❶ 对钢材性能造成影响的主要因素是啥
对钢材性能造成影响的主要因素有化学成分、冶炼与轧制、温度与应力状态等。
化学成分方面,碳是影响钢材性能的关键元素,含碳量增加,钢材强度、硬度提高,但塑性、韧性和可焊性降低。硅、锰是有益元素,适量的硅、锰能提高钢材强度。磷、硫是有害元素,磷会使钢材产生冷脆性,硫则会引发热脆性。
冶炼与轧制过程也会影响钢材性能。冶炼方法决定了钢材的纯度和质量,如氧气转炉钢比平炉钢质量更稳定。轧制能使钢材的晶粒细化,提高强度和韧性,热轧钢材的组织均匀,冷轧钢材的强度更高但塑性相对较低。
温度对钢材性能影响显著。在常温下,钢材性能相对稳定;温度升高,强度和弹性模量降低,塑性增大;温度降低,钢材的韧性会下降,可能出现脆性破坏。应力状态同样重要,当钢材处于单向受拉或受压时,性能较稳定;处于复杂应力状态时,可能出现应力集中,导致钢材过早破坏。
❷ 决定钢材硬度、强度、韧性、弹性的物质是什么
决定钢材性能的元素有多种,以下为各元素对钢材的影响:
1. 碳:含量越高,钢材硬度越高,但塑性和韧性会相应降低。
2. 硫:是钢中的有害元素,高硫含量在高温加工时易脆裂,引发热脆性。
3. 磷:降低钢材的塑性和韧性,特别是在低温下更明显,引起冷脆性。
4. 锰:能提高钢材强度,减轻硫的不良影响,增强钢材的淬透性。
5. 硅:可提高钢材硬度,但塑性和韧性会下降,有助于改善钢材的切削性能。
6. 钨:提高钢材的红硬性和热强性,增强耐磨性。
7. 铬:提高钢材的淬透性和耐磨性,改善抗腐蚀能力及抗氧化性能。
8. 钒:细化晶粒组织,提升钢材强度、韧性和耐磨性。高温下增加淬透性,碳化物形态存在时降低淬透性。
9. 钼:明显提高钢材淬透性和热强性,防止回火脆性,提升剩磁和娇顽力。
10. 钛:细化晶粒组织,提升钢材强度和韧性。在不锈钢中,钛能消除或减轻晶间腐蚀现象。
11. 镍:提高钢材强度和韧性,增强淬透性。高含量时,改变钢材和合金的物理性能,提升抗腐蚀能力。
12. 硼:微量添加可成倍提高钢材的淬透性。
13. 铝:细化晶粒组织,阻止低碳钢时效,提高钢材低温韧性,增强抗氧化性、耐磨性和疲劳强度。
14. 铜:改善普通低合金钢抗大气腐蚀性能,尤其与磷配合使用时效果更显著。