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不锈钢里面碳元素有什么作用

发布时间:2022-05-17 22:29:24

不锈钢里面碳、硫、磷、锰、硅这5种元素有啥用啊谁能给介绍下

你这个问题问的好专业啊,要不是我在好钢之家看过,我还真不知道呢。我给你简单说下吧,碳;含碳量越高,刚的硬度就越高,加工性能就越差。硫;是钢中的有害杂物,高温下不要使用。磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.锰;能提高钢的强度,我们常说的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能硅;它可以提高钢的硬度,能改善软磁性能。

② 在不锈钢材料中各类元素都有哪些作用

不锈钢材料中各类元素的作用:
1.铬——是构成不锈钢的基本元素。铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜,这层氧化膜很致密,并与金属基本结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。因而可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到25%、37.5%原子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。
2.镍——单独不能构成不锈钢镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为,低炭镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量需达24%;要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含镍量需在27%以上。所以,镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加入9%的镍,就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如:稀、、磷酸等)的耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。
3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一,而氮的作用比镍大很多,约为镍的40倍左右。因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时,高锰奥氏体钢不易加工。因此,在不锈钢中不单独使用锰,只用部分代替镍。
4.碳——在不锈钢中具有两重性碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方面碳是稳定奥氏体元素,并作用的程度很大,约为镍的30倍,含碳量高的(马氏体)不锈钢,完全可以接受淬火强化,从而在机械性能方面可大大提高它的强度;另一方面由于碳和铬的亲和力很大,在不锈钢中要占用十七倍碳量的铬与它结合成碳化铬。随着钢中含碳量的增加,则与碳形成碳化物的铬越多,从而显著降低钢的耐蚀性。所以,从强度与耐腐蚀性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用中,为了达到耐腐蚀的目的,不锈钢的含碳量一般较低,在大多在0.1%左右,为了进一步提高钢的耐腐蚀能力,特别是抗晶间腐蚀的能力,常采用超低碳的不锈钢,含碳量在0.03%甚至更低;但用于制造滚动轴承、弹簧、工具等不锈钢,由于要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量较高,一般均在0.85~1.00%之间。如9Cr18钢等。
5.钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能钼和铜能提高不锈钢对、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。钼还能显著提高对含氯离子的介质(如)以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用,含钼的不锈钢在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍;铜加入铬锰氮不锈钢中,会加速不锈钢的晶间腐蚀。钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响,因此在含钼钢中,为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织。镍在锰等元素的含量要相应的提高。
6.硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著,含5%铬及1%硅的钢,抗氧化的能力可与12%铬钢相等。如使钢在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅时需要22%的铬,如加入2.5~3%的硅以后,只需要12%的铬就可以了。有资料还介绍,向Cr15Ni20的铬镍钢中加2.5%的硅,抗氧化性能可相当Cr15Ni60的铬镍合金。向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高,它的作用与加硅的功能相仿。向高铬钢中加硅和铝的目的:一是为了进一步提高钢的抗氧化性能,二是为了节约用铬。硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大,但也有很多缺点。最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。
7.钨和钒加入钢中,其主要作用是提高钢的热强性。
8.硼高铬铁素体不锈钢(Cr17MO2Ti)中加0.005%的硼,可使钢在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使钢的热态塑性改善;硼对提高钢的热强性有良好的作用,可使不锈钢的热强性显著提高;含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。
9.除以上元素外,有些不锈钢中还分别加入稀有金属元素和稀土元素以改善钢的性能。

③ 不锈钢板中各个元素的作用

不锈钢
化学元素
有哪些作用

1
)碳;含碳量越高,刚的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差.
­
(2)硫;是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行
压力加工
时,容易脆裂,通常叫作
热脆性
.­
(3)磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作
冷脆性
.在
优质钢
中,硫和磷要严格控制.但从另方面看,在
低碳钢
中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.­
(4)锰;能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的
淬透性
,含锰量很高的
高合金钢

高锰钢
)具有良好的耐磨性和其它的
物理性能
.­
(5)硅;它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善
软磁
性能.­
(6)钨;能提高钢的
红硬性

热强性
,并能提高钢的耐磨性.
­
(7)铬;能提高钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用.­
(8)钒;能细化钢的晶粒组织,提高钢的强度,韧性和耐磨性.当它在高温熔入
奥氏体
时,可增加钢的淬透性;反之,当它在
碳化物
形态存在时,就会降低它的淬透性.­
(9)钼;可明显的提高钢的淬透性和热强性,防止
回火脆性
,提高
剩磁
和娇顽力.­
(10)钛;能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度和韧性.在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的
晶间腐蚀
现象.­
(11)镍;能提高钢的强度和韧性,提高淬透性.含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力.­
(12)硼;当钢中含有微量的(0.001

0.005%)硼时,钢的淬透性可以成倍的提高.
­
(13)铝;能细化钢的晶粒组织,阻抑低碳钢的时效.提高钢在低温下的韧性,还能提高钢的
抗氧化性
,提高钢的耐磨性和
疲劳强度
等.­
(14)铜;它的突出作用是改善
普通低合金钢
的抗
大气腐蚀
性能,特别是和磷配合使用时更为明显

④ 不锈钢所含各元素的作用

﹝一﹞不锈钢并不是一个钢种名称,不锈钢的种类很多,目前大约有一百八十余种,这还不包括许多不锈钢厂自行开发的特殊不锈钢钢种。不同的不锈钢,它的抗腐蚀性、机械强度、延展性、磁性及加工性等,都可能有相当大的差异。
﹝二﹞所有的不锈钢中,并没有任何一种可以应付所有的腐蚀环境而【不锈】的;然而,在一般大气环境下,大部分不锈钢是比碳钢更不易生锈的。
﹝三﹞ 钢【steel】的基本定义是:铁基材料可以利用热处理来变化其性能者。然而,仅有极少数的不锈钢钢种,可以藉由热处理来改变其强度与材质结构。
不锈的原理
不锈钢之所以不易生锈,是因其含有铬,在钢表面上形成一层致密的氧化铬保护膜,厚度约10~50A﹝1A=10-8cm﹞。这薄薄的一层,却扮演着金钟罩铁布衫的功能,在一般的大气或有水的环境下,它可以防止腐蚀性的气体或液体向内侵蚀,进而保护内部的材质不受侵害;更神奇的是,如果这层保护层受到外界以机械式﹝如刮伤﹞或化学式的损伤,在一般大气下或有氧的环境下,就有自行修补的能力,以保护内部不被继续腐蚀。
不锈钢的成分与种类
不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。一般而言,铬含量至少要占11%才能称为不锈钢,因为如果铬含量不足,则不锈钢外表将无法形成那层致密的氧化铬保护膜,而失去防锈﹝腐蚀﹞的功能。若铬的含量足够,在常温大气中,是不会生锈的。
一般依其金相组织可以分为五大类:
﹝一﹞奥斯田系不锈钢
平时最常看到的304不锈钢即为此类,其标准成分是18%铬加8%镍,即一般所称的18-8不锈钢。此类不锈钢的特性为无磁性、无法藉由热处理方法来改变其金相组织结构、加工性佳,又因含合金元素--镍,所以抗蚀性优于只含铬﹝不含镍﹞的另两类不锈钢。
300系不锈钢主要的用途有:一般民生用途如厨房餐具、建材、医疗卫生器材、食品加工用材、交通工具、化工设备及管件、机械设备及零件。在一般人的心目中,所谓的不锈钢就是指300系不锈钢等﹝尤其是指304不锈钢﹞。
﹝二﹞麻田散系不锈钢
这类不锈钢的代表性钢种为410,其化学成分含13%铬、0.15%以下的碳及少量的其他元素合金。原料价格较便宜,具有磁性、可经由热处理硬化、增加强度。但因不含镍,其抗腐蚀性劣于一般的304不锈钢,故只能用于轻度腐蚀环境。一般用途有轴承、医疗用具及刀具等。
﹝三﹞肥粒系不锈钢
这类不锈钢的代表性钢种为430,其标准化学成份为16~18%铬,含碳量低。此类不锈钢具有磁性,若我们所看见的不锈钢板片可被磁铁吸附住,很有可能便属于此类不锈钢。因不含镍而价格较廉,典型用途有厨房用具、织网及饰品等。
﹝四﹞析出硬化型不锈钢
美国钢铁协会AISI编号为600系不锈钢。这类不锈钢除了含铬与镍之外,还含有析出硬化的元素如铜、铝与钛,使材料硬化、强度升高。这类不锈钢的典型用途为:阀件、马达轴心、石化设备及高尔夫球头等。
﹝五﹞双相不锈钢
这类不锈钢的典型钢种为2205,即22%铬和5%镍。这类钢种的特性是:强度佳﹝远优于304﹞耐蚀性亦佳,因此常用于石化业管线、压力容器及心轴等。
不锈钢的优点
﹝一﹞耐蚀性佳
﹝二﹞美观
﹝三﹞卫生:不锈钢表面可以杜绝细菌的滋生,对于食品加工、贮存而言,可将食物腐败或污染【甚至中毒】的机率降至最低。不锈钢易于清洗且不易附着的特性,使得不锈钢特别适用于医院、厨房、食品加工储存等设备。
﹝四﹞耐久性:以美国纽约市的克莱斯勒摩天大楼为例,建立于1930年,其外表采用了302不锈钢,经历七十个年头,仍完好如新。
﹝五﹞ 耐高温及耐火性
六﹞良好的加工性
﹝七﹞良好的机械性质:1995年日本阪神大地震中,在大阪所有的建筑物几乎都倒塌了,然而有一以不锈钢建构的二层房屋,毫发无伤地屹立不摇。
﹝八﹞绿色产品:不锈钢产品是100%可以再回收利用,即使是使用到使用寿命终结,仍有剩余价值。
不锈钢的生命周期成本
不锈钢制品的材料成本约为碳钢的五至十倍,因此许多的消费者仍会舍优取廉。但是如果我们用长时间的角度来看不锈钢的价值,则就不会嫌贵了。

⑤ 几种主要化学元素对不锈钢的性能方面起到什么样的作用

世界上目前已知的化学元素多达上百种,印象当中的不锈钢是一种比平常钢材更加耐腐蚀耐用的材料,对于人们在与腐蚀现象做长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素达到十多种,除了组成钢的基本元素铁之外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、钛、钼等。
每一个型号的不锈钢最明显的区别,在于它们各自加入的化学元素都不一样,如200系列的不锈钢通常加入的是锰元素,行业内对200系列不锈钢有着锰钢之称,而300系列主要加入了镍元素。
但实际上工业应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,所以每一种型号的不锈钢都因为它自身各种元素影响下,从而去适应每一种应用场景。
铬元素是决定不锈钢属性的元素之一,每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。
镍在不锈钢中起到了很好的耐腐蚀作用,让不锈钢得到了更好的延展性,更多时候镍元素和铬元素是在互相配合,缺一不可!而镍元素还有一个重要的作用,那就是控价,熟悉不锈钢这一行业的都知道,不锈钢的价格是根据国际伦镍(LME)的行情走势而变动的,所以镍元素的重要性可想而知。
碳在不锈钢中的两重性:碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成一系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐蚀性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。

⑥ 不锈钢中C含量多有什么影响

【碳含量对不锈钢的影响】碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著.碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成一系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律,就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。例如,工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢:0Cr13—4Crl3这五个钢号的标准含铬量规定为12一14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低11.7%这一最低限度的含铬量。
就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,OCrl3一2cr13钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Crl3钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18一8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾一定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Crl8和9Crl7MoVCo钢,含碳量虽高达0.85一0.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。
总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈钢的含碳量在0.1—0.4%之间,耐酸钢则以含碳0.1—0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。

⑦ 钢材中的C、S、Si、Mn、P元素对钢材都有什么影响,作用分别是什么

钢材的质量及性能是根据需要而确定的,不同的需要,要有不同的元素含量.
(1)碳;含碳量越高,刚的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差.
(2)硫;是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫作热脆性.
(3)磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作冷脆性.在优质钢中,硫和磷要严格控制.但从另方面看,在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.
(4)锰;能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
(5)硅;它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能.
(6)钨;能提高钢的红硬性和热强性,并能提高钢的耐磨性.
(7)铬;能提高钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用.
(8)钒;能细化钢的晶粒组织,提高钢的强度,韧性和耐磨性.当它在高温熔入奥氏体时,可增加钢的淬透性;反之,当它在碳化物形态存在时,就会降低它的淬透性.
(9)钼;可明显的提高钢的淬透性和热强性,防止回火脆性,提高剩磁和娇顽力.
(10)钛;能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度和韧性.在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象.
(11)镍;能提高钢的强度和韧性,提高淬透性.含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力.
(12)硼;当钢中含有微量的(
0.001

0.005
%)硼时,钢的淬透性可以成倍的提高.
(13)铝;能细化钢的晶粒组织,阻抑低碳钢的时效.提高钢在低温下的韧性,还能提高钢的抗氧化性,提高钢的耐磨性和疲劳强度等.
(14)铜;它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能,特别是和磷配合使用时更为明显。

⑧ 不锈钢中各元素的作用

不锈钢中CR,,MO,TI各元素的作用是增强不锈钢的性能。具体的作用如下:

1、不锈钢中CR的作用

在不锈钢中加入铬(CR)促进了钢的钝化并使钢保持稳定钝态。

铬可以提高钢的耐氧化性介质和酸性氯化物介质的性能;在镍以及钼和铜复合作用下,铬可以提高钢耐一些还原性介质,有机酸,尿素和碱介质的性能;铬还能提高钢耐局部腐蚀,比如晶间腐蚀。

2、不锈钢中NI的作用

在不锈钢中加入镍(NI)能够改变不锈钢的力学性能。随着不锈钢中镍含量的增加,钢的强度降低而塑性提高。此外镍还可显著提高不锈钢的热加工性能,从而显著提高不锈钢钢的成材率。

3、不锈钢中MO的作用

在不锈钢中加入钼(Mo)可以使不锈钢基体强化,从而提高不锈钢的高温强度和蠕变性能。因此含钼不锈钢也常在高温下应用。

4、不锈钢中Ti的作用

在不锈钢中加入钛(Ti)可提高不锈钢耐晶间腐蚀以及提高不锈钢的高温强度。

(8)不锈钢里面碳元素有什么作用扩展阅读:

不锈钢的种类

1、铁素体不锈钢

铁素体不锈钢中含有15%~30%的铬。该不锈钢的耐蚀性、韧性和可焊性会随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。

2、奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢含有大于18%的铬元素,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。奥氏体不锈钢钢具有良好的韧性、焊接性、塑性、耐蚀性能和无磁或弱磁性,可以用来制作耐酸设备。

3、沉淀硬化不锈钢

4、马氏体不锈钢

5、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢

参考资料来源:网络-不锈钢

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