什麼是鋼材雜質元素

A. 在鋼材中什麼元素是有害雜質會使鋼的性能變壞

對鋼材性能產生影響的元素：
1. 碳：含碳量越高，鋼材的硬度越大，但其可塑性和韌性則越差。
2. 硫：硫是鋼材中的有害雜質，含量較高的硫會導致鋼材在高溫下易於脆裂，這種現象稱為熱脆性。
3. 磷：磷會顯著降低鋼材的可塑性和韌性，尤其在低溫下更為嚴重，這種性質稱為冷脆性。優質鋼材中需要嚴格控制硫和磷的含量。然而，在低碳鋼中適量的硫和磷可以使其切削性能更好，從而改善鋼材的可切削性。
4. 錳：錳能提高鋼材的強度，減輕或消除硫的不利影響，並能增強鋼材的淬透性。高錳鋼，即含錳量很高的合金鋼，具有良好的耐磨性和其他物理性能。
5. 硅：硅能提高鋼材的硬度，但會降低其可塑性和韌性。在電工用鋼中，含有一定量的硅能改善軟磁性能。
6. 鎢：鎢能提高鋼材的紅硬性和熱強性，同時增強其耐磨性。
7. 鉻：鉻能提高鋼材的淬透性和耐磨性，增強其抗腐蝕能力和抗氧化作用。
8. 釩：釩能細化鋼材的晶粒組織，提高其強度、韌性和耐磨性。在高溫下，釩以奧氏體形式存在時，能增加鋼材的淬透性；反之，以碳化物形式存在時，會降低淬透性。
9. 鉬：鉬能顯著提高鋼材的淬透性和熱強性，防止回火脆性，增強剩磁和矯頑力。
10. 鈦：鈦能細化鋼材的晶粒組織，從而提高其強度和韌性。在不銹鋼中，鈦能消除或減輕晶間腐蝕現象。
11. 鎳：鎳能提高鋼材的強度和韌性，增加淬透性。鎳含量高時，能顯著改變鋼材的物理性能，增強其抗腐蝕能力。
12. 硼：鋼材中微量（0.001－0.005%）的硼就能顯著提高其淬透性。
13. 鋁：鋁能細化鋼材的晶粒組織，阻礙低碳鋼的時效，提高其在低溫下的韌性，還能增強抗氧化性、耐磨性和疲勞強度等。
14. 銅：銅能顯著改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，尤其是與磷配合使用時效果更佳。

B. 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。

(2)什麼是鋼材雜質元素擴展閱讀

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。