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主要有铸造性、锻压性、焊接性和切削加工性等。

钢中常存元素对钢性能的影响

    1、C
    是钢中的主要元素,随钢中含 C 量增加,碳钢在热轧状态下的硬度直线上升,范性和
韧性降低,在亚共析范围内,随 C 量增加,抗拉强度、硬度不断提高,延伸率下降,塑性、
韧性降低。超过共析范围的 C 量以后,抗拉强度提高减缓,以致于随含 C 量增加而降低。
含 C 量增加时碳钢的耐腐蚀性降低,焊接性能和冷加工(冲压、拉拔)性能变坏。
    2、Mn

在碳钢中的含量一般为 0.25-0.80%,在具有较高含 Mn 量的碳钢中,Mn 含量可以

达到 1.2%,Mn 属于有益元素。

Mn 是作为脱氧除硫的元素加入钢中的,它可以提高硅和铝的脱氧效果,也可以和

S 结合形成 MnS,从而在相当大程度上消除 S 的有害影响。钢中的 Mn,除一部分形成夹
杂物(硫化锰及锰的氧化物),其余部分溶于铁素体和渗碳体中。

Mn 对碳钢的力学性能有良好影响,它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性,在 Mn 含

量不高时,可稍提高或不降低钢的面缩率和冲击韧性,在碳钢的 Mn 含量范围内,每增
加 0.1%Mn,大约使热轧钢材的抗拉强度增加 7.8-12.7 兆牛/米

2

,使屈服点提高 7.8-9.8 兆

牛/米

2

,伸长率减小 0.4%。

3、Si
是一种脱氧剂,脱氧作用比 Mn

还强,在钢中的含量 0.50%。Si 能增大钢液的流动

性,碳钢中每增加 0.1%的 Si,可使热轧钢材的抗拉强度提高约 7.8-8.8 兆牛/米

2

,屈服点

提高约 3.9-4.9 兆牛/米

2

,伸长率下降约 0.5%,面缩率和冲击韧性下降不明显,但是 Si 含

量超过 0.8-1.0%时,则引起面缩率下降,特别是冲击韧性显著降低。Si 以硅酸存在于钢中,
对钢丝拉拔是有害的。

4、S
一般来说,S 是有害元素,它主要来自生铁原料、炼钢时加入的矿石和燃料产物中

的 SO

2

,炼钢时难以除尽。S 以硫化物夹杂的形式存在于固态钢中。

S 的最大危害是引起钢在热加工时开裂,即产生热脆,造成热脆的原因是由于 S 的

严重偏析。通过加入 Mn 来避免钢中形成 FeS,以防止热脆,Mn 比 Fe 对 S 有较在的亲和
力,所以钢液中 S 与 Mn 优先形成 MnS。

S 通过形成硫化物夹杂而对钢的力学性能发生影响,增加钢中的含 S 量,使硫化物

的含量增高,钢的范性和韧性将降低,同时钢材力学性能的方向性增大,钢的热加工性
能变坏。

S 对钢的焊接性能有不良影响,容易导致焊缝热裂,在焊接过程中,S 易于氧化生

成 SO

2

,造成焊缝中产生气孔和疏松。

S 能提高钢材的切削加工性,这是 S 的有益作用,所以在制造要求表面粗糙度较细

而强度要求不十分严格的零件时,可采用含 S 高的易切削钢。

5、P
一般说来,P 是有害杂质元素,它来自于矿石和生铁等炼钢原料,炼钢时难以除尽。

P 能提高钢的强度、硬度,但使范性、韧性降低,这种脆性现象在低温时更为严重,故称

为 冷脆 ,P 的有害影响主要在此。