『壹』 碳含量在鋼材中有什麼作用
碳是鋼鐵材料的主要合金元素,因此鋼鐵材料也可以稱為鐵碳合金。碳在版鋼材中的主要作用權是:
1.形成固溶體組織,提高鋼的強度,如鐵素體、奧氏體組織,都溶解有碳元素;
2.形成碳化物組織,可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體,即Fe3C,就是碳化物組織。
因此,碳在鋼材中,含碳量越高,鋼的強度、硬度就越高,但塑性、韌性也會隨之降低;反之,含碳量越低,鋼的塑性、韌性越高,其強度、硬度也會隨之降低。
因此,含碳量的高低決定了鋼材的用途:低碳鋼(含碳量<0.25%),一般用作型材及沖壓材料;中碳鋼(含碳量<0.6%),一般用作機械零件;高碳鋼(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。
『貳』 鋼材中,C、Si、Mn、P、S、Al這幾種元素各是影響哪方面的性能求詳細解答
C:含C量越高鋼的塑性越差,韌性越低,鋼的強度和熱處理硬度相對較高。
Si,Mn元素起到對鐵素體的固溶強化及細化晶粒的作用。提高鋼的彈性極限。與其他合金元素一起提高鋼的淬透性和回火穩定性。
P,S元素少量含有可提高鋼的耐蝕能力。超標會影響鋼的質量。
Al元素能夠提高鋼的耐蝕能力。
『叄』 碳含量的高低對鋼的強度,塑性有什麼影響
碳(C):鋼中含碳抄量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當含碳量
超過0.23%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。
『肆』 含碳量對鋼材的力學性能有什麼影響錳硅硫磷元素對鋼材的性能有什麼影響
碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷,它們對碳鋼的性能都有一定的影響。
一錳的影響
錳是煉鋼時加入錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。錳的脫氧能力較好,能清除鋼中的FeO,降低鋼的脆性;錳還能與硫形成MnS,以減輕硫的有害作用。所以錳是一種有益元素。但是,作為雜質存在時,其含量(Wmn)一般不小於0.8%,對鋼的性能影響不大。
二硅的影響
硅是煉鋼時加入硅鐵脫氧而殘留在鋼中的。硅的脫氧能力比錳強,在室溫下硅能溶入鐵素體,提高鋼的強度和硬度。因此,硅也是有益元素。但作為雜質存在時,其含量(Wsi)一般小於0.4%,對鋼的性能影響不大。
三硫的影響
硫是煉鋼時由礦石和燃料帶入鋼中的。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」。鋼中加入錳,可以形成高熔點(1620°C)的MnS,MnS呈晶粒狀分布在晶粒內,且在高溫下有一定的塑性,從而避免熱脆。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。
四磷的影響
磷是煉鋼時由礦石帶入鋼中的。磷可全部溶於鐵素體,產生強烈的固溶強化,,使鋼的強度和硬度增加,但塑性韌性顯著下降。這種脆化現象在低溫時更為嚴重,故稱為「冷脆」。磷在結晶時還容易偏析。從而在局部發生冷脆。因此,磷也是有害元素,其含量必須嚴格控制在0.035%-0.045%以下。
但是,在硫磷含量較多時,由於脆性較大,切削容易脆斷而形成斷裂切屑,改善鋼的切削加工性。這是硫、磷有利的一面。
『伍』 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。
『陸』 含碳量的多少對鋼的性能有什麼影響
碳是決定鋼的力學性能的最主要因素,隨含碳量的增加,硬度增大,塑性、韌性下降。當含碳量<0.77%時,隨含碳量的增加,強度增加,而當含碳量>1.0%以後,強度反而下降。
碳素鋼按其含碳量的不同,可分為三種種類,分別是:低碳鋼——含碳量wc≤0.25% 、中碳鋼——含碳量wc0.25%~0.60% 、高碳鋼——含碳量wc>0.60%。
鋼的製取都是一項高成本低效率的工作。如今,鋼以其低廉的價格、可靠的性能成為世界上使用最多的材料之一,是建築業、製造業和人們日常生活中不可或缺的成分。可以說鋼是現代社會的物質基礎。
(6)c含量大小對鋼材有什麼影響擴展閱讀:
不同含碳量鋼材的性能:
1、碳鋼:碳鋼的含碳量(wc)小於2%,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。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。
『柒』 請問鋼材中的C、S、Si、Mn、P元素對鋼材都有什麼影響,他們的作用分別是什麼
為了改善和提高鋼的某些性能和使之獲得某些特殊性能而有意在冶煉過程中加入的回元素稱為合金元素。答常用的合金元素有鉻,鎳,鉬,鎢,釩,鈦,鈮,鋯,鈷,硅,錳,鋁,銅,硼,稀土等。
(1) 鉻(Cr) 鉻能增加鋼的淬透性並有二次硬化的作用,可提高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆。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。鎳可以提高鋼對疲勞的抗力和減小鋼對缺口的敏感性。
在不銹耐酸鋼中,鉬能進一步提高對有機酸(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,防止了氯離子的存在所產生的點腐蝕傾向。其作用與鉬相似,按質量分數計算,一般效果不如鉬顯著。65SiMnWA彈簧鋼熱軋後空冷就具有很高的硬度,50mm2截面的彈簧鋼在油中即能淬透,可作承受大負荷、耐熱(不大於350℃)、受沖擊的重要彈簧。能促使鐵素體晶粒粗化,降低矯頑力。磷對焊接性也有不利影響。
『捌』 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(
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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。