⑴ 影響鋼材性能的主要因素有哪些
影響鋼材性能的主要因素有
(1)由於某種因素的影響而使鋼材強度提高,塑性、韌性下降,增加脆性的現象稱之為硬化現象。一般為重復荷載作用下彈性極限提高(進入塑性階段後發生)。
(2)冷加工時(常溫進行彎折、沖孔剪切等),鋼材發生塑性變形從而使鋼材變硬的現象稱之為冷作硬化。
(3)鋼材中的C、N,隨著時間的增長和溫度的變化,而形成碳化物和氮化物,使鋼材變脆的「老化」現象稱之為時效硬化。
溫度的影響
(1)正溫影響
總體影響規律為溫度上升,鋼材的強度降低,塑性、韌性提高,溫度達450-600oc左右時,鋼材的強度幾乎降至為零,而塑性、韌性極大,易於進行熱加工,此溫度稱之為熱煅溫度。
需要說明:鋼材在250o左右時,強度提高,塑性、韌性下降,鋼材表面呈藍色,這一現象稱之為藍脆現象。鋼材在200o以上時應採取隔熱措施。
(2)負溫影響
隨著溫度的降低鋼材的強度提高,塑性、韌性降低,脆性增大,稱之為低溫冷脆,當溫度降至某一特定溫度時鋼材的脆性急劇增大,稱此溫度點為轉脆溫度。
生產工藝的影響
(1)冶煉過程主要控制化學成分。
(2)澆鑄的影響主要為脫氧方法:沸騰鋼用Mn為脫氧劑,時間快,價格低,質量差;鎮靜鋼用Si為脫氧劑,時間慢,價格高,質量好。
(3)反復的軋制可使得鋼材規格變小,改善鋼材的塑性,同時可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏鬆等缺陷焊合,使金屬晶體組織密實,晶粒細化,消除纖維組織缺陷,使鋼材的力學性能提高。同一牌號的鋼材,厚度或直徑越小,強度越高。
⑵ 鋼材中的化學成分對鋼材性能主要有什麼影響
鋼中除鐵、碳兩種基本元素外,還含有其他的一些元素,它們對鋼的性能和質量有一定的影響。
(1)碳。碳是決定鋼材性能的主要元素。隨著含碳量的增加,鋼的強度、硬度提高,塑性、韌性降低。但當含碳量大於1.o%時,由於鋼材變脆,抗拉強度反而下降。
(2)硅、錳。硅和錳是鋼材中的有益元素。硅和錳是在煉鋼時為了脫氧加入硅鐵和錳鐵而留在鋼中的合金元素。
硅的含量在1%以內,可提高鋼材的強度,對塑性和韌性沒有明顯影響。但含硅量超過1%時,鋼材冷脆性增加,可焊性變差。
錳的含量為0.8%~1%時,可顯著提高鋼的強度和硬度,幾乎不降低塑性及韌性。當其含量大於1%時,在提高強度的同時,塑性及韌性有所下降,可焊性變差。
(3)硫、磷。硫和磷是鋼材中主要的有害元素,煉鋼時由原料帶入。
硫能夠引起熱脆性,熱脆性嚴重降低了鋼的熱加工性和可焊性。硫的存在還使鋼的沖擊韌性、疲勞強度、可焊性及耐蝕性降低。
磷能使鋼材的強度、硬度、耐蝕性提高,但顯著降低鋼材的塑性和韌性,特別是低溫狀態的沖擊韌性下降更為明顯,使鋼材容易脆裂,這種現象稱為冷脆性。冷脆性使鋼材的沖擊韌性以及焊接等性能都下降。
(4)氧、氮。氧和氮是鋼材中的有害元素,它們是在煉鋼過程中進入鋼液的。這些元素的存在降低了鋼材的強度、冷彎性能和焊接性能。氧還使鋼材的熱脆性增加,氮還使鋼材的冷脆性及時效敏感性增加。
(5)鋁、鈦、釩、鈮。鋁、鈦、釩、鈮等元素是鋼材中的有益元素,它們均是煉鋼時的強脫氧劑,也是合金鋼中常用的合金元素。適量地加入這些元素,可以改善鋼材的組織,細化晶粒,顯著提高鋼材的強度和改善鋼材的韌性。
⑶ 1簡述哪些因素對鋼材性能有影響
(1)由於某種因素的影響而使鋼材強度提高,塑性、韌性下降,增加脆性的現象稱之為硬化現象.一般為重復荷載作用下彈性極限提高(進入塑性階段後發生).
(2)冷加工時(常溫進行彎折、沖孔剪切等),鋼材發生塑性變形從而使鋼材變硬的現象稱之為冷作硬化.
(3)鋼材中的C、N,隨著時間的增長和溫度的變化,而形成碳化物和氮化物,使鋼材變脆的「老化」現象稱之為時效硬化.
⑷ 鋼材中的化學成分對鋼材性能主要有什麼影響
如下元素是不同鋼種都有的化學元素。
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。
當然,不同的鋼種還有其他元素對鋼材的性能影響大。如不銹鋼,鎳(Ni),鉻(Cr)對性能影響也很大。
⑸ 影響鋼結構力學性能的主要因素是什麼
影響鋼結構力學性能的主要因素是:化學成份、冶金缺陷、鋼材硬化、溫度影響(比如說250攝氏度的時候會有藍脆現象,在260~320攝氏度會有徐變現象)、應力集中、反復荷載作用(出現疲勞現象而脆斷)。
⑹ 影響鋼材強度的因素
宏觀與礦石質量、煉鋼工藝、加工工藝有關。
微觀與元素含量有關,如P、S、Mo、Cr、Mn等元素有關。
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⑺ 對鋼鐵性能產生影響的元素有哪些
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。
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⑻ 影響鋼材物理力學性能的因素有哪些
影響鋼材物理力學性能的因素:1、合金成分,也可稱化學成分。 2、金相組織,相同的鋼材經不相同的熱處理,其金相組織不同,性能也就不同。 3、尺寸,任何材料都有尺寸效應,尺寸小的力學性能比尺寸大的高。 4、使用環境和負荷。 5、成形工藝,如某種鋼材經鑄造、冷軋、熱軋、拉拔後的性能不同。⑼ 影響鋼材性能的主要因素
化學成分。生產工藝精細度。軋制狀態。溫度影響。應力。反復荷載作用。環境腐蝕。等