钢板成分为什么加入硅元素

A. 谁知道碳，硅，锰，磷，硫还有矾等对钢铁的影响和作用是

碳（C）：

是对钢的性能影响最大的基本元素。不同的碳含量依据钢中杂质元素含量和轧后冷却条件的不同对于钢的性能影响是不同的，随着钢中碳含量的增加，碳钢在热轧状态下的硬度直线上升，塑性和韧性降低。在亚共析范围内，碳对抗拉强度的影响是，随着碳含量增加，抗拉强度不断提高，超过共析范围后，抗拉强度随碳含量的增加减缓，最后发展到随碳含量的增加抗拉强度降低。另外，含碳量增加时碳钢的耐蚀性降低，同时碳也使碳钢的焊接性能和冷加工（冲压、垃拔）性能变坏。
硅（Si）：
硅在碳钢的含量≤0.50％。硅也是钢中的有益元素。在沸腾钢中，含硅量很低，硅是作为脱氧元素加入到钢中。在镇静钢中硅的含量一般为0.12～0.37％。硅增大了钢液的流动性，除了形成非金属夹杂外，硅溶于铁素体中。随着硅含量的提高，钢的抗拉强度提高，屈服点提高，伸长率下降，钢的面缩率和冲击韧性显著降低。
锰（Mn）：
在碳钢中，锰是有益元素。锰是作为脱氧除硫的元素加入到钢中的。对于镇静钢来说，锰可以提高硅和铝的脱氧效果，可以同硫形成硫化锰，相当程度上降低硫在钢中的危害。锰对碳钢的力学性能有良好的影响，它能提高钢热轧后的硬度和强度，原因是锰溶入铁素体中引起固溶强化。因此，精炼过程中要按照技术要求严格稳定控制各炉次的锰含量。
磷（P）：
一般来说，磷是钢中的有害元素。它来源于矿石和生铁等炼钢原料。磷能提高钢的强度，但使塑性和韧性降低，特别是使钢的脆性转折温度急剧上升，即提高钢的冷脆性（低温变脆）。由于磷的有害影响，同时考虑到磷有较大的偏析，因而对其含量要严格的控制。但是在含碳量比较低的钢种中，磷的冷脆危害比较小。在这种情况下，可以用磷来提高钢的强度，如鞍钢生产的高强度IF钢就需要加入磷。另外，在适当的情况下，还利用磷的其他一些有益作用，如增加钢的抗大气腐蚀能力，如集装箱用钢；提高磁性，如电工硅钢；改善钢材的易切削加工性，减少热轧薄板的粘结等。
硫（S）:
一般来说，硫是有害元素，他主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料和燃烧产物，二氧化硫。硫最大的为危害是引起钢在热加工时开裂，即产生所谓的热脆。硫能提高钢材的切削加工性，这是硫的有益作用。
氮（N）：
钢中的氮来自炉料，同时，在冶炼、浇铸时钢液也会从炉气和大气中吸收氮。氮引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能发生显著的影响。由于氮的时效作用，钢的硬度、强度固然提高，但是塑性和韧性降低，特别是在形变时效的情况下，塑性和韧性的降低比较显著。因此，对于普通低合金钢来说，时效现象是有害的，因而氮是有害元素。但对于一些细晶粒钢以及含钒、铌钢，由于氮化物的强化细化晶粒作用，氮成为有益元素。另外，作为合金元素，氮在不锈耐酸钢中得到应用，此外，氮化处理方法能使机器零件获得极好的综合力学性能，从而使零件的使用寿命延长。
氢（H）：
钢中的氢是由锈蚀含水的炉料或从含有水蒸气的炉气中吸收的。氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即在低于钢材极限应力的作用下，经一定的时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成灾难性的后果。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷——白点，在钢材纵端面上呈光滑的银白的斑点，在酸洗后的端面上呈较多的发丝状裂纹，白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是端面收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可能接近于零值。因此具有白点的钢是不能用的，这类缺陷主要发生在合金钢中。
氧（O）及其他非金属夹杂物：
氧在钢中的溶解度很低，几乎全部以氧化物夹杂形式存在于钢中，如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外，钢中还存在FeS、MnS、硅酸盐、氮化物及磷化物等。这些夹杂物破坏了钢的基体的连续性，在静载荷和动载荷的情况下往往成为裂纹的起点。这些非金属夹杂物的各种状态不同程度的影响到钢的各种性能，尤其是对于钢的塑性、韧性、疲劳强度和抗腐蚀性等危害很大。因此，对于非金属夹杂物应严格控制。

B. 钢中常存杂值元素有哪些并简述锰 硅对钢性能的影响

通常说钢中的杂质元素一般是指硅、锰、硫、磷。

碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷，它们对碳钢的性能都有一定的影响。

一锰的影响
锰是炼钢时加入锰铁脱氧而残留在钢中的。锰的脱氧能力较好，能清除钢中的FeO，降低钢的脆性；锰还能与硫形成MnS,以减轻硫的有害作用。所以锰是一种有益元素。但是，作为杂质存在时，其含量（Wmn）一般不小于0.8%，对钢的性能影响不大。

二硅的影响
硅是炼钢时加入硅铁脱氧而残留在钢中的。硅的脱氧能力比锰强，在室温下硅能溶入铁素体，提高钢的强度和硬度。因此，硅也是有益元素。但作为杂质存在时，其含量（Wsi）一般小于0.4%，对钢的性能影响不大。

三硫的影响
硫是炼钢时由矿石和燃料带入钢中的。硫在钢中与铁形成化合物FeS，FeS与铁则形成低熔点（985°C）的共晶体分布在奥氏体晶界上。当钢材加热到1100-1200°C进行锻压加工时，晶界上的共晶体已熔化，造成钢在锻压过程中开裂，这种现象称为“热脆”。钢中加入锰，可以形成高熔点（1620°C）的MnS，MnS呈晶粒状分布在晶粒内，且在高温下有一定的塑性，从而避免热脆。因此，硫是有害元素，其含量（Ws）一般应严格控制在0.03%-0.05%以下。

四磷的影响
磷是炼钢时由矿石带入钢中的。磷可全部溶于铁素体，产生强烈的固溶强化，，使钢的强度和硬度增加，但塑性韧性显著下降。这种脆化现象在低温时更为严重，故称为“冷脆”。磷在结晶时还容易偏析。从而在局部发生冷脆。因此，磷也是有害元素，其含量必须严格控制在0.035%-0.045%以下。

但是，在硫磷含量较多时，由于脆性较大，切削容易脆断而形成断裂切屑，改善钢的切削加工性。这是硫、磷有利的一面。

C. 为什么说碳素钢中的锰和硅是有益元素

猛是炼钢时加入锰铁脱氧而残留在钢中的。其脱氧能力较好，能清除钢中的FeO，降低钢的脆性，此外猛还能与硫形成MnS，以减轻硫的有害作用，所以说呢猛是有益元素（不过要注意的是他作为杂质存在的话，它的质量分数一般小于0.8%，不过对钢的性能影响不大）

硅是在炼钢时加入硅铁脱氧而残留在钢中的。硅的脱氧能力比猛还强，在室温下能溶入铁素体，提高钢的强度和硬度（不过要注意的是它作为杂质存在的话，它的质量分数一般小于0.4%，不过对钢的性能影响不大）

硫是炼钢时由矿石和燃料带入钢中的。硫在钢中会与铁形成化合物FeS，它与铁会形成低熔点的共晶体分布在奥氏晶体上。在高温下进行锻压加工时，会出现“热脆”现象，造成钢材在锻压加工过程中开裂，因此硫是有害元素，其质量分数一般应严格控制在0.03%以下。

磷是炼钢中由矿石带入钢中的，磷可全部溶于铁素体，产生强烈的固溶强化，使钢的强度硬度增加，但塑性和韧性显著降低。在低温时更严重会出现“冷脆”的脆化现象，而且磷在结晶时还容易偏析，从而局部发生冷脆。因此，磷也是有害元素，其质量分数必须严格控制在0.035%以下。

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D. 硅元素对钢材的性能有哪些影响

• 硅是一复种化学元素，它的化学符号制是Si，旧称矽xī，在多个领域有不可轻视的作用。

• 硅在金属材料冶炼中可以起到耐高温、富韧性、并可净化钢液，提高钢材质量。

• 硅合金密度小，热膨胀系数低，铸造性能和抗磨性能好，用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性，可大大提高使用寿命，常用其生产航天飞行器和汽车零部件。
  

• 硅铜合金具有良好的焊接性能，且在受到冲击时不易产生火花，具有防爆功能，可用于制作储罐。
  

• 钢中加入硅制成硅钢片，能大大改善钢的导磁性，降低磁滞和涡流损失，可用其制造变压器和电机的铁芯，提高变压器和电机的性能。
  
  

E. 硅元素对钢材的性能有哪些影响

①硅与钢液中的氧有较强的化合作用，能使钢中的纯铁体晶粒细小和散布均匀，②硅是冶版炼较好性能权镇静钢的常用脱氧剂。
适量的硅可以①提高钢材的强度，②而且对其塑性、冷弯性能、冲击韧性和焊接性无显著不良影响。
过量的硅将①降低钢材的塑性和冲击韧性，②恶化钢材的抗锈蚀能力和焊接性。
结构钢中硅的含量一般为：≤0.3％(Q235钢)；≤0.6％(16Mn、15MnV钢)。

F. 耐磨钢板中的Si元素有什么用

耐磨钢板中的Si元素有什么用

⒈合金元素Si对耐磨钢板的显微组织及热处理的作用

⑴、作为钢中的合金元素，其含量一般不低于0.4%。以固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中，缩小奥氏体相区；

⑵、提高退火、正火和淬火温度，在亚共析钢中提高淬透性；

⑶、硅不形成碳化物，有强烈的促进碳的石墨化的作用，在硅含量较高的中碳和高碳钢中，如不含有强碳化物形成元素，易在一定温度条件下发生石墨化；

⑷、在渗碳钢中，硅减小渗碳层厚度和碳的浓度；

⑸、硅对钢水有良好脱氧作用。

⒉合金元素Si对耐磨钢的力学性能的作用

⑴、提高铁素体和奥氏体的硬度和强度，其作用较Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等更强；显著提高钢的弹性极限、屈服强度和屈强比(δs/δb)，并提高疲劳强度和疲劳比(δ-1/δb)；

⑵、硅含量超过3%时显著降低钢的塑性和韧性；硅提高塑6脆转变温度；

⑶、硅易使钢中形成带状组织，使横向性能低于纵向性能；

⑷、改善钢的耐磨性能。

⒊合金元素Si对耐磨钢的物理、化学及工艺性能的作用

⑴、降低钢的密度、热导率、电导率和电阻温度系数；

⑵、硅钢片的涡流损耗量显著低于纯铁，矫顽力、磁阻和磁滞损耗较低，磁导率和磁感强度较高。但在强磁场中，硅降低磁感强度；

⑶、提高高温时钢的抗氧化性能，但硅含量高时，表面脱碳加剧；

⑷、硅含量超过2.5%的钢，其变形加工较为困难；

⑸、硅降低钢的可焊性。

⒋合金元素Si在耐磨钢中的应用

⑴、在普通低合金钢中提高强度，改善局部腐蚀抗力，在调质钢中提高淬透性和抗回火性，是多元合金结构钢中的主要合金组元之一；

⑵、硅含量为0.5%~2.8%的SiMn或SiMnB钢(碳含量0.5%~0.7%)广泛用于高载荷弹簧材料，同时加入W、V、Mo、Nb、Cr等强碳化物形成元素；

⑶、硅钢片为含硅1.0%~4.5%的低碳和超低碳钢，用于电机和变压器；

⑷、在不锈钢和耐蚀钢中，与Mo、W、Cr、Al、Ti、N等配合，提高抗蚀和抗高温氧化能力；

⑸、硅含量较高的石墨钢用于冷作模具材料。

G. 焊材中硅元素的作用

硅元素可增加钢材料的硬度。