硫會增強鋼材的什麼區別

㈠ 硫的存在對鋼材的危害

硫主要來自煉鋼原料，煉鋼時難以除盡。硫在鋼中是以硫化物夾雜形式存在，對鋼的塑性、韌性、焊接性能、厚度方向性能、疲勞性能和耐腐蝕性都有不利影響。

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。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。

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由於S與Ni、 Mn，Ti，Zr等元素的親和力遠大於Fe，故鋼中常見MnS，TiS（含鈦鋼），NiS（高鎳鋼）等硫化物。

由於MnS極易溶解於含Cl離子水中，其主要危害是降低鋼的耐蝕性，特別是降低耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能。

鋼中硫化物的另一危害是降低了鋼的塑性、韌性和抗疲勞性能。如果鋼中硫化物含量超過一定標准, 在冶煉生產和軋制過程中將會造成鑄坯裂紋。

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。

㈡ 硫的存在對鋼材的危害

硫是一種在鋼中常見的雜質，主要來源於生鐵和燃料。在固態下，硫在鐵中的溶解度極低，通常以FeS的形式存在。由於FeS的塑性較差，使得含有較高硫的鋼材脆性較大。更嚴重的是，FeS與Fe可以形成低熔點（985℃）的共晶體，分布在奧氏體晶界上。當鋼材加熱至約1200℃進行熱壓力加工時，晶界上的共晶體已經熔化，晶粒間的結合被破壞，導致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，必須增加鋼中錳的含量。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。然而，當硫含量較高時，可以形成較多的MnS，在切削加工過程中，MnS能夠起到斷屑作用，改善鋼的切削加工性，這也是硫的有利一面。

磷也是鋼中的一個常見雜質，主要由生鐵帶入。在一般情況下，磷可以完全溶解於鐵素體中。磷具有強烈的固溶強化作用，使鋼的強度和硬度增加，但塑性和韌性顯著下降。這種脆化現象在低溫環境下更為嚴重，稱為冷脆。通常希望冷脆轉變溫度低於工件的工作溫度，以避免冷脆的發生。然而，磷在結晶過程中容易產生晶內偏析，導致局部地區含磷量偏高，使冷脆轉變溫度升高，從而引起冷脆。冷脆對於在高寒地帶及其他低溫條件下工作的結構件具有嚴重的危害性。此外，磷的偏析還會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。然而，當磷含量較高時，由於脆性較大，磷在製造炮彈鋼以及改善鋼的切削加工性方面則具有一定的優勢。

㈢ 硫磷元素的含量為什麼在碳鋼中要嚴格控制

1. 硫和磷在碳鋼中的含量需要嚴格控制，因為它們對鋼材的性質有顯著影響。
2. 硫會導致鋼材產生「熱脆」，即在高溫下變得脆弱，而磷則會引起「冷脆」，即在低溫下容易碎裂。
3. 硫和磷都會降低鋼材的焊接性能，使得焊接過程變得困難，影響焊接接頭的質量。
4. 盡管硫和磷被視為有害元素，但它們在適當控制下也可以改善鋼材的某些性能，例如硫可以增強鋼材的切削加工性，使其更易於機械加工。
5. 因此，盡管硫和磷在某些方面對鋼材性能有不利影響，但通過嚴格控制其含量，可以在保證鋼材質量和性能的同時，充分發揮它們的潛在優勢。