高的MnS。若鋼中含硫量偏高，焊接時由於SO2的產生，將在焊接金屬內形成氣孔和疏鬆，(1)對鋼的顯做組織及熱處理的作用A、氮和碳一樣可固溶於鐵，形成間隙式的固溶體B、氮擴大鋼的奧氏體相區，是一種很強的形成和穩定奧氏體的元素，具效力約20倍於鎳，在-定限度內可代替一部分鎳用於鋼中C、滲入鋼表面的氮與鉻、鋁、釩、鈦等元素可化合成極穩定的氮化物，成為表而硬化和強化元素D、氮使高鉻和高鉻鎳鋼的組織緻密堅實E、鋼中殘留氮量過高會導致宏觀組織疏鬆或氣孔(2)對鋼的力學性能的作用A、氮有固溶強化作用B、含氮鐵素體鋼中，在快冷後的回火或在室溫長時間停留時，由於析出超顯微氮化物，可發生沉澱硬化過程•氮也使低碳鋼發生應變時效現象。在強度和硬度提高的同時，鋼的韌性下降，缺口敏感性增加，氮導致鋼的脆性的特件近似磷，其作用遠大於磷、氮也是導致鋼產生藍脆的主要原因C、提高高鉻和高鉻鎳鋼的強度，而塑性並不降低，沖擊韌性還有顯著提高D、氮還能提高鋼的蠕變和高溫持久強度(3)對鋼的物理、化學及工藝性能的作用A、氮對不銹鋼的抗蝕性能無顯著影響B、對鋼的高溫抗氧化性也無顯著影響，氮含量過高（如＞0.16%）可使抗氧化性惡化C、含氮鋼冷作變形硬化率較高，採用冷變形工藝時．應予注意D、氮可降低高鉻鐵素體鋼的晶粒長大傾向，從而改善其焊接性能(4)在鋼中的應用A、氮作為合金元家，在鋼的含量一般小於0.3%，特殊情況下可高達0.6%B、主要應用於滲氮調質結構鋼、普通低合金鋼、不銹耐酸鋼及耐熱不起皮鋼。氮在鋼中作為合金元素的應用還在擴大6、磷(P)磷在鋼中固溶強化和冷作硬化作用強，作為合金元素加入低合金結構鋼中，能提高其強度和鋼的耐大氣腐蝕性能，但降低其冷沖壓性能。磷與硫和錳聯合使用，能增加鋼的被切削性能，增加加工件的表面質量，用於易切鋼，所以易切鋼含磷也較高。磷溶於鐵素體，雖然能提高鋼的強度和硬度，最大的害處是偏析嚴重，增加回火脆性，顯著降低鋼的塑性和韌性，致使鋼在冷加工時容易脆裂，也即所謂」冷脆」現象。磷對焊接性也有不良影響。磷是有害元素，應嚴加控制，一般含量不大於0.030%-0.040%。7、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。典型的例子是低碳鋼、高碳鋼、高碳鋼力學性能變化。

❺ 硫 磷對碳鋼的力學性能有哪些影響

硫磷對碳鋼力學性能的影響：
1．硫
硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的雜質。在固態下，硫在鐵中的溶解度極小，而是以FeS的形態存在於鋼中。由於FeS的塑性差，使含硫較多的鋼脆性較大。更嚴重的是，FeS與Fe可形成低熔點（985℃）的共晶體，分布在奧氏體的晶界上。當鋼加熱到約1200℃進行熱壓力加工時，晶界上的共晶體已溶化，晶粒間結合被破壞，使鋼材在加工過程中沿晶界開裂，這種現象稱為熱脆性。為了消除硫的有害作用，必須增加鋼中含錳量。錳與硫優先形成高熔點（1620℃）的硫化錳，並呈粒狀分布在晶粒內，它在高溫下具有一定塑造性，從而避免了熱脆性。硫化物是非金屬夾雜物，會降低鋼的機械性能，並在軋制過程中形成熱加工纖維組織。因此，通常情況下，硫是有害的雜質。在鋼中要嚴格限制硫的含量。但含硫量較多的鋼，可形成較多的MnS，在切削加工中，MnS能起斷屑作用，可改善鋼的切削加工性，這是硫有利的一面。
2．磷
磷由生鐵帶入鋼中，在一般情況下，鋼中的磷能全部溶於鐵素體中。磷有強烈的固溶強化作用，使鋼的強度、硬度增加，但塑性、韌性則顯著降低。這種脆化現象在低溫時更為嚴重，故稱為冷脆。一般希望冷脆轉變溫度低於工件的工作溫度，以免發生冷脆。而磷在結晶過程中，由於容易產生晶內偏析，使局部地區含磷量偏高，導致冷脆轉變溫度升高，從而發生冷脆。冷脆對在高寒地帶和其它低溫條件下工作的結構件具有嚴重的危害性，此外，磷的偏析還使鋼材在熱軋後形成帶狀組織。因此，通常情況下，磷也是有害的雜質。在鋼中也要嚴格控制磷的含量。但含磷量較多時，由於脆性較大，在製造炮彈鋼以及改善鋼的切削加工性方面則是有利的。

❻ 鋼中含硫量太多會引起鋼材的什麼含磷量太多會引起鋼材的什麼

硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的雜質。在固態下，硫在鐵中的溶解度極小，而是以FeS的形態存在於鋼中。由於FeS的塑性差，使含硫較多的鋼脆性較大。更嚴重的是，FeS與Fe可形成低熔點（985℃）的共晶體，分布在奧氏體的晶界上。當鋼加熱到約1200℃進行熱壓力加工時，晶界上的共晶體已溶化，晶粒間結合被破壞，使鋼材在加工過程中沿晶界開裂，這種現象稱為熱脆性。為了消除硫的有害作用，必須增加鋼中含錳量。錳與硫優先形成高熔點（1620℃）的硫化錳，並呈粒狀分布在晶粒內，它在高溫下具有一定塑造性，從而避免了熱脆性。硫化物是非金屬夾雜物，會降低鋼的機械性能，並在軋制過程中形成熱加工纖維組織。因此，通常情況下，硫是有害的雜質。在鋼中要嚴格限制硫的含量。但含硫量較多的鋼，可形成較多的MnS，在切削加工中，MnS能起斷屑作用，可改善鋼的切削加工性，這是硫有利的一面。
磷有強烈的固溶強化作用，使鋼的強度、硬度增加，但塑性、韌性則顯著降低。這種脆化現象在低溫時更為嚴重，故稱為冷脆。一般希望冷脆轉變溫度低於工件的工作溫度，以免發生冷脆。而磷在結晶過程中，由於容易產生晶內偏析，使局部地區含磷量偏高，導致冷脆轉變溫度升高，從而發生冷脆。冷脆對在高寒地帶和其它低溫條件下工作的結構件具有嚴重的危害性，此外，磷的偏析還使鋼材在熱軋後形成帶狀組織。因此，通常情況下，磷也是有害的雜質。在鋼中也要嚴格控制磷的含量。但含磷量較多時，由於脆性較大，在製造炮彈鋼以及改善鋼的切削加工性方面則是有利的。磷由生鐵帶入鋼中，在一般情況下，鋼中的磷能全部溶於鐵素體中。

❼ 金屬材料選擇題3

21c,22a,23b,24b,25d,26b,26c,27b,28d,29d,30a

❽ 簡述碳鋼中雜質對鋼性能的影響

常存雜質元素對碳鋼鋼材性能的影響
普通碳素鋼除含碳以外，還含有少量錳(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氫（H）等元素。這些元素並非為改善鋼材質量有意加入的，而是由礦石及冶煉過程中帶入的，故稱為雜質元素。這些雜質對鋼性能是有一定影響，為了保證鋼材的質量，在國家標准中對各類鋼的化學成分都作了嚴格的規定。

l.硫

硫來源於煉鋼的礦石與燃料焦炭。它是鋼中的一種有害元素。硫以硫化鐵(FeS)的形態存在於鋼中，FeS和 Fe形成低熔點(985℃)化合物。而鋼材的熱加工溫度一般在1150～1200℃以上，所以當鋼材熱加工時，由於 FeS化合物的過早熔化而導致工件開裂，這種現象稱為「熱脆」。含硫量愈高，熱脆現象愈嚴重，故必須對鋼中含硫量進行控制。高級優質鋼：S＜0.02%～0.03%；優質鋼：S＜0.03%～0.045%；普通鋼：S＜0.055%～0.7%以下。
2.磷

磷是由礦石帶入鋼中的，一般說磷也是有害元素。磷雖能使鋼材的強度、硬度增高，但引起塑性、沖擊韌性顯著降低。特別是在低溫時，它使鋼材顯著變脆，這種現象稱"冷脆"。 冷脆使鋼材的冷加工及焊接性變壞，含磷愈高，冷脆性愈大，故鋼中對含磷量控制較嚴。高級優質鋼： P＜0.025%；優質鋼： P＜0.04%；普通鋼： P＜0.085%。

3.錳

錳是煉鋼時作為脫氧劑加入鋼中的。由於錳可以與硫形成高熔點(1600℃)的 MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。錳具有很好的脫氧能力，能夠與鋼中的FeO成為MnO進入爐渣，從而改善鋼的品質，特別是降低鋼的脆性，提高鋼的強度和硬度。因此，錳在鋼中是一種有益元素。一般認為，鋼中含錳量在0.5%～0.8%以下時，把錳看成是常存雜質。技術條件中規定，優質碳素結構鋼中，正常含錳量是0.5%～0.8%；而較高含錳量的結構鋼中，其量可達0.7%～1.2%。

4.硅

硅也是煉鋼時作為脫氧劑而加入鋼中的元素。硅與鋼水中的FeO能結成密度較小的硅酸鹽爐渣而被除去，因此硅是一種有益的元素。硅在鋼中溶於鐵素體內使鋼的強度、硬度增加，塑性、韌性降低。鎮靜鋼中的含硅量通常在0.1%～0.37%，沸騰鋼中只含有0.03%～0.07%。由於鋼中硅含量一般不超過0.5%，對鋼性能影響不大。

5.氧

氧在鋼中是有害元素。它是在煉鋼過程中自然進入鋼中的，盡管在煉鋼末期要加入錳、硅、鐵和鋁進行脫氧，但不可能除盡。氧在鋼中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夾雜形式，使鋼的強度、塑性降低。尤其是對疲勞強度、沖擊韌性等有嚴重影響。
6.氮

鐵素體溶解氮的能力很低。當鋼中溶有過飽和的氮，在放置較長一段時間後或隨後在200～300℃加熱就會發生氮以氮化物形式的析出，並使鋼的硬度、強度提高，塑性下降，發生時效。鋼液中加入Al、Ti或V進行固氮處理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除時效傾向。

7.氫

鋼中溶有氫會引起鋼的氫脆、白點等缺陷。白點常在軋制的厚板、大鍛件中發現，在縱斷面中可看到圓形或橢圓形的白色斑點；在橫斷面上則是細長的發絲狀裂紋。鍛件中有了白點，使用時會發生突然斷裂，造成不測事故。因此，化工容器用鋼，不允許有白點存在。 氫產生白點冷裂的主要原因是因為高溫奧氏體冷至較低溫時，氫在鋼中的溶解度急劇降低。當冷卻較快時，氫原子來不及擴散到鋼的表面而逸出，就在鋼中的一些缺陷處由原子狀態的氫變成分子狀態的氫。氫分子在不能擴散的條件下在局部地區產生很大壓力，這壓力超過了鋼的強度極限而在該處形成裂紋，即白點。

❾ 碳素鋼中的雜質有什麼影響

他們對鋼的性能有哪些影響？
雜質主要有磷、硫
碳鋼並不是單純的其中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