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      鋼材材質(zhì)由哪些元素組成?

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      鋼材材質(zhì)由哪些元素組成?

      發(fā)布日期:2020-05-19 作者: 點(diǎn)擊:

      所謂鋼材就是指鋼錠、鋼坯或鋼材通過(guò)壓力加工制成所需要的各種形狀、尺寸和性能的材料。那鋼材和鐵是同一種材料嗎?它們之間的區別在哪里呢?


      鋼和鐵之間的區別在于碳含量不同。鐵可以通過(guò)精煉轉化為鋼。


      現代鋼鐵生產(chǎn)流程是將鐵礦石在高爐中冶煉成生鐵,將鐵水注人轉爐或電爐冶煉成鋼,再將鋼水鑄成連鑄坯或鋼錠,經(jīng)鍛造、軋制、擠壓、拉拔、冷彎等塑性變形方法、拋光、鍍涂等表面處理方法及各種熱處理(及焊接等)方式,加工成具備各種形狀、性能及表面狀態(tài),能滿(mǎn)足各種用途的鋼材。


      鋼材材質(zhì)


      鋼是含碳量為0.03% - 2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易。按含碳量不同,碳鋼又分低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。以碳鋼為基礎加入一種或多種合金元素,使鋼的組織結構和性能發(fā)生變化,稱(chēng)為合金鋼(又叫特種鋼),常加人鋼中的合金元素有Si、 W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。


      通過(guò)以上了解,想必大家都知道了什么是鋼,什么是鐵,接下來(lái)再來(lái)學(xué)習學(xué)習鋼材材質(zhì)的組成吧!


      瀘州鋼材生產(chǎn)


      1、碳(C):

      鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳含量超過(guò)0.23%時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過(guò)0.20%。碳量高還會(huì )降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場(chǎng)的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性。


      2、硅(Si):

      在煉鋼過(guò)程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過(guò)0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著(zhù)提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強度,故廣泛用于作彈簧鋼。在調質(zhì)結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加,會(huì )降低鋼的焊接性能。


      3、錳(Mn):

      在煉鋼過(guò)程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時(shí)就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點(diǎn)高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。


      4、磷(P):

      在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%,優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些。


      5、硫(S):

      硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時(shí)造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%,優(yōu)質(zhì)鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱(chēng)易切削鋼。


      6、鉻(Cr):

      在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著(zhù)提高強度、硬度和耐磨性,但同時(shí)降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼、耐熱鋼的重要合金元素。


      7、鎳(Ni):

      鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源,故應盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。


      8、鉬(Mo):

      鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能,在高溫時(shí)保持足夠的強度和抗蠕變能力(長(cháng)期在高溫下受到應力,發(fā)生變形,稱(chēng)蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械性能。還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。


      9、鈦(Ti):

      鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織致密,細化晶粒力;降低時(shí)效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。


      10、釩(V):

      釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。

      鋼是含碳量為0.03% - 2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易。


      11、鎢(W):

      鎢熔點(diǎn)高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著(zhù)提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。


      12、鈮(Nb):

      鈮能細化晶粒和降低鋼的過(guò)熱敏感性及回火脆性,提高強度,但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。


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      13、鈷(Co):

      鈷是稀有的貴重金屬,多用于特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。


      14、銅(Cu):

      武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點(diǎn)是在熱加工時(shí)容易產(chǎn)生熱脆,銅含量超過(guò)0.5%塑性顯著(zhù)降低。當銅含量小于0.50%對焊接性無(wú)影響。


      所謂鋼材就是指鋼錠、鋼坯或鋼材通過(guò)壓力加工制成所需要的各種形狀、尺寸和性能的材料。


      15、鋁(Al):

      鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著(zhù)提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點(diǎn)是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。


      16、硼(B):

      鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能,提高強度。


      17、氮(N):

      氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時(shí)效敏感性。


      18、稀土(Xt):

      稀土元素是指元素周期表中原子序數為57-71的15個(gè)鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象“土”,所以習慣上稱(chēng)稀土。鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、分布和性質(zhì),從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。


      鋼材有不同的類(lèi)型、不同的種類(lèi)、不同的形狀、不同的尺寸,不同的鋼材都有其各自不同的因素,也決定了各種類(lèi)型的鋼材有不同的用途。


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