鋼材中什麼含量過高會導致熱脆現象發生

㈠ 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。

㈡ 含量高鋼形成熱脆性的元素是磷 對嗎

不對。
含量高鋼形成熱脆性的元素是硫。對鋼進行熱加工（鍛造，軋制）時，加熱溫度常在1000℃以上，這時晶界上的FeS+Fe共晶熔化，導致熱加工時鋼的開裂。硫在固態鐵中溶解度極小，它能與鐵形成低熔點（1190℃）的FeS。FeS+Fe共晶體的熔點更低（989℃）。這種低熔點的共晶體一般以離異共晶形式分布在晶界上。
含量高鋼形成冷脆性的元素是磷。隨著溫度的降低，大多數鋼材的強度有所增加，而韌性下降，金屬材料在低溫下呈現的脆性稱為冷脆性，鋼材中磷含量的增加會顯著增加鋼材的冷脆性。
冷脆性金屬材料在低溫下呈現的沖擊值明顯降低的現象，大多是含磷元素高引起。熱脆性指某些鋼材400-500℃溫度區間長期停留後室溫下的沖擊值有明顯下降的現象。在高溫時並不表現出脆性，只有用常溫沖擊試驗才能表現出脆性上升，可比正常值下降50％-60％以上。低合金鉻鎳鋼、錳鋼、含銅鋼易有熱脆性，當含硫量達到一定程度時就會出現熱脆性的性質。

㈢ 鋼鐵中含碳的高低會有什麼不同 硫 磷 硅 都會造成那方面的區別

鐵中不含碳的是純鐵，純鐵的硬度低。為了提高其硬度我們可以在其中加入碳，即變為鋼鐵。鋼鐵硬度高了，但是加入碳之後也會有壞處，那就是鋼鐵中的碳和鐵在潮濕的空氣中會形成原電池，使鋼鐵的腐蝕加快。因此鋼鐵生銹的速率比純鐵快。
鋼鐵中磷硫的含量是雜質有害元素，因此應該降低。
硫元素使鋼產生熱脆現象，降低鋼的機械性能，對鋼的耐腐蝕性和可焊性不利。會產生下面的壞處：
1，降低鋼材的熱塑性，產生熱脆現象。
2，降低鋼的橫向力學性能。
3，降低鋼的焊接性能。容易產生氣孔。
4，降低鋼與合金的電磁性能，使電磁性能惡化。
鋼中磷的主要危害是(降低鋼材的塑性和韌性以及可焊性),在鋼條焊接的時候，磷的主要危害是使焊縫產生冷脆現象，隨著磷含量的增
加，將造成焊縫金屬的韌性、特別是低，溫沖擊韌性下降。
1、硅能溶於鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強度。但含硅超過3%時,將顯著降低鋼的塑性和韌性。
2、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。
3、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。
4、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。

㈣ 鋼材中硫的含量超過規定標准會導致鋼材出現什麼情況

鋼材中硫的含量超過規定標准會導致鋼材會導致鋼材在高溫工作時變脆。

硫是煉鋼時由礦版石和燃料帶入鋼權中的。硫在鋼中與鐵形成化合物FeS，FeS與鐵則形成低熔點（985°C）的共晶體分布在奧氏體晶界上。當鋼材加熱到1100-1200°C進行鍛壓加工時，晶界上的共晶體已熔化，造成鋼在鍛壓過程中開裂，這種現象稱為熱脆。因此，硫是有害元素，其含量（Ws）一般應嚴格控制在0.03%-0.05%以下。

㈤ 會使鋼產生熱脆性的元素是什麼

硫（S）
硫在通常情況下是有害元素。使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在內鍛造和軋制容時造成裂紋。
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。

㈥ 什麼是鋼的熱脆性，冷脆性

1、鋼的熱脆性：

金屬材料在高溫短載作用下，金屬材料的塑性增加；但在高溫長時載荷作用下的金屬材料冷卻後，其塑性會顯著降低，缺口敏感性增加，往往呈現脆性斷裂現象。金屬材料的這種特性稱為熱脆性。

2、鋼的冷脆性：

隨著溫度的降低，大多數鋼材的強度有所增加，而韌性下降。金屬材料在低溫下呈現的脆性稱為冷脆性。材料由延性破壞轉變到脆性破壞的上限溫度稱為韌脆轉變溫度。為防止發生低溫脆性破壞，鋼材的最低允許工作溫度就應高於韌脆轉變溫度的上限。

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基本性質：

1、對於珠光體鋼，當由於熱脆性的產生而使沖擊值降低時，其塑性和強度不發生變化。只是在個別情況下伸長率和斷面收縮率同時減低。對於奧氏體鋼，當由於熱脆性的產生而使沖擊值降低時，往往塑性也同時下降。

電站用鋼處於高溫、應力狀態下工作，固溶體中碳化物、氮化物及金屬間化合物，在熱脆性敏感的鋼中加速析出，從而加速熱脆性發展。所以，有些鋼經過時效處理後仍保持相當高的沖擊值，而運行後出現熱脆性的時間卻大大提前，這就是因為應力和塑性變形加速熱脆性發展的緣故。

珠光體鋼產生熱脆性的溫度范圍是400~500℃，碳素鋼只有存在塑性應變的前提下才出現熱脆性，Mn和Cr促使熱脆性發展；Cu≤0.5%沒有顯著影響，Cu>0.5%加速熱脆性發展；W、V等屬於減緩熱脆性發展的元素。退火鋼熱脆性發展速度快；淬火並高溫回火鋼熱脆性發展速度慢。

2、奧氏體鋼的熱脆性：18—8不銹鋼在500~850℃區間保溫後，再在常溫下試驗，可發現其脆性的發展。隨著鋼中含碳量增高，脆性也加大。當回火溫度為900℃左右時，脆性就更加嚴重。

延長回火保溫時間，將有Cr的碳化物沿晶界析出，同樣會引起脆化。在已脆化鋼的組織中，已出現網狀分布的馬氏體組織。這種組織的出現，正是由於Cr碳化物的析出，使固溶狀態的Cr局部貧化，於是便生成馬氏體組織。

在含有Ti和Nb的鋼中，在700℃和900℃回火後，均出現脆性。700℃回火脆性的發展是由於Cr碳化物析出的結果。900℃回火後，有Ti和Nb的碳化物析出，脆性發展較慢。含3%Mo以下的鋼，在800~900℃回火後，將促使脆性發展。

㈦ 鋼含磷量過高會發生什麼

一般來說硫和磷都是有害元素，如果含量過高會引起熱脆和冷脆。但是有的易切削鋼中也人為加入一定的硫。在某些耐候鋼中也加入一定量的磷。總的來說這兩個元素基本上都是有害元素

㈧ 鋼材的熱脆性,冷脆性與成分的關系

熱脆是由於硫的影響，冷脆是由於磷的影響。

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。

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。

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。

鋼的沖擊韌性在高溫和應力長期作用下產生下降的現象稱為熱脆性，幾乎所有情況下，溫度愈高、高溫和應力作用時間越長，鋼的熱脆性也就越顯著。反之，鋼的沖擊韌性在低溫下產生下降的現象稱為冷脆性。在一般情況下，溫度越低韌性下降就明顯。

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不同用途的鋼材類型

1、結構鋼

建築及工程用結構鋼簡稱建造用鋼，它是指用於建築、橋梁、船舶、鍋爐或其他工程上製作金屬結構件的鋼。如碳素結構鋼、低合金鋼、鋼筋鋼等。

機械製造用結構鋼是指用於製造機械設備上結構零件的鋼。這類鋼基本上都是優質鋼或高級優質鋼，主要有優質碳素結構鋼、合金結構鋼、易切結構鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等

2、工具鋼

一般用於製造各種工具，如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼等。按用途又可分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼。

3、特殊鋼

具有特殊性能的鋼，如不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、高電阻合金、耐磨鋼、磁鋼等。

4、專業用鋼

這是指各個工業部門專業用途的鋼，如汽車用鋼、農機用鋼、航空用鋼、化工機械用鋼、鍋爐用鋼、電工用鋼、焊條用鋼等。

㈨ 銅使鋼產生熱脆現象對嗎

二、銅對鋼的力學性能的影響

① 銅能提高鋼的強度，特別是屈強比。

② 隨著銅含量的提高，鋼的室溫沖擊韌度略有提高。

③ 提高鋼的疲勞強度

三、銅對鋼的物理、化學及工藝性能的影響

① 少量的銅加入鋼中可以提高低合金結構鋼和鋼軌鋼的抗大氣腐蝕性能，與磷配合使用時效果更為顯著。

② 略微提高鋼的高溫抗氧化性能。

③ 改善鋼液的流動性，對鑄造性能有利。

④ 含銅較高的鋼，在熱加工時容易開裂。（熱脆現象）

⑤ 在不銹耐酸鋼中加入質量分數為2%~3%的銅，可改善鋼對硫酸和鹽酸的耐蝕性。

㈩ 廢鋼中砷含量要控制在多少 才不產生脆性

在生產實踐中，人們早已發現鋼材的熱加工性能與鋼中的殘余元素硫及銅含量有重要關系，鋼中這些殘余元素含量一旦升高，鋼的鍛造性能或熱軋性能將嚴重惡化，即所謂熱脆現象。
由熱力學數據可知，所有全保留殘余元素在合適的氧化性氣氛下加熱，由於選擇性氧化的結果，均會富集於鋼的表面。這由於伴隨鐵的氧化及氧的擴散過程，未發生氧化的殘余元素將逐漸沉積於金屬基體與氧化皮的界面，鋼材加熱時間越長，氧化皮亦越厚，相應在表面富集的殘余元素也將越多。
除了銅以外，大部分富集的殘余元素會逐漸溶入鋼材的表面形成富集層而不是形成低熔點液相。然而，由於銅在鋼中的溶解度低，生產中經常可以發現鋼表面有時可以形成一層沉積銅。如果鋼的熱加工(鍛造或熱軋)溫度在銅的熔點(1083 ℃)以上則表面沉積的這層銅將形成液膜，將潤濕鋼的表面並沿晶界向鋼內部浸潤，最後導致嚴重的銅裂，這是目前已發現的最嚴重的加工熱脆性機制之一。銅在鋼表面富集的程度，取決於鋼中的殘銅量和鋼坯加熱時的氧化程度，對傳統的鑄錠工藝，鋼材從開坯到最後成型一般至少要經二次高溫加熱時程，而當代連鑄工藝中，連鑄坯在步進式連續加熱爐中長時間的高溫氧化條件都有助於產生銅脆現象。由於鋼材的正常軋制和鍛造溫度區間一般在1000～1150 ℃，恰好落在銅的熔點范圍。減輕銅脆的一個有效途徑是提高銅合金的熔點，其中鎳和鉬最為有效，如果鋼中殘余元素僅有銅，則只要殘量大於0.35 %，在正常軋制條件下，軋坯表面即會出現嚴重的銅裂；作為對比，如果鋼中含少量鎳或鉬，其含量為銅含量的一半，則含銅0.75 %的鋼也可以順利地進行熱軋。反之，鋼中殘余元素錫、砷、銻均會降低銅的熔點從而加強銅脆敏感性。然而如果鋼中沒有銅，這些殘余元素在微量情況下，對鋼材熱塑性並未表現有顯著影響。由Fe-Cu-C三元相圖可見，鋼中碳含量越高，奧氏體中銅的溶解度越低，表現為銅脆敏感性也越高，此外，鋼中碳含量較高，有助於氧化下富集的銅層不發生氧化。
合金鋼中存在的微量殘余元素是產生第二類回火脆性的主要原因，在中溫回火脆性區，殘余元素有足夠的擴散能力，如果有足夠長的時間這些殘余元素將逐漸由晶內向晶界偏析，最終導致晶界脆化。在力學性能上，反映為鋼的韌—脆轉變溫度上升和沖擊功下降，在沖擊斷口上，以沿晶斷裂為其微觀特徵，用俄歇電鏡分析可以發現在斷口表面，有高濃度的殘余元素富集。鋼中含有硅及錳元素時，將大大促進殘余元素引起的第二類回火脆性〔5〕。這可能是由於硅、錳促進殘余元素在鋼中的擴散及偏析能力。相反，鋼中如果添加適量的鉬，一般為0.2 %～0.5 %，則可有效地抑制第二類回火脆性。
引起第二類回火脆性的殘余元素為磷、錫、砷和銻，其影響強度亦按上述次序遞減，其原因可能與不同元素在鋼中的擴散和偏析能力以及它們在鋼晶界上的行為有關。一些研究結果表明，可以用加權因數來評價殘余元素對回火脆性的影響，不同鋼種各元素的加權因數亦不同。採用經驗公式：K＝(Mn+Si)(10P+5Sb+4Sn+As)，式中濃度採用重量百分比含量可以定量估計殘余元素對回火脆性的影響，式中K值可定義為純凈度。由於一般錫、砷、銻的加權因數均小於磷，故可將四種殘余元素的總量加和，作為鋼材純凈度的一個指標