1. 钢材的化学成分有哪些
1.碳
碳元素是决定钢材性质的主要元素。一般来说
2. 钢材的化学成分怎么看
钢材的化学成分的分析方法中首要的步骤是溶解样品,接下来是选择分析方法 。
3. 钢是由什么元素组成的
铁、碳
钢是含碳量在0.02%-2.11%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
4. 各种化学成分在钢里分别有什么用
1、碳(C):碳影响屈服点和抗拉强度
2、硅(Si):影响抗腐蚀性和抗氧化
3、锰(Mn):影响钢的淬性,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):使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
5、硫(S):使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性。
6、铬(Cr):铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。
7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。
8、钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能。
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力。
10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。
11、钨(W):可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度
13、铜(Cu):铜能提高强度和韧性。
14、铝(Al):提高冲击韧性,铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
15、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。
16、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
5. 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。
6. 钢筋主要化学成分
化学成分 钢材中除主要化学成分Fe铁以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、 氧(0)、氮(N)、钛(TO、钒(V)等元素,这些元素虽含量很少,但对钢材性能的影响很大。
按钢筋化学成分分哪几类?
1、碳素钢钢筋:碳素钢钢筋是由碳素钢轧制而成。根据国家标准《普通碳素结构钢技术标准)(GB700—79)的规定,普通碳素结构钢按照厂方供应的保证条件分为下列三类:
甲类钢——保证机械性能的钢;用符号A表示。
乙类钢——保证化学成分的钢;用符号B表示。
特类钢——既保证机械性能又保证化学成分的钢。用符号C表示。
钢号愈大,含碳量也愈高,强度及硬度也愈高,但塑性、韧性、冷弯及焊接性等均降低。
2、普通低合金钢钢筋:普通低合金钢钢筋是在低碳和中碳钢的成分中加入少量元素(硅、锰、钛、稀土等)制成的钢筋。
其钢号及表示方法:普通低合金钢的钢号是按含碳量及含金元素的种类来表示的。最前的数字,表示平均含碳量的万分数,后面的化学元素名称为所加的合金元素,合金元素 后面的数字表示合金元素的含量。 当合金元素平均含量为 1.50%~2.49%、2.5%一3.49%、3.50%一4.49%时……,此数字须相应地写为2、 3、 4……,若合金元素平均含量在1.5%以下,则合金元素的后面不附加任何数字。如:“20 MnSi”读作20锰硅钢,表示含碳量在万分之二十,由锰硅两种合金元素组成,合金元素的平均含量小于1.5%的普通低合金钢钢筋。
普通低合金钢筋的主要优点是强度高,综合性能好,用 钢量比碳素钢少20%左右。
常用的普通低合金钢有20锰硅、25锰硅、40硅锰钒等 品种。
7. 钢材质保书化学成分怎么看
是指质量百抄分含量(%),对应元素乘以100(10的2次方)或1000(10的三次方)后,可以得到对应元素的百分含量。
如:C含量为0.11%,乘以100后为11%;P含量为0.013%,乘以1000后为13%。
8. 钢材如何按照化学成分分类
按钢化学成分分三类:非合金钢、低合金钢和合金钢。
说明:(1)当、Cu、Mo、Ni 四种元素,有其中两种、三种或四种无素同时规定在钢中时,对于低合金钢,应同时考虑,这些元素中每种元素的规定含量,所有这些元素的规定含量总和,应不大于规定的两种、三种或四种元素中每种元素最高界限值总和的70%。如果这些元素的规定含量总和大于规定的元素中每种元素最高界限值总和的70%,即使这些元素每种元素的规定含量低于规定的最高界限值,也应划入合金钢。
(2)本标准(1)条的原则也适用于Nb、Ti、V、Zr四种元素。
1、按冶炼方法分类根据冶炼方法和设备的不同,钢可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢三大类,按所用炉衬材料的不同,每一大类又可分为碱性和酸性两类。但是目前大量生产的主要是碱性炉钢2、按工艺方法(脱氧程度)分类:脱氧:加入脱氧剂,如Mn铁、Si铁、 Al等,把钢水中多作的氧去掉。沸腾钢:只用Mn铁(价格低、脱氧效果差)脱氧,所以钢中含氧较多,浇注时,钢中氧与碳发生作用析出大量Co。因此钢水在钢模内呈沸腾现象,称沸腾钢。沸腾钢成材率高,成本低。但化学成份不均匀、偏析、杂质多。沸腾钢钢号最后用“F”表示。镇静钢:除用Mn铁,还用Si铁(有时用Al)脱氧,钢中氧已很少,浇注时没有沸腾现象。镇静钢化学成分均匀,机械性能较好,但有缩孔,成本高。镇静钢钢号后加“Z”。半镇静钢:脱氧程度在镇静钢与沸腾之间,性能也介于之间,钢号后加“b”。半镇静钢应用较少。3、按化学成分分类按钢化学成分分三类:非合金钢、低合金钢和合金钢。说明:(1)当Cr、Cu、Mo、Ni 四种元素,有其中两种、三种或四种无素同时规定在钢中时,对于低合金钢,应同时考虑,这些元素中每种元素的规定含量,所有这些元素的规定含量总和,应不大于规定的两种、三种或四种元素中每种元素最高界限值总和的70%。如果这些元素的规定含量总和大于规定的元素中每种元素最高界限值总和的70%,即使这些元素每种元素的规定含量低于规定的最高界限值,也应划入合金钢。(2)本标准(1)条的原则也适用于Nb、Ti、V、Zr四种元素。4、按质量分类按质量主要指钢中含杂质(主要指P、S等)和机械性能最低要求进行分类。5、按用途分类 指按钢使用用途把钢分成结构钢、工具钢和特殊用途钢。结构钢又分为工程结构钢和机械结构钢。工程结构钢主要是指用作建筑、铁路、桥梁、容器等工程构件用钢,这种钢制成构料大多不再进行热处理。机械结构钢指机床、武器等另构件,构件大多要进行热处理。工具钢主要用来制造各种工具,如量具、刃具、模具,对工具钢制成的工具都要进行热处理。特殊用途钢是指制成的另构件在特殊条件下工作,对钢有特殊要求,如物理、化学、机械等性能。6、钢的综合分类由于钢的分类方法较多,在实际中按其化学成分、质量、用途进行综合分类。表为钢的主要分类及举例。
9. 钢材的化学成分
钢材中除主要化学成分Fe铁以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽含量很少,但对钢材性能的影响很大。
碳是决定钢材性能的最重要元素,它影响到钢材的强度、塑性、韧性等机械力学性能。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢的强度和硬度提高,塑性和韧性下降;但当含碳量大于1.0%时,随含碳量增加,钢的强度反而下降。一般工程用碳素钢均为低碳钢,即含碳小于0.25%,工程用低合金钢含碳小于0.52%。
钢中有益元素有锰、硅、钒、钛等,控制掺入量可冶炼成低合金钢。钢中主要的有害元素有硫、磷及氧,要特别注意控制其含量。磷是钢中很有害的元素之一,主要溶于铁素体起强化作用。磷含量增加,钢材的强度、硬度提高,塑性和韧性显著下降。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,从而显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材可焊性显著降低,但磷可提高钢的耐磨性和耐蚀性。硫也是很有害的元素,呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中,降低钢材的各种机械性能。
由于硫化物熔点低,使钢材在热加工过程中造成晶粒的分离,引起钢材断裂,形成热脆现象称为热脆性。硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。氧是钢中有害元素,主要存在于非金属夹杂物中,少量熔于铁素体内。非金属夹杂物降低钢的机械性能,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。