碳钢中常存杂质有哪些?对钢的力学性能有何影响?

如题所述

钢在其冶炼生产过程中,因其原料带入或产生但又不可能完全除尽的少量硅、锰、硫、磷等常存杂质元素的存在,会影响到钢的性能。1硅钢中的硅来自炼钢时的生铁和脱氧剂硅铁。硅的脱氧能力比锰强,能清除FeO等有害杂物对钢的不良影响。硅还能溶入铁素体,提高钢的强度和硬度,但同时显著地降低钢的塑性和韧性;另外硅与氧容易生成脆性夹杂物SiO2,也对钢的性能不利,因此钢的硅作为杂质元素存在时,其质量分数通常控制在小于0.40%,此时是有益元素。2锰钢中的锰来源于炼钢时的生铁和脱氧剂锰铁。锰能脱氧,去除FeO,改善钢的品质,降低钢的脆性。它还能清除钢中硫的有害作用,与硫化合成MnS,改善了钢的热加工性能。此外锰大部分溶入铁素体,固溶强化铁素体,提高了钢的强度和硬度,故是有益元素。锰作为杂质元素存在时在碳钢中质量分数一般小于0.8%,对碳钢性能的影响不显著,适当提高到0.90%~1.20%时,可起到一定的强化作用。3硫钢中的硫来源于炼钢时的生铁和燃料。硫不溶于铁、而与铁生成熔点为1190℃左右的FeS,且FeS常与Fe一起形成低熔点(约989℃)的共晶体,分布在奥氏体晶界上;当钢进行热加工时(如在900~1200℃锻造或轧制、焊接等),共晶体将熔化,使钢的强度、尤其是韧性大大下降而产生脆性开裂,这种现象称为热脆。因此,必须严格控制钢中的硫质量分数。热脆的减轻或防止措施有二:其一是采用精炼方法降低钢中的硫质量分数,但此举会增加钢的生产成本;其二是通过适当增加钢中的锰质量分数,使S与Mn优先生成高熔点(约1620℃)的MnS,从而避免热脆,这是降低硫的有害作用的主要手段。4磷钢中的磷来源于炼钢时的生铁。磷主要溶于铁素体中,它虽然有明显的提高强度、硬度的作用,但也剧烈地降低了钢的塑性、韧性、尤其是低温韧性,并使冷脆转化温度升高;此外,过多的磷也会生成极脆的Fe3P化合物,且易偏析于晶界上而增加脆性,这种现象称为冷脆。因此,必须严格控制钢中磷质量分数。</SPAN>
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第1个回答  2013-04-24
碳钢中杂质元素对碳钢性能的影响1、锰  约为0.25%~0.80%。固溶强化;清除FeO,降低钢的脆性;与硫化合成MnS,可以减轻硫的有害作用。有益。 2、硅  约为0.10%~0.40%,固溶强化;除FeO对钢质量的不良影响,有益。 3、硫  FeS与Fe形成低熔点共晶体(熔点为985℃),在1000~1250℃热加工时导致钢变脆而开裂,“热脆”。有害。 4、磷  强度、硬度提高,但使塑性和韧性降低,“冷脆”。有害。本回答被网友采纳
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