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1、1碳：a。含碳量的增加，使得碳素钢的强度和硬度增加，而塑形、韧性和焊接性能下降。b。一般情况下含碳量大于0。25%时，碳钢可焊性开始变差，故压力管道中一般采用0.25% 的碳钢。含碳量的增加，其球化和石墨化的倾向增加。C。作为高温下耐热用的高合金钢，含碳量应当大于或等于0.04%，但此时奥氏体不锈钢的 抗晶间腐蚀性能下降。2. 硅：A. 硅固溶于铁素体和奥氏体中可起到提高他们的硬度和强度作用B. 含硅量超过3%时，显著的降低钢的韧性、塑形、延展性和可焊性，并且易导致冷脆，中、 高温回火时易产生石墨化C. 各种奥氏体中加入约2%硅，可以增强他们的高温不起皮性。在Cr、CrAl、CrNi、CrW等
2、钢 中加入硅，都将提高他们的高温抗氧化性。但硅含量过高，材料的表面脱碳倾向增加D. 低含硅量对钢的耐蚀性影响小，只有当含硅量达到一定值时，它对钢的耐腐蚀性才有显著 增强作用。含硅量1520%的铸铁是很好的耐酸材料，对不同温度和浓度的硫酸、硝酸都很 稳定，在盐酸和王水在稳定性很小，在氢氟酸则不稳定。高硅铸铁之所以耐腐蚀，是由于当 开始腐蚀时，在其表面形成致密的sio2薄膜，阻碍了酸进一步腐蚀3. 硫、氧在碳素钢的作用硫和氧作为杂质元素常以金属化合物形式存在于碳素钢中，形成夹渣，从而导致材料性能恶 化，尤其是硫的存在引起材料的热脆。硫和磷是钢中要控制的元素，并以其含量评定碳素钢 优劣。由于FeS可
3、与铁形成共晶，并沿晶界分布，共晶物熔点为985，当在10001200C 对材料进行压力加工，由于它已经融化而导致晶粒开裂，使材料呈现脆性。热脆。4. 磷、碑、锑在碳素钢中的作用A. 磷、神、锑作为杂质元素，他们对提高碳钢的抗拉强度有一定的作用，但同时又都增加钢 的脆性，尤其是低温脆性。由于磷以固溶形式存在于铁素体中，影响铁素体的晶格变形，使 碳素钢在常温下呈现脆性。这种现象称为冷脆。磷和神都是造成碳素钢严重偏西的有害元素。 磷对钢的焊接性不利，增加焊裂敏感性。B. 由于低合金钢熔点较高，磷、砷、锑等杂质元素容易在高温下迁移聚集，从而导致材料高 温回火脆性。高温回火时也会迁移聚集。由于这些元素的
4、熔点一般比合金元素低，它将“割 裂”材料基体而导致合金材料在高温下呈现脆性。因为合金钢的这种脆性发在红热的温度下， 成为红脆。电炉冶炼磷、硫含量低。5. 钨在碳素钢中的作用A. 钢种鸨含量高时有二次硬化作用，有红硬性，以及增加耐磨性。鸨对钢的淬透性、回火稳 定性、力学性能的影响均与钼相似，但以质量计，其作用效果不如钼显著。鸨提高钢在高温 下的蠕变抗力与热强性，当与钼复合使用时，效果最佳。B. 鸨能提高钢的抗氢作用稳定性。鸨通常加入低碳和中碳高级优质合金结构钢中，能细化晶 粒，降低回火脆性，显著提高钢的强度和韧性。6. 锰在低合金钢中的作用A. 锰与铁形成固溶体，可提高钢中铁素体和奥氏体的强度和
5、硬度。在碳锰钢中常用锰来提高 钢的强度，但它使材料延展性有所降低，而且增加了应力腐蚀开裂敏感性。B. 锰是良好的脱硫剂，形成MnS，可以防止因硫导致的热脆现象，改善热加工性能。C. 锰在钢中降低临界转变温度，故碳锰钢低温冲击韧性比碳素钢好D. 锰能强烈增加碳锰钢淬透性。含锰量加高时，有使钢晶粒粗化并且增加钢的回火脆性不利 倾向。E. 锰对钢的焊接性能有不利影响。7. Cr在低合金钢中的作用A. 随Cr量的增加。钢有良好的抗高温性和耐氧化介质腐蚀作用，并增加钢的热强性。但含 Cr量太高或者处理不当易发生5相和475回火脆化。，5高温铁素体，常温下少见，但 在一些不锈钢中，任然由5铁素体保留到常温
6、。但是由于5铁素体较脆，在加工中易引发裂 纹，并容易发生点腐蚀，所以一般作为有害加以控制。B. 增加淬透性并有二次硬化作用。C. 显著提高钢的脆性转变温度，冲击值随含量增加而下降。D. 在含Mo的锅炉钢中，加入少量的Cr，能防止钢在长期使用过程的石墨化。E. 在单一的Cr钢中，焊接性能随含量增加而恶化。8. 铝在低合金钢中的作用A. 铝与氮及氧的亲和力很强，因此他作为炼钢脱氧剂、定氮剂，并起到细化晶粒、阻止碳钢 的实效、提高钢在低温下韧性作用。B. 铝作为合金元素加入钢中时能提高钢的抗氧化性，改善钢的电磁性能，提高渗氮钢的耐磨 性和疲劳强度等。因此，铝在不起皮钢、电热合金、磁钢、和渗氮钢中，广
7、泛应用。C. 铝在铁素体及珠光体钢中，当其含量较高时，材料的高温强度和韧性较低。D. 当含量达到一定量时，可使钢产生钝化现象，使钢在氧化性酸中具有耐蚀性，但焊接性变 差。E. 还能提高钢对硫化氢的耐蚀作用，含量超过4%左右的钢，在温度不超过600r时有较好的 抗硫化氢腐蚀作用。F. 钢铁表面镀铝渗铝，可提高抗氧化性和在工业和海洋气氛耐蚀性。G. 含铝钢渗氮后，表面形成一层牢固的薄而硬的弥散分布的氮化铝层，从而提高硬度和疲劳 强度，并改善耐磨性。H. 铝是高锰低温钢的主要合金元素，一定量的铝，有提高铁锰奥氏体的稳定度、抑制B-Mn 相变的作用。9. 钼在低合金钢中的作用。A. 属于强碳化物形成元
8、素，但含量较低时，与铁及碳形成复杂的渗碳体；含量较高时，则形 成特殊碳化物，较高温度回火，由于钼的弥散分布，可使材料出现二次硬化。B. 对铁素体有固溶强化作用，同时提高碳化物稳定性，因此对钢的强度产生有利作用。钼是 提高钢热强性最有效的元素。同样提高马氏体和奥氏体钢的热强性。C. 在钢中形成特殊碳化物，可以改善钢高温高压下抗氢腐蚀作用。D. 与其他元素如Mn、Cr配合使用，可显著提高淬透性；含钼约0.5%能抑制或降低其他合金 元素导致的回火脆性。E. 在不锈耐热钢中，也能使表面钝化，但作用不如Cr显著。钼与Cr相反，他既能在还原性 酸又能在强氧化性盐溶液中使钢表面钝化。因此，可以普遍提高钢的乃
9、是性能。.加入奥氏体耐酸钢中，能显著的提高对醋酸。在含氯化物的溶液中，常会引起奥氏体耐酸 钢的点腐蚀和晶间腐蚀，加入钼后，这种倾向很大程度上被减缓或抑制。10镍在高合金钢中作用。A. 扩大Y相区，形成无限固溶的元素，他是奥氏体不锈钢的主要元素。B. 能细化铁素体晶粒，改善钢低温性能。含量超过一定量的碳钢，其低温脆化转变温度显著 降低，而低温冲击韧性显著提高，因此镍钢常用低温材料。一般情况下，含量达到3.5%的 镍钢可以在-100下使用。含量9%可在-196C下使用。C. 含镍的低合金钢还具有较高的抗腐蚀疲劳性能。镍钢不宜在含硫或一氧化碳的气氛中加 热，因为镍易与硫化合，在晶界上形成低熔点的Ni
10、S网状组织而产生热脆。在高温时镍将与 一氧化碳化合成Ni (Co) 4气体而由合金中逸出，从而在材料中留下孔洞。D. 在不锈耐热钢中，与Cr、Mo等元素适当配比，在常温下为奥氏体组织，奥氏体不锈钢或 耐热钢。然而镍稀少。E. 由于镍可降低临界转变速度和降低钢中元素的扩散速度，因而它可以提高钢的淬透性。F. 镍不增加钢对蠕变的抗力，因此一般不作为热强钢强化元素。在奥氏体热强钢中，镍的作 用只是使钢奥氏体化，钢的强度必须依靠其他元素如钼、W、V、LV来提高。G. 有一定耐腐蚀能力。11.钛在高合金钢作用。A. 最强的碳化物形成元素，与氧、氮的亲和力也极强，是良好的脱气剂和固定氮、碳的有效 元素。正因为这样，含钛高合金钢不宜用于铸件。B. 在奥氏体不锈钢中，由于能固定碳，能够防止或减轻晶间腐蚀和应力腐蚀的作用。如果太、 碳含量超过4.5,材料中的氧、氮和碳全部被固定，故对材料晶间腐蚀，应力腐蚀有很好作 用。C. 当以碳化钛微粒存在时，由于能细化钢的晶粒并成为奥氏体分解时的有效晶核，可使钢的 淬透性降低，但也使材料的高温固溶效果降低。D. 能提高耐热钢的抗氧化性和热强性。E. 作为强碳化物形成元素，可以提高钢高温、高压、氢气中的稳定性。
