在我們的日常生活中可以看到許多形形色色的金屬材料,不同的材料有它特定的用途。簡單來說就是金屬中的各種元素的含量影響了它的特性,使得金屬材料有著不同的用途。下面我就來簡單講講常見的一些元素對于金屬性能的影響。
1.碳:
(1)含碳量的增加,使得碳素鋼的強度和硬度增加,而塑性、韌性和焊接性能下降。
(2)一般情況下,當含碳量大于0.25%時,碳鋼可焊性開始變差。含碳量的增加,其球化和石墨化的傾向增加。
(3)作為高溫下耐熱用的高合金鋼,含碳量應大于或等于0.04%,但此時奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕性能下降。
2.硅:
(1)硅固溶于鐵素體和奧氏體中可起到提高它們的硬度和強度的作用。
(2)含硅量若超過3%時,將顯著地降低鋼的塑性、韌性、延展性和可焊性,并易導致冷脆,中、高碳鋼回火時易產(chǎn)生石墨化。
3.錳:
(1)錳與鐵形成固溶體.可提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度。在碳錳鋼中常利用錳來提高鋼的強度,但它是材料的延展性有所降低,而且增加了應力腐蝕開裂的敏感性。在一般碳錳鋼和低合金鋼中,其含量在1%~2%。
(2)錳是良好的脫敏劑和脫硫劑。錳與硫形成MnS,可防止因硫而導致的熱脆現(xiàn)象,從而改善鋼的熱加工性能。因此,在工業(yè)用鋼中一般都含有一定數(shù)最的錳。
(3)錳能強烈增加碳錳鋼的淬透性。含錳量較高時,有使鋼晶粒粗化并增加鋼的回火脆性的不利傾向。
(4)錳對鋼的焊接性有著不利的影響響。為改善鋼的焊接性,應在許可的范圍內,適當降低鋼的含碳量。焊接時也需采用優(yōu)質低氫焊條和相應的焊接工藝。
4.硫和氧:
硫和氧作為雜質元素常以非金屬化合物(如FeS、FeO)形式存在于碳素鋼中,由于FeS可與鐵形成共晶,并沿晶界分布,F(xiàn)e-FeS共晶物的熔點為985℃,當在1000~1200溫度下,對材料進行壓力加工時,由于它已經(jīng)熔化而導致晶粒開裂,使材料呈現(xiàn)脆性。這種現(xiàn)象稱為熱脆。
5..磷和砷:
磷、砷作為雜質元素,它們對提高碳素鋼的抗拉強度有一定的作用,但同時又都增加鋼的脆性,尤其是低溫脆性。(由于磷以固溶形式存在于鐵素體中,影響鐵素體的晶格變形,使碳素鋼在常溫下呈現(xiàn)脆性。這種現(xiàn)象稱為冷脆)。磷和砷有都是造成碳素鋼嚴重偏析的有害元素。磷對鋼的焊接性不利,它能增加焊裂的敏感性。
6.鉻:
(1)隨含鉻量的增加.使鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼有良好的的抗高溫性和耐氧化介質腐蝕作用,并增加鋼的熱強性。
(2)鉻增加鋼的淬透性并有二次硬化作用。
(3)在含鉬的鍋爐鋼中,加入少量的鉻,能肪止鋼在長期使用過程中的石墨化。
(4)在單一的鉻鋼中,材料的焊接性能隨含鉻量的增加而惡化。