通常般情況下,來磷對黑色金自屬、鋼、不銹鋼是有害元素,磷的含量影響鋼的冷脆性,使焊接性能、可塑性、韌性、冷彎性能降低。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求磷量更低。
(相反,磷能使其切削易斷,對改善鋼的可切削性是有利的.)
2. 鋼材中磷的主要危害是什麼
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,因此焊芯中磷含量不得大於
0.04%。在焊接重要結構時,磷含量不得大於
0.03%鋼材的低溫冷脆現現象與鋼材中磷含量密切相關
磷在鋼中全部溶於鐵素體中,可使鐵素體的強度、硬度有所提高,但卻使低溫下鋼的塑性、沖擊韌性急劇降低,使鋼變脆,這種現象稱為「冷脆」。
磷對回火脆性的影響
鋼的回火脆性與磷的含量有著密切的關系,甚至很少的磷含量也能提高鋼對回火脆性的敏感。磷和錳共存時,直到高溫回火范圍都產生回火脆性。
磷對力學性能的影響
一定的磷含量對軟鋼固態能提高力學性能,但這種有利因素隨著鋼的碳含量的增高而消失,碳含量越高則磷所引起的脆性就越大。
磷對鋼的焊接性不利
它能增加焊裂的敏感性,因此若欲獲得優質的焊縫,鋼中的磷必須盡可能降低,含磷量要嚴格控制,高級優質鋼含磷量應≤0.035%鋼中的有害元素主要是磷、硫。
3. 鋼材中的磷硫含量
鋼鐵中磷硫的含量是雜質有害元素,所以越少越好,其中S<0.05%,P<0.045%。固態下S不溶於鐵,而是以FeS的形式存在。FeS會與Fe形成低熔點共晶體,分在奧氏體中的晶界中,使鋼材變脆。P在鋼鐵中能全部溶於鐵素體中,提高鐵素體的強度、硬度,但由於與鐵形成極脆的化合物Fe3P,在室溫下鋼的塑性和韌性急劇下降。
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4. 鋼的主要成分是什麼
鋼,是對含碳量質量百分比介於0.02%至2.11%之間的鐵碳合金的統稱。鋼的化學成分可以有很大變化,只含碳元素的鋼稱為碳素鋼(碳鋼)或普通鋼;在實際生產中,鋼往往根據用途的不同含有不同的合金元素,比如:錳、鎳、釩等等。
中華人民共和國國家標准GB/T 13304-91《鋼分類》描述:「以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下,並含有其他元素的材料。」其中的一般是指除鉻鋼外的其他鋼種,部分鉻鋼的含碳量允許大於2%。含碳量大於2%的鐵合金是鑄鐵。其他國際標准如ISO 4948或EN 10020中對鋼的定義也與此類似。
嚴格地說,鋼是含碳量在0.0218%-2.11[1] %之間的鐵碳合金。我們通常將其與鐵合稱為鋼鐵,為了保證其韌性和塑性,含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外,還有硅、錳、硫、磷等。其它成分是為了使鋼材性能有所區別。以下以字母順序列出重要的鋼材,他們包含以下成分,現將它們的功能特性一並介紹:
碳(Carbon)
存在於所有的鋼材,是最重要的硬化元素。有助於增加鋼材的強度,我們通常希望刀具級別的鋼材擁有0.6%以上的碳,也稱為高碳鋼。
鉻(Chromium)
增加耐磨損性,硬度,最重要的是耐腐蝕性,擁有13%以上的認為是不銹鋼。盡管這么叫,如果保養不當,所有鋼材都會生銹。
錳(Manganese)
重要奧氏體穩定元素,有助於生成紋理結構,增加堅固性和強度及耐磨損性。在熱處理和卷壓過程中使鋼材內部脫氧,出現在大多數的刀剪用鋼材中,除了A-2,L-6和CPM 420V。
鉬(Molybdenum)
碳化作用劑,防止鋼材變脆,在高溫時保持鋼材的強度,出現在很多鋼材中,空氣硬化鋼(例如A-2,ATS-34)總是包含1%或者更多的鉬,這樣它們才能在空氣中變硬。
鎳(Nickle)
保持強度、抗腐蝕性、和韌性。出現在L-6\AUS-6和AUS-8中。
硅(Silicon)
有助於增強強度。和錳一樣,硅在鋼的生產過程中用於保持鋼材的強度。
鎢(Tungsten)
增強抗磨損性。將鎢和適當比例的鉻或錳混合用於製造高速鋼。在高速鋼M-2中就含有大量的鎢。
釩(Vanadium)
增強抗磨損能力和延展性。在許多種鋼材中都含有釩,其中M-2,Vascowear,CPM T440V和420VA含有大量的釩。而BG-42與ATS-34最大的不同就是前者含有釩。
磷(Phosphorus)
是有害元素,降低鋼的塑性和韌性,出現冷脆性,能使鋼的強度顯著提高,同時提高大氣腐蝕穩定性,含量應該限制在0.05%以下。
硫(Sulfur)
通常硫是有害元素,使鋼熱脆性大,含量限制在0.05%以下。但是易切削鋼的硫含量高,可達0.08%~0.40%。
鋼指含碳量小於2%的鐵碳合金。根據成分不同,又可分為碳素鋼和合金鋼。根據性能和用途不同,又可分為結構鋼、工具鋼和特殊性能鋼。
按化學成分分 (1)碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外,還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金,按其含碳量的不同,可分為:1)低碳鋼——含碳量wc≤0.25% 2)中碳鋼——含碳量wc0.25%~0.60% 3)高碳鋼——含碳量wc>0.60%高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多 (2)合金鋼 為了改善鋼的性能,在冶煉碳素鋼的基礎上,加入一些合金元素而煉成的鋼,如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量,可分為: 1)低合金鋼——合金元素的總含量≤5% 2)中合金鋼——合金元素的總含量5%~10% 3)高合金鋼——合金元素的總含量>10%
鋼鐵的主要成分是:碳/硅/錳/磷/硫等五大元素:
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。
分類
按碳含量高低分類
低碳鋼:碳含量一般低於0.25%(質量分數);
中碳鋼:碳含量一般為0.25%~0.60%(質量分數);
高碳鋼:碳含量一般高於於0.60%(質量分數)。[2]
按品質分類
(2) 優質鋼(P、S均≤0.035%) (3) 高級優質鋼(P≤0.035%,S≤0.030%)
按成形方法
(1) 鍛鋼;(2) 鑄鋼;(3) 熱軋鋼;(4) 冷拉鋼。
按金相組織
退火狀態:a、亞共析鋼 ;b、共析鋼 ; c、 過共析鋼(珠光體+滲碳體)d.萊氏體鋼(珠光體+滲碳體)。
正火狀態的:a.珠光體鋼;b.貝氏體鋼;c.馬氏體鋼;d.奧氏體鋼。
按用途分類
合金結構鋼;c.鋼筋鋼。
滲碳鋼、氨鋼、表面淬火用鋼;(c)易切結構鋼;(d)冷塑性成形用鋼:包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。b.彈簧鋼c.軸承鋼
抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼c.電熱合金鋼;d.耐磨鋼;e.低溫用鋼;f.電工用鋼
橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。
綜合分類
工具鋼:(a)碳素工具鋼;(b)合金工具鋼;(c)高速工具鋼。
特殊性能鋼:(a)不銹耐酸鋼;(b)耐熱鋼;(c)電熱合金鋼;(d)電工用鋼;(e)高錳耐磨鋼;(f)特定用途優質結構鋼。
按冶煉方法
平爐鋼:(a)酸性平爐鋼;(b)鹼性平爐鋼。
電爐鋼:(a)電弧爐鋼;(b)電渣爐鋼;(c)感應爐鋼;(d)真空自耗爐鋼;(e)電子束爐鋼。
5. 鋼的組成特點 主要性能
鋼是以鐵、碳為主要成分的合金,它的含碳量一般小於2.11% .鋼是經濟建設中極為重要的金屬材料.鋼按化學成分分為碳素鋼(簡稱碳鋼)與合金鋼兩大類.碳鋼是由生鐵冶煉獲得的合金,除鐵、碳為其主要成分外,還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質.碳鋼具有一定的機械性能,又有良好的工藝性能,且價格低廉.因此,碳鋼獲得了廣泛的應用.但隨著現代工業與科學技術的迅速發展,碳鋼的性能已不能完全滿足需要,於是人們研製了各種合金鋼.合金鋼是在碳鋼基礎上,有目的地加入某些元素(稱為合金元素)而得到的多元合金.與碳鋼比,合金鋼的性能有顯著的提高,故應用日益廣泛.
由於鋼材品種繁多,為了便於生產、保管、選用與研究,必須對鋼材加以分類.按鋼材的用途、化學成分、質量的不同,可將鋼分為許多類:
(一). 按用途分類
按鋼材的用途可分為結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類.
1.結構鋼:
(1).用作各種機器零件的鋼.它包括滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼及滾動軸承鋼.
(2).用作工程結構的鋼.它包括碳素鋼中的甲、乙、特類鋼及普通低合金鋼.
2.工具鋼:用來製造各種工具的鋼.根據工具用途不同可分為刃具鋼、模具鋼與量具鋼.
3.特殊性能鋼:是具有特殊物理化學性能的鋼.可分為不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼等.
(二). 按化學成分分類
按鋼材的化學成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類.
碳素鋼:按含碳量又可分為低碳鋼(含碳量≤0.25%);中碳鋼(0.25%<含碳量<0.6%);高碳鋼(含碳量≥0.6%).
合金鋼:按合金元素含量又可分為低合金鋼(合金元素總含量≤5%);中合金鋼(合金元素總含量=5%--10%);高合金鋼(合金元素總含量>10%).此外,根據鋼中所含主要合金元素種類不同,也可分為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼等.
(三). 按質量分類
按鋼材中有害雜質磷、硫的含量可分為普通鋼(含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、硫含量均≤0.050%);優質鋼(磷、硫含量含硫量≤0.030%).
此外,還有按冶煉爐的種類,將鋼分為平爐鋼(酸性平爐、鹼性平爐),空氣轉爐鋼(酸性轉爐、鹼性轉爐、氧氣頂吹轉爐鋼)與電爐鋼.按冶煉時脫氧程度,將鋼分為沸騰鋼(脫氧不完全),鎮靜鋼(脫氧比較完全)及半鎮靜鋼.
鋼廠在給鋼的產品命名時,往往將用途、成分、質量這三種分類方法結合起來.如將鋼稱為普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、碳素工具鋼、高級優質碳素工具鋼、合金結構鋼、合金工具鋼等.均≤0.040%);高級優質鋼(含磷量≤0.035%、
6. 磷(P)元素對鋼材性能有什麼影響
磷(P)與純鐵體結成不穩定的固溶體,有增大純鐵體晶粒的害處。磷可使鋼材的強度提高,但專會大大屬降低塑性和韌性,使鋼材在低溫時變脆,提高冷裂紋敏感性即「冷脆」。磷一般含量不大於0.050%,對焊接結構不高於0.045%,降至0.02%更好。以國產15Mn為例,限值$0.04%,實測某工程用鋼磷含量的最大值0.04%,最小值0.008%,平均值0.022%。國外進口StE355鋼磷含量的限值<0.035%,實測最大值0.021%,最小值0.004%,平均值0.009%。我國鋼材與進口鋼材性能差距較大,雜質較多,指標都比較高,實際測量結果數據波動很大,如25mm以上的厚鋼材屈服強度不夠,含磷(P)、硫(S)量仍偏高,有的厚鋼板抗層撕裂性能差。
7. 磷,硫對鋼有哪些危害
硫(S)在通常情況下是有害元素。使鋼材熱壓力加工時(1150-1200攝氏度時)產的版硫化合物---FeS-Fe共晶體已經熔權化,導致鋼材晶間開裂,即產生熱脆性,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,它不但導致焊縫產生熱裂,而且在焊接過程中容易後成SO2氣體,使焊縫產生氣孔和疏鬆。它還降低鋼材耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.040%。但是它也有好的一面,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。
磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,它在鋼中易產生偏析,形成Fe3P,能增加鋼強度和硬度,但使塑性和韌性顯著下降,脆性增大。特別是鋼的脆性轉折溫度急劇升高,引起鋼的冷脆性。它還使鋼的焊接性能變壞,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%。
8. 鋼筋的化學成分有哪些
鋼筋中除了主要化學成分鐵(Fe)以外,還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、鈦(陽、礬(¥)等元素。(1)碳是決定鋼筋性能的重要元素,它對鋼材的力學性能影響很大。當鋼中含碳量在0。8%以下時,隨含碳量的增加,鋼的強度和硬度提高,塑性和韌性下降。 對於含碳量大於0。3%的鋼,其焊接性能會顯著下降。(2)硅在鋼中是有益元素,煉鋼時起脫氧作用。它是我國鋼筋鋼的主加合金元素,其作用主要是提高鋼的機械強度。(3)錳在鋼中是有益元素,煉鋼時可起到脫氧去硫作用,可消減硫所引起的熱脆性,使鋼材的熱加工性質改善,同時能提高鋼材的強度和硬度。 (4)磷是鋼中很有害的元素之一。含磷量增加,鋼材的強度、硬度提高,塑性和韌性顯著下降,特別是溫度越低,對塑性和韌性的影響越大,從而顯著加大鋼材的冷脆性。磷使鋼材的可焊性顯著降低,但可提_鋼的耐磨性和耐蝕性。建築用鋼一般要求含磷量小於0。 045%。(5)硫是很有害的元素,能降低鋼材的各種機械性能。硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。建築用鋼一般要求含硫量應小於0。045%。(6)氧是鋼中有害的元素,能降低鋼的機械性能,特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。 氧化物所造成的低熔點,亦使鋼的可焊性變差。通常要求鋼中含氧量小於0。03%。(7)氮對鋼材的影響與磷、硫相似,使鋼材強度提高,塑性特別是韌性顯著下降,會加劇鋼材的時效敏感性和冷脆性,降低可焊性。通常要求鋼中含氮量小於0。008%。 (8)鈦是強脫氧劑,能顯著提高強度,改善韌性,但稍降低塑性。鈦能減少時效傾向,改善可焊性。(9)釩是弱脫氧劑,加入鋼中可減弱碳和氧的不利影響,能有效提高強度,減小時效敏感性,但有增加焊接時的淬硬傾向。
9. 鋼材化學成份常規分析的五大元素是什麼
鋼材化學成份常規分析的五大元素是碳、硫、錳、磷、硅。
檢測方法:碳元素內採用氣體容容量法,硫元素採用碘量法,錳元素採用銀鹽-過硫酸銨氧化光度法,磷元素採用氟化鈉-氯化亞錫鉬藍光度法,硅元素採用亞鐵還原-硅鉬藍光度法。
鋼鐵五大元素分析儀廣泛應用於冶金、鑄造、采礦、建築、機械、電子、環保、衛生、化工、電力、技術監督等部門。
(9)鋼材含磷多少合適擴展閱讀
鋼鐵中存在的錳、磷、硅、碳、硫元素是最重要的也是最基本的元素,為此大家習慣稱之為鋼鐵五大元素。
按照我國現行標准GB/T5613-1995鑄鋼牌號表示方法和GB/T5612-1985鑄鐵牌號表示方法,說明五大元素是區分普通鋼鐵的牌號及品質,它的含量直接影響鋼鐵的機械性能。鋼鐵及鑄造企業把對產品五大元素檢驗作為一項最重要的檢驗。