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硅量增加,会降低钢焊接性能。锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好脱氧剂和脱硫剂,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,较一般钢量钢不但有足够韧性,且有较度和硬度,提高钢淬性,改善钢热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11-14%钢有极高耐磨性,于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量,减弱钢抗腐蚀能力,降低焊接性能。磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢冷脆性,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。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%硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢重要合金元素。
镍(Ni):镍能提高钢强度,而又保持良好塑性和韧性。镍对酸碱有较高耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺资源,故尽量采其他合金元素镍铬钢。钼(Mo):钼能使钢晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到力,发生变形,称蠕变)。
结构钢中加入钼,能提高机械性能。还可以合金钢由于火而引起脆性。在工具钢中可提高红性。钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢内部组织致密,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钛,可避免晶间腐蚀。
钒(V):钒是钢优良脱氧剂。钢中加0.5%钒可细化组织晶粒,提度和韧性。钒与碳形成碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。1钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高硬度和耐磨性。
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。1铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢过热敏感性及回火脆性,提度,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。1钴(Co):钴是稀有贵重金属,多于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。1铜(Cu):武钢大冶矿石所炼钢,往往含有铜。铜能提度和韧性,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。1铝(Al):铝是钢中常脱氧剂。钢中加入少量铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合,可显著提高钢高温不起皮性能和耐高温腐蚀能力。
铝缺点是影响钢热加工性能、焊接性能和切削加工性能。1硼(B):钢中加入微量硼就可改善钢致密性和热轧性能,提度。1氮(N):氮能提高钢强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。1稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中子序数为57-7115个镧系元素。
这些元素都是金属,但他们氧化物很像土,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物组成、形态、分布和性质,从而改善了钢性能,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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