❶ 對鋼材性能造成影響的主要因素是啥
對鋼材性能造成影響的主要因素有化學成分、冶煉與軋制、溫度與應力狀態等。
化學成分方面,碳是影響鋼材性能的關鍵元素,含碳量增加,鋼材強度、硬度提高,但塑性、韌性和可焊性降低。硅、錳是有益元素,適量的硅、錳能提高鋼材強度。磷、硫是有害元素,磷會使鋼材產生冷脆性,硫則會引發熱脆性。
冶煉與軋制過程也會影響鋼材性能。冶煉方法決定了鋼材的純度和質量,如氧氣轉爐鋼比平爐鋼質量更穩定。軋制能使鋼材的晶粒細化,提高強度和韌性,熱軋鋼材的組織均勻,冷軋鋼材的強度更高但塑性相對較低。
溫度對鋼材性能影響顯著。在常溫下,鋼材性能相對穩定;溫度升高,強度和彈性模量降低,塑性增大;溫度降低,鋼材的韌性會下降,可能出現脆性破壞。應力狀態同樣重要,當鋼材處於單向受拉或受壓時,性能較穩定;處於復雜應力狀態時,可能出現應力集中,導致鋼材過早破壞。
❷ 決定鋼材硬度、強度、韌性、彈性的物質是什麼
決定鋼材性能的元素有多種,以下為各元素對鋼材的影響:
1. 碳:含量越高,鋼材硬度越高,但塑性和韌性會相應降低。
2. 硫:是鋼中的有害元素,高硫含量在高溫加工時易脆裂,引發熱脆性。
3. 磷:降低鋼材的塑性和韌性,特別是在低溫下更明顯,引起冷脆性。
4. 錳:能提高鋼材強度,減輕硫的不良影響,增強鋼材的淬透性。
5. 硅:可提高鋼材硬度,但塑性和韌性會下降,有助於改善鋼材的切削性能。
6. 鎢:提高鋼材的紅硬性和熱強性,增強耐磨性。
7. 鉻:提高鋼材的淬透性和耐磨性,改善抗腐蝕能力及抗氧化性能。
8. 釩:細化晶粒組織,提升鋼材強度、韌性和耐磨性。高溫下增加淬透性,碳化物形態存在時降低淬透性。
9. 鉬:明顯提高鋼材淬透性和熱強性,防止回火脆性,提升剩磁和嬌頑力。
10. 鈦:細化晶粒組織,提升鋼材強度和韌性。在不銹鋼中,鈦能消除或減輕晶間腐蝕現象。
11. 鎳:提高鋼材強度和韌性,增強淬透性。高含量時,改變鋼材和合金的物理性能,提升抗腐蝕能力。
12. 硼:微量添加可成倍提高鋼材的淬透性。
13. 鋁:細化晶粒組織,阻止低碳鋼時效,提高鋼材低溫韌性,增強抗氧化性、耐磨性和疲勞強度。
14. 銅:改善普通低合金鋼抗大氣腐蝕性能,尤其與磷配合使用時效果更顯著。