1. 碳
?。?）含碳量的增加，使得碳素鋼的強(qiáng)度和硬度增加，而塑性、韌性和焊接性能下降。
?。?）一般情況下，當(dāng)含碳量大于0.25%時(shí)，碳鋼可焊性開(kāi)始變差，故壓力管道中一般采用含碳量小于0.25%的碳鋼。含碳量的增加，其球化和石墨化的傾向增加。
?。?）作為高溫下耐熱用的高合金鋼，含碳量應(yīng)大于或等于0.04%，但此時(shí)奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕性能下降。
2.硅
?。?）硅固溶于鐵素體和奧氏體中可起到提高它們的硬度和強(qiáng)度的作用。
?。?）含硅量若超過(guò)3%時(shí)，將顯著地降低鋼的塑性、韌性、延展性和可焊性，并易導(dǎo)致冷脆，中、高碳鋼回火時(shí)易產(chǎn)生石墨化。
?。?）各種奧氏體不銹鋼中加入約2%的硅，可以增強(qiáng)它們的高溫不起皮性。在鉻、鉻鋁、鉻鎳、鉻鎢等鋼中加入硅，都將提高它們的高溫杭氧化性能。但含硅量太高時(shí)，材料的表面脫碳傾向增加。
?。?）低含硅量對(duì)鋼的耐腐蝕性能影響小大，只有當(dāng)含硅量達(dá)到一定值時(shí)，它對(duì)鋼的耐腐性能才有顯著的增強(qiáng)作用。含硅量為l5%~20%的的硅鑄鐵是很好的耐酸材料，對(duì)不同溫度和濃度的硫酸、硝酸都很穩(wěn)定，但在鹽酸和王水的作用下穩(wěn)定性很小，在氫氟酸中則不穩(wěn)定。高硅鑄鐵之所以耐腐蝕，是由于當(dāng)開(kāi)始腐蝕時(shí)，在其表面形成致密的SiO2薄層，阻礙了酸的進(jìn)一步向內(nèi)侵蝕。
3.硫、氧在碳素鋼中的作用
硫和氧作為雜質(zhì)元素常以非金屬化合物（如FeS、FeO）形式存在于碳素鋼中，形成非金屬雜質(zhì)，從而導(dǎo)致材料性能劣化，尤其是硫的存在引起材料的熱脆。六和磷是鋼中要控制的元素，并以其含量的多少來(lái)評(píng)定碳素鋼的優(yōu)劣。
（由于FeS可與鐵形成共晶，并沿晶界分布），F(xiàn)e-FeS共晶物的熔點(diǎn)為985℃，當(dāng)在1000~1200℃溫度下，對(duì)材料進(jìn)行壓力加工時(shí)，由于它已經(jīng)熔化而導(dǎo)致晶粒開(kāi)裂，使材料呈現(xiàn)脆性。這種現(xiàn)象稱為熱脆。）
4.磷、砷、銻在碳素鋼中的作用
?。?）磷、砷、銻作為雜質(zhì)元素，它們對(duì)提高碳素鋼的抗拉強(qiáng)度有一定的作用，但同時(shí)又都增加鋼的脆性，尤其是低溫脆性。（由于磷以固溶形式存在于鐵素體中，影響鐵素體的晶格變形，使碳素鋼在常溫下呈現(xiàn)脆性。
這種現(xiàn)象稱為冷脆）。磷和砷有都是造成碳素鋼嚴(yán)重偏析的有害元素。磷對(duì)鋼的焊接性不利，它能增加焊裂的敏感性。
（2）由于低合金鋼熔點(diǎn)較高，磷、砷、銻等雜質(zhì)元素容易在高溫下遷移聚集，從而導(dǎo)致低合金鋼的高溫回火脆性。（合金鋼在進(jìn)行高溫回火熱處理或長(zhǎng)期在高溫下工作時(shí)，其中的雜質(zhì)元素磷、砷、銻等容易在高溫下遷移聚集。
由于這些元素的熔點(diǎn)一般比合金元素低，它將“割裂”材料基體而導(dǎo)致合金鋼在高溫下呈現(xiàn)脆性。因?yàn)楹辖痄摰倪@種脆性發(fā)生在紅熱的溫度下，故稱為紅脆。）一般情況下，低合金鋼均采用較高級(jí)的冶煉方法（如電爐冶煉），故其硫、磷元素含量較低。
5.鎢在碳素鋼中的作用
（1）鋼中含鎢量高時(shí)有二次硬化作用，有紅硬性，以及增加耐磨性。鎢對(duì)鋼的淬透性、回火穩(wěn)定性、力學(xué)性能的影響均與鉬相似，但以質(zhì)量計(jì)，其作用效果不如鉬顯著。鎢提高鋼在高溫下的蠕變抗力與熱強(qiáng)性，當(dāng)與鉬復(fù)合使用時(shí)。效果更佳。
?。?）鎢能提高鋼的抗氫作用的穩(wěn)定性。鎢通常加入低碳和中碳高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼中，鎢能阻止熱處理時(shí)晶粒的長(zhǎng)大和粗化，降低具回火脆化傾向，并顯著提高鋼的強(qiáng)度和韌性。
6. 錳在低合金鋼中的作用
（1）錳與鐵形成固溶體?？商岣咪撝需F素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度。在碳錳鋼中常利用錳來(lái)提高鋼的強(qiáng)度，但它是材料的延展性有所降低，而且增加了應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的敏感性。在一般碳錳鋼和低合金鋼中，其含量在1%~2%。
?。?）錳是良好的脫敏劑和脫硫劑。錳與硫形成MnS，可防止因硫而導(dǎo)致的熱脆現(xiàn)象，從而改善鋼的熱加工性能。因此，在工業(yè)用鋼中一般都含有一定數(shù)最的錳。
（3）錳在鋼中由于能降低臨界轉(zhuǎn)變溫度。故碳錳鋼的低溫沖擊韌性比碳素鋼好。
?。?）錳能強(qiáng)烈增加碳錳鋼的淬透性。含錳量較高時(shí)，有使鋼晶粒粗化并增加鋼的回火脆性的不利傾向。
（5）錳對(duì)鋼的焊接性有著不利的影響響。為改善鋼的焊接性，應(yīng)在許可的范圍內(nèi)，適當(dāng)降低鋼的含碳量。焊接時(shí)也需采用優(yōu)質(zhì)低氫焊條和相應(yīng)的焊接工藝。
文章摘自：冶金技術(shù)網(wǎng)
冀公網(wǎng)安備13050002001422號(hào)