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不锈钢元素性能


不锈钢元素 1、 (C) 钢中含碳量增加, 碳 : 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 0.1

5-0.30%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。 6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和 韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力, 在高温下有防锈和耐热能力。 但由于镍是较稀缺的资源, 故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗 蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还 可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 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;降低时效敏感性和

冷脆性。改善焊接性能。在铬 18 镍 9 奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。 10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加 0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒 与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐 磨性。在工具钢加钨,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,但塑性和韧性有 所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善 焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。 13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。 14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐 蚀性能。 缺点是在热加工时容易产生热脆, 铜含量超过 0.5%塑性显著降低。 当铜含量小于 0.50% 对焊接性无影响。 15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如 作深冲薄板的 08Al 钢。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。 16、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。 17、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。 18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为 57-71 的 15 个镧系元素。这些元素 都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物 的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧 钢中加入稀土,可提高耐磨性。


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