浅谈各种因素对钢材性能的影响

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1、浅谈各种因素对钢材性能的影响姓名：*****系别:*****班级：*****学号：*****指导老师：*****-5-浅谈各种因素对钢材性能的影响摘要：随着我国国民经济的不断发展和科学技术的进步，钢结构具有的强度高、重量轻、良好的加工性能和焊接性能和很好的可重复使用性，使得钢结构在我国的应用范围也在不断扩大。为了确保结构质量和安全，这些钢材应具有较高的强度、塑形和韧性，以及良好的加工性能。因此，了解各种因素对钢材性能的影响就显得尤为重要。关键词：化学成分冶金工艺冷加工热处理温度一、钢中常存元素对钢性能的影响钢材中除了主要化学成分铁（

2、Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响：　1、碳（C）碳是钢中的主要元素，当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而延伸率下降，塑性、韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，抗拉强度提高减缓，以致于随含C量增加而降低。随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），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

3、、锰（Mn）锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的，是钢中的有益元素，锰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%。锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，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，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度。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。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。　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

4、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、硅（Si）硅是一种脱氧剂，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

5、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、硫（S）一般来说，硫是有害元素，它主要来自生铁原料、炼钢时加入的矿石和燃料产物中的SO2，炼钢时难以除尽。硫以硫化物夹杂的形式存在于固态钢中。硫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硫的严重偏析。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。硫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

6、热加工性能变坏。硫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SO2，造成焊缝中产生气孔和疏松。硫-5-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、磷（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。随着磷含量的增加，钢材的强度、屈强比、硬度均提高，而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，显著加大钢材的冷脆性，P的有害影响主要在此。P能提高切削性能和抗蚀性，故在易切削钢中

7、可适当增加P含量。磷也使钢材的可焊性显著降低。但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性，故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。6、氧（O）氧是钢中的有害元素。氧在钢中的溶解度很小，在钢中，氧几乎全部以氧化物的形式存在，至于形成什么样的氧化物是由所加入的脱氧元素的种类和数量而定，钢种各种氧化物的总量随着钢中含氧量增加而增加，含氧量对钢力学性能的影响夹杂对力学性能的影响实质上也就是氧化物夹杂对力学性能的影响，总的来说，随钢中含氧量增加，钢材的强度有所提高，但钢的范性、韧性降低，氧化物夹杂使钢的耐腐蚀性、耐磨性降低，可焊性变差，使冷冲压性、

8、锻造加工性及切削加工性变坏。氧的存在会造成钢材的热脆性。7、氮（N）钢中的N来自于炉料，也来自于炉气中。氮对钢材性能的影响与碳、磷相似。　N引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能产生影响。由于N的时效作用，钢的硬度、强度升高，