爱爱小说网 > 其他电子书 > 钢中合金元素的影响 >

第1章

钢中合金元素的影响-第1章

小说: 钢中合金元素的影响 字数: 每页3500字

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!



字体大小:大 … 中 … 小 jurentg   发表于 07…12…11 10:38     阅读(683)   评论(1) 
工业纯铁的塑性很好,但强度很低,一般不能满足实际需要。通常加入Si、Mn等合金钢元素改善钢材性能,以满足实际要求。

      另外,钢材在冶炼的过程中不可避免的含有C,S,P等杂质元素。它们的存在,对钢材的性能也有很大影响。

 

1  对钢材力学性能的影响

1。1  杂质的影响

1。1。1  碳的影响

碳与铁可以形成一系列化合物:Fe3C,Fe2C,FeC等。碳能提高钢材的强度和硬度,但会降低钢材的塑性。碳含量增加0。1%,钢材的抗拉强度可提高70MPa,屈服点提高28 MPa。含碳量大于6。67%的合金脆性大,不具有实际使用价值。海洋工程用钢根据碳的含量一般可分为三类(Section 8; API RP…2A…WSD; 1994):

①普通钢。含碳量小于或等于0。4%。最小屈服应力为280MPA。

②高强度钢。碳含量为0。45%或更高。屈服应力在280MPA和360MPA之间。

③对于屈服应力大于360MPA的超高强度钢要限制使用。

1。1。2  硫的影响

硫通常以FeS的形式存在于钢材中。FeS塑性差,熔点低。钢水结晶时FeS分布于晶界周围。在800 0C~1200 0C时,轧制或铸造会导致晶界开裂,此现象即通常所说的钢的热脆现象。

若钢材中有Mn,则可形成高熔点的MnS(1600 0C)。钢水在结晶时,MnS呈颗粒分布于晶内,这样就可以大大降低硫的危害。

作为有害杂质,钢材中的硫含量通常限制在≤0。04%。

 1。1。3  磷的影响

钢材中的磷能全部溶于 中,使其在室温下的强度升高,塑性降低,产生冷脆现象。除上述有害方面外,磷对钢材有很高的强化作用。磷提高钢材的屈服强度比镍高10倍,比锰高5倍,比铬高5倍,比铜高2。5倍,比硅高2倍,比钛高1。7倍。磷提高钢材的极限强度比镍高6倍,比锰高5倍,比铬高3倍,比铜高1。1倍,比硅高1。3倍,比钛稍低。此外,磷、铜共存可大大提高抗腐蚀性。

针对磷使钢脆化,冲击韧性降低,生产中一般把磷控制在0。12%以下。钢中加如铝、钛细化晶粒,这样既可消除冷脆,又能提高钢的塑性和韧性。传统上把磷含量控制在≤0。04%。而我国针对磷的有害和有益两方面作用研究出一系列含磷量为0。07%~0。15%的磷钢。

1。1。4  .氮的影响

氮在 中的溶解能力差,在200~300 0C加热过程中常呈氮化合物析出(时效现象),使钢的强度极限升高,塑性下降,这种现象称为钢的兰脆。除氮的有效方法是在钢中加入铝中进行脱氮处理,是氮固定在氮化铝(AlN)中,这样就消除了产生时效的可能。

1。1。5  氧的影响

炼钢的过程就是氧化过程,氧化钢中的杂质调整钢中各元素的含量。在氧化的过程中,钢中的一部分氧化成FeO。氧主要以FeO的形式存在于钢中。钢中由于FeO的存在,致使其强度、塑性下降。

一般脱氧程度差的沸腾钢比镇静钢具有更大的时效倾向。通常使用锰钢、硅钢或铝进行脱氧。

1。1。6  氢的影响

氢在 中的溶解能力差,在 中的溶解能力大。在钢水的结晶过程中,如果冷却速度太快,氢来不及扩散到金属外部而只能聚集在晶体的缺陷处(空位,滑移线,晶界)。聚集的氢将产生很大的压力,是钢材内部出现裂纹(所谓白点)。对于合金钢,氢的影响尤其显著。

 

1。2  合金元素的影响

最常见的合金元素有Mn(》0。08%)、Si(》0。5%)、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Al等。它们对钢材性能的影响见下表:

合金元素的影响

元素
 晶粒大小
 过热的可能性
 淬透性
 退火、正火淬火的温度
 强度和硬度
 塑性
 
C
  
 增
 增
 降
 增
 降
 
Mn
 稍增
 稍增
 增
 降
 含量增加1%,抗拉强度增加90MPa,屈服点上升82MPa。
 低碳钢中〈1%C不降,高碳钢中降
 
Si
 低含量时减小,2%时增大
 影响小
 增
 增
 含量增加1%,抗拉强度增加10MPa,屈服点上升55MPa。
 降;含量超过0。5%,对冲击韧性不利。
 
Mo
 减小
 影响小
 急增
 增
 增
 

返回目录 回到顶部 3 4

你可能喜欢的