通常般情况下,来磷对黑色金自属、钢、不锈钢是有害元素,磷的含量影响钢的冷脆性,使焊接性能、可塑性、韧性、冷弯性能降低。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求磷量更低。
(相反,磷能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.)
2. 钢材中磷的主要危害是什么
钢中磷的主要危害是(降低钢材的塑性和韧性以及可焊性),在钢条焊接的时候,磷的主要危害是使焊缝产生冷脆现象,随着磷含量的增
加,将造成焊缝金属的韧性、特别是低,温冲击韧性下降,因此焊芯中磷含量不得大于
0.04%。在焊接重要结构时,磷含量不得大于
0.03%钢材的低温冷脆现现象与钢材中磷含量密切相关
磷在钢中全部溶于铁素体中,可使铁素体的强度、硬度有所提高,但却使低温下钢的塑性、冲击韧性急剧降低,使钢变脆,这种现象称为“冷脆”。
磷对回火脆性的影响
钢的回火脆性与磷的含量有着密切的关系,甚至很少的磷含量也能提高钢对回火脆性的敏感。磷和锰共存时,直到高温回火范围都产生回火脆性。
磷对力学性能的影响
一定的磷含量对软钢固态能提高力学性能,但这种有利因素随着钢的碳含量的增高而消失,碳含量越高则磷所引起的脆性就越大。
磷对钢的焊接性不利
它能增加焊裂的敏感性,因此若欲获得优质的焊缝,钢中的磷必须尽可能降低,含磷量要严格控制,高级优质钢含磷量应≤0.035%钢中的有害元素主要是磷、硫。
3. 钢材中的磷硫含量
钢铁中磷硫的含量是杂质有害元素,所以越少越好,其中S<0.05%,P<0.045%。固态下S不溶于铁,而是以FeS的形式存在。FeS会与Fe形成低熔点共晶体,分在奥氏体中的晶界中,使钢材变脆。P在钢铁中能全部溶于铁素体中,提高铁素体的强度、硬度,但由于与铁形成极脆的化合物Fe3P,在室温下钢的塑性和韧性急剧下降。
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4. 钢的主要成分是什么
钢,是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化,只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢;在实际生产中,钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素,比如:锰、镍、钒等等。
中华人民共和国国家标准GB/T 13304-91《钢分类》描述:“以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。”其中的一般是指除铬钢外的其他钢种,部分铬钢的含碳量允许大于2%。含碳量大于2%的铁合金是铸铁。其他国际标准如ISO 4948或EN 10020中对钢的定义也与此类似。
严格地说,钢是含碳量在0.0218%-2.11[1] %之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分,现将它们的功能特性一并介绍:
碳(Carbon)
存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有0.6%以上的碳,也称为高碳钢。
铬(Chromium)
增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈。
锰(Manganese)
重要奥氏体稳定元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性和强度及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了A-2,L-6和CPM 420V。
钼(Molybdenum)
碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。
镍(Nickle)
保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。
硅(Silicon)
有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
钨(Tungsten)
增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。
钒(Vanadium)
增强抗磨损能力和延展性。在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,Vascowear,CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。
磷(Phosphorus)
是有害元素,降低钢的塑性和韧性,出现冷脆性,能使钢的强度显著提高,同时提高大气腐蚀稳定性,含量应该限制在0.05%以下。
硫(Sulfur)
通常硫是有害元素,使钢热脆性大,含量限制在0.05%以下。但是易切削钢的硫含量高,可达0.08%~0.40%。
钢指含碳量小于2%的铁碳合金。根据成分不同,又可分为碳素钢和合金钢。根据性能和用途不同,又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。
按化学成分分 (1)碳素钢 碳素钢是指钢中除铁、碳外,还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金,按其含碳量的不同,可分为:1)低碳钢——含碳量wc≤0.25% 2)中碳钢——含碳量wc0.25%~0.60% 3)高碳钢——含碳量wc>0.60%高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多 (2)合金钢 为了改善钢的性能,在冶炼碳素钢的基础上,加入一些合金元素而炼成的钢,如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量,可分为: 1)低合金钢——合金元素的总含量≤5% 2)中合金钢——合金元素的总含量5%~10% 3)高合金钢——合金元素的总含量>10%
钢铁的主要成分是:碳/硅/锰/磷/硫等五大元素:
1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
分类
按碳含量高低分类
低碳钢:碳含量一般低于0.25%(质量分数);
中碳钢:碳含量一般为0.25%~0.60%(质量分数);
高碳钢:碳含量一般高于于0.60%(质量分数)。[2]
按品质分类
(2) 优质钢(P、S均≤0.035%) (3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)
按成形方法
(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。
按金相组织
退火状态:a、亚共析钢 ;b、共析钢 ; c、 过共析钢(珠光体+渗碳体)d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。
正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。
按用途分类
合金结构钢;c.钢筋钢。
渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。b.弹簧钢c.轴承钢
抗氧化钢、热强钢、气阀钢c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢
桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
综合分类
工具钢:(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。
特殊性能钢:(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;(c)电热合金钢;(d)电工用钢;(e)高锰耐磨钢;(f)特定用途优质结构钢。
按冶炼方法
平炉钢:(a)酸性平炉钢;(b)碱性平炉钢。
电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。
5. 钢的组成特点 主要性能
钢是以铁、碳为主要成分的合金,它的含碳量一般小于2.11% .钢是经济建设中极为重要的金属材料.钢按化学成分分为碳素钢(简称碳钢)与合金钢两大类.碳钢是由生铁冶炼获得的合金,除铁、碳为其主要成分外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质.碳钢具有一定的机械性能,又有良好的工艺性能,且价格低廉.因此,碳钢获得了广泛的应用.但随着现代工业与科学技术的迅速发展,碳钢的性能已不能完全满足需要,于是人们研制了各种合金钢.合金钢是在碳钢基础上,有目的地加入某些元素(称为合金元素)而得到的多元合金.与碳钢比,合金钢的性能有显著的提高,故应用日益广泛.
由于钢材品种繁多,为了便于生产、保管、选用与研究,必须对钢材加以分类.按钢材的用途、化学成分、质量的不同,可将钢分为许多类:
(一). 按用途分类
按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类.
1.结构钢:
(1).用作各种机器零件的钢.它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢.
(2).用作工程结构的钢.它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢.
2.工具钢:用来制造各种工具的钢.根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢.
3.特殊性能钢:是具有特殊物理化学性能的钢.可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等.
(二). 按化学成分分类
按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类.
碳素钢:按含碳量又可分为低碳钢(含碳量≤0.25%);中碳钢(0.25%<含碳量<0.6%);高碳钢(含碳量≥0.6%).
合金钢:按合金元素含量又可分为低合金钢(合金元素总含量≤5%);中合金钢(合金元素总含量=5%--10%);高合金钢(合金元素总含量>10%).此外,根据钢中所含主要合金元素种类不同,也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等.
(三). 按质量分类
按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢(含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、硫含量均≤0.050%);优质钢(磷、硫含量含硫量≤0.030%).
此外,还有按冶炼炉的种类,将钢分为平炉钢(酸性平炉、碱性平炉),空气转炉钢(酸性转炉、碱性转炉、氧气顶吹转炉钢)与电炉钢.按冶炼时脱氧程度,将钢分为沸腾钢(脱氧不完全),镇静钢(脱氧比较完全)及半镇静钢.
钢厂在给钢的产品命名时,往往将用途、成分、质量这三种分类方法结合起来.如将钢称为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等.均≤0.040%);高级优质钢(含磷量≤0.035%、
6. 磷(P)元素对钢材性能有什么影响
磷(P)与纯铁体结成不稳定的固溶体,有增大纯铁体晶粒的害处。磷可使钢材的强度提高,但专会大大属降低塑性和韧性,使钢材在低温时变脆,提高冷裂纹敏感性即“冷脆”。磷一般含量不大于0.050%,对焊接结构不高于0.045%,降至0.02%更好。以国产15Mn为例,限值$0.04%,实测某工程用钢磷含量的最大值0.04%,最小值0.008%,平均值0.022%。国外进口StE355钢磷含量的限值<0.035%,实测最大值0.021%,最小值0.004%,平均值0.009%。我国钢材与进口钢材性能差距较大,杂质较多,指标都比较高,实际测量结果数据波动很大,如25mm以上的厚钢材屈服强度不够,含磷(P)、硫(S)量仍偏高,有的厚钢板抗层撕裂性能差。
7. 磷,硫对钢有哪些危害
硫(S)在通常情况下是有害元素。使钢材热压力加工时(1150-1200摄氏度时)产的版硫化合物---FeS-Fe共晶体已经熔权化,导致钢材晶间开裂,即产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,它不但导致焊缝产生热裂,而且在焊接过程中容易后成SO2气体,使焊缝产生气孔和疏松。它还降低钢材耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。但是它也有好的一面,在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,它在钢中易产生偏析,形成Fe3P,能增加钢强度和硬度,但使塑性和韧性显著下降,脆性增大。特别是钢的脆性转折温度急剧升高,引起钢的冷脆性。它还使钢的焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%。
8. 钢筋的化学成分有哪些
钢筋中除了主要化学成分铁(Fe)以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、钛(阳、矾(¥)等元素。(1)碳是决定钢筋性能的重要元素,它对钢材的力学性能影响很大。当钢中含碳量在0。8%以下时,随含碳量的增加,钢的强度和硬度提高,塑性和韧性下降。 对于含碳量大于0。3%的钢,其焊接性能会显著下降。(2)硅在钢中是有益元素,炼钢时起脱氧作用。它是我国钢筋钢的主加合金元素,其作用主要是提高钢的机械强度。(3)锰在钢中是有益元素,炼钢时可起到脱氧去硫作用,可消减硫所引起的热脆性,使钢材的热加工性质改善,同时能提高钢材的强度和硬度。 (4)磷是钢中很有害的元素之一。含磷量增加,钢材的强度、硬度提高,塑性和韧性显著下降,特别是温度越低,对塑性和韧性的影响越大,从而显著加大钢材的冷脆性。磷使钢材的可焊性显著降低,但可提_钢的耐磨性和耐蚀性。建筑用钢一般要求含磷量小于0。 045%。(5)硫是很有害的元素,能降低钢材的各种机械性能。硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。建筑用钢一般要求含硫量应小于0。045%。(6)氧是钢中有害的元素,能降低钢的机械性能,特别是韧性。氧有促进时效倾向的作用。 氧化物所造成的低熔点,亦使钢的可焊性变差。通常要求钢中含氧量小于0。03%。(7)氮对钢材的影响与磷、硫相似,使钢材强度提高,塑性特别是韧性显著下降,会加剧钢材的时效敏感性和冷脆性,降低可焊性。通常要求钢中含氮量小于0。008%。 (8)钛是强脱氧剂,能显著提高强度,改善韧性,但稍降低塑性。钛能减少时效倾向,改善可焊性。(9)钒是弱脱氧剂,加入钢中可减弱碳和氧的不利影响,能有效提高强度,减小时效敏感性,但有增加焊接时的淬硬倾向。
9. 钢材化学成份常规分析的五大元素是什么
钢材化学成份常规分析的五大元素是碳、硫、锰、磷、硅。
检测方法:碳元素内采用气体容容量法,硫元素采用碘量法,锰元素采用银盐-过硫酸铵氧化光度法,磷元素采用氟化钠-氯化亚锡钼蓝光度法,硅元素采用亚铁还原-硅钼蓝光度法。
钢铁五大元素分析仪广泛应用于冶金、铸造、采矿、建筑、机械、电子、环保、卫生、化工、电力、技术监督等部门。
(9)钢材含磷多少合适扩展阅读
钢铁中存在的锰、磷、硅、碳、硫元素是最重要的也是最基本的元素,为此大家习惯称之为钢铁五大元素。
按照我国现行标准GB/T5613-1995铸钢牌号表示方法和GB/T5612-1985铸铁牌号表示方法,说明五大元素是区分普通钢铁的牌号及品质,它的含量直接影响钢铁的机械性能。钢铁及铸造企业把对产品五大元素检验作为一项最重要的检验。