鋼中元素的作用

1、鋼中元素的作用工業(yè)純鐵的塑性很好，但強度很低，一般不能滿足實際需要。通常加入Si、Mn等合金鋼元素改善鋼材性能，以滿足實際要求。另外，鋼材在冶煉的過程中不可避免的含有C，S，P等雜質(zhì)元素。它們的存在，對鋼材的性能也有很大影響。1對鋼材力學(xué)性能的影響1.1雜質(zhì)的影響1.1.1碳的影響碳與鐵可以形成一系列化合物：Fe3C，F(xiàn)e2C，F(xiàn)eC等。碳能提高鋼材的強度和硬度，但會降低鋼材的塑性。碳含量增加0.1%，鋼材的抗拉強度可提高70MPa，屈

2、服點提高28MPa。含碳量大于6.67%的合金脆性大，不具有實際使用價值。海洋工程用鋼根據(jù)碳的含量一般可分為三類（Section8APIRP2AWSD1994）：①普通鋼。含碳量小于或等于0.4%。最小屈服應(yīng)力為280MPA。②高強度鋼。碳含量為0.45%或更高。屈服應(yīng)力在280MPA和360MPA之間。③對于屈服應(yīng)力大于360MPA的超高強度鋼要限制使用。1.1.2硫的影響硫通常以FeS的形式存在于鋼材中。FeS塑性差，熔點低。鋼水結(jié)

3、晶時FeS分布于晶界周圍。在8000C~12000C時，軋制或鑄造會導(dǎo)致晶界開裂，此現(xiàn)象即通常所說的鋼的熱脆現(xiàn)象。若鋼材中有Mn，則可形成高熔點的MnS（16000C）。鋼水在結(jié)晶時，MnS呈顆粒分布于晶內(nèi)，這樣就可以大大降低硫的危害。作為有害雜質(zhì)，鋼材中的硫含量通常限制在≤0.04%。1.1.3磷的影響鋼材中的磷能全部溶于中，使其在室溫下的強度升高，塑性降低，產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象。除上述有害方面外，磷對鋼材有很高的強化作用。的影響元素晶粒大小

4、過熱的可能性淬透性退火、正火淬火的溫度強度和硬度塑性C增增降增降Mn稍增稍增增降含量增加1%，抗拉強度增加90MPa，屈服點上升82MPa。低碳鋼中〈1%C不降，高碳鋼中降Si低含量時減小，2%時增大影響小增增含量增加1%，抗拉強度增加10MPa，屈服點上升55MPa。降；含量超過0.5%，對沖擊韌性不利。Mo減小影響小急增增增6%時增大Al0.1%時減小顯著減小影響小顯著增增小含量時增Co影響小影響小減小影響小稍增降Ti減小減小減小增

5、含量增加0.01%，抗拉強度增加5MPa，屈服點上升7.5MPa。稍增V顯著減小顯著減小急增增含量增加0.1%，抗拉強度增加30MPa，屈服點上升35MPa。增W減小減小增增增1%時稍增Cr減小稍減小增增含量增加1%，抗拉強度增加10MPa，屈服點上升35MPa1.5%時不降Ni影響小增減小降含量增加1%，抗拉強度增加34MPa，屈服點上升45MPa稍增；改善鋼的缺口韌性Cu影響小影響小稍增稍降增含量增加1%，抗拉強度增加55MPa，屈

6、服點上升80MPa0.5%時稍增，含量高時降Nb急減減小小含量時增，大時減顯著增稍增1%時稍增2對鋼材焊接性能的影響合金元素在焊縫金屬中的作用是非常復(fù)雜的，尤其在多種元素的情況下，其作用往往不是簡單的疊加關(guān)系。下面簡單敘述單一元素對焊縫金屬性能的影響。①碳的影響。碳是主要的強化元素，可顯著提高各種低合金鋼焊縫金屬的抗拉強度，但隨著含碳量的提高，使焊縫金屬焊后的淬硬性增加，并降低了韌性，使焊縫熱裂傾向性和焊接熱影響區(qū)冷裂傾向性增大。因此在