一、 矽:在鋼中是有益元素矽是由鍊鋼時加入的脫氧劑帶入鋼中的。由於矽的脫氧能力較強,矽與鋼液中的 FeO能結成密度較小的矽酸鹽以爐渣的形式被除去。脫氧後鋼不可避免地殘留著少量矽,這些殘留下來的矽能溶於鐵素體,使得鐵素體強化,從而提高鋼的強度、硬度和彈性。因此,矽在鋼中是有益元素,但作為雜質元素存在時其質量分數應不超過0.4%。二、 錳:在鋼中是有益元素錳是由鍊鋼時加入的脫氧劑帶入鋼中的。錳從 FeO中奪取氧形成MnO進入爐渣。錳不能與硫化合成MnS,以減少硫對鋼的有害影響,改善鋼的熱加工效能。在室溫下,錳大部分溶於鐵素體,對鋼有一定的強化作用。因此,錳在鋼中是有益元素,但作為雜質元素存在時其質量分數應不超過0.8%。三、 硫:在鋼中是有害元素硫是由生鐵和燃料帶入的雜質,鍊鋼時難以除盡。在固態下硫不深於鐵,而以 FeS的形式存在,FeS與Fe能形成低熔點的共晶體(Fe+FeS),熔點僅為985℃,且分佈在奧氏體晶界上。當鋼在1000~1200℃壓力加工時,由於低熔點共晶體熔化,顯著減弱晶粒之間的聯絡,使鋼材在壓力加工時沿晶界開裂,這種現象為熱脆。因此,鋼中硫的質量分數必須嚴格控制。為了消除硫所形成的熱脆,在鍊鋼時必須增加錳。由於 Mn與S能形成高熔點(1620℃)的MnS,並呈粒狀分佈在晶粒內,MnS在高溫時有一定的塑性,從而避免了鋼的熱脆。 硫雖然產生熱脆,但對改善鋼材的切削加工效能卻有利。如在硫的質量分數較高的鋼( Ws=0.08%~0.45%)中適當提高錳的質量分數(WMn=0.70~1.55%),可形成較多的MnS,在切削加工中MnS能起斷屑作用,可改善鋼的切削加工性,這種鋼稱為易切削鋼,廣泛應用於標準件等的生產。四、 磷:在鋼中是有害元素磷是由生鐵和燃料帶入的雜質,鍊鋼時難以除盡。磷能全部熔於鐵素體,提高了鐵素體的強度、硬度;但在室溫下鋼的塑性、韌性急劇下降,變脆,這種現象稱為冷脆。所以,磷是一種有害雜質元素,因此要嚴格控制磷在鋼中的含量。 磷的有害作用在一定條件下也可以轉化,例如易切削鋼,把磷的含量提高到 W p =0.05%~0.15%,使鐵素體脆化,從而改善鋼的切削加工效能。在炮彈鋼(W c =0.60%~0.90%、W Mn =0.60%~1.0%)中加入較多磷,可使鋼的脆性增大,炮彈爆炸時碎片增多,增加殺傷力。
一、 矽:在鋼中是有益元素矽是由鍊鋼時加入的脫氧劑帶入鋼中的。由於矽的脫氧能力較強,矽與鋼液中的 FeO能結成密度較小的矽酸鹽以爐渣的形式被除去。脫氧後鋼不可避免地殘留著少量矽,這些殘留下來的矽能溶於鐵素體,使得鐵素體強化,從而提高鋼的強度、硬度和彈性。因此,矽在鋼中是有益元素,但作為雜質元素存在時其質量分數應不超過0.4%。二、 錳:在鋼中是有益元素錳是由鍊鋼時加入的脫氧劑帶入鋼中的。錳從 FeO中奪取氧形成MnO進入爐渣。錳不能與硫化合成MnS,以減少硫對鋼的有害影響,改善鋼的熱加工效能。在室溫下,錳大部分溶於鐵素體,對鋼有一定的強化作用。因此,錳在鋼中是有益元素,但作為雜質元素存在時其質量分數應不超過0.8%。三、 硫:在鋼中是有害元素硫是由生鐵和燃料帶入的雜質,鍊鋼時難以除盡。在固態下硫不深於鐵,而以 FeS的形式存在,FeS與Fe能形成低熔點的共晶體(Fe+FeS),熔點僅為985℃,且分佈在奧氏體晶界上。當鋼在1000~1200℃壓力加工時,由於低熔點共晶體熔化,顯著減弱晶粒之間的聯絡,使鋼材在壓力加工時沿晶界開裂,這種現象為熱脆。因此,鋼中硫的質量分數必須嚴格控制。為了消除硫所形成的熱脆,在鍊鋼時必須增加錳。由於 Mn與S能形成高熔點(1620℃)的MnS,並呈粒狀分佈在晶粒內,MnS在高溫時有一定的塑性,從而避免了鋼的熱脆。 硫雖然產生熱脆,但對改善鋼材的切削加工效能卻有利。如在硫的質量分數較高的鋼( Ws=0.08%~0.45%)中適當提高錳的質量分數(WMn=0.70~1.55%),可形成較多的MnS,在切削加工中MnS能起斷屑作用,可改善鋼的切削加工性,這種鋼稱為易切削鋼,廣泛應用於標準件等的生產。四、 磷:在鋼中是有害元素磷是由生鐵和燃料帶入的雜質,鍊鋼時難以除盡。磷能全部熔於鐵素體,提高了鐵素體的強度、硬度;但在室溫下鋼的塑性、韌性急劇下降,變脆,這種現象稱為冷脆。所以,磷是一種有害雜質元素,因此要嚴格控制磷在鋼中的含量。 磷的有害作用在一定條件下也可以轉化,例如易切削鋼,把磷的含量提高到 W p =0.05%~0.15%,使鐵素體脆化,從而改善鋼的切削加工效能。在炮彈鋼(W c =0.60%~0.90%、W Mn =0.60%~1.0%)中加入較多磷,可使鋼的脆性增大,炮彈爆炸時碎片增多,增加殺傷力。