矽元素對鋼材的效能有哪些影響,影響鋼材效能的因素有哪些?

時間 2021-05-07 20:01:24

1樓:德鬆模具鋼材****

矽是一種化學元素,它的化學符號是si,舊稱矽xī,在多個領域有不可輕視的作用。

矽在金屬材料冶煉中可以起到耐高溫、富韌性、並可淨化鋼液,提高鋼材質量。

矽合金密度小,熱膨脹係數低,鑄造效能和抗磨效能好,用其鑄造的合金鑄件具有很高的抗擊衝擊能力和很好的高壓緻密性,可大大提高使用壽命,常用其生產航天飛行器和汽車零部件。

矽銅合金具有良好的焊接效能,且在受到衝擊時不易產生火花,具有防爆功能,可用於製作儲罐。

鋼中加入矽製成矽鋼片,能大大改善鋼的導磁性,降低磁滯和渦流損失,可用其製造變壓器和電機的鐵芯,提高變壓器和電機的效能。

2樓:幽靈輝耀團

①矽與鋼液中的氧有較強的化合作用,能使鋼中的純鐵體晶粒細小和散佈均勻,②矽是冶煉較好效能鎮靜鋼的常用脫氧劑。

適量的矽可以①提高鋼材的強度,②而且對其塑性、冷彎效能、衝擊韌性和焊接性無顯著不良影響。

過量的矽將①降低鋼材的塑性和衝擊韌性,②惡化鋼材的抗鏽蝕能力和焊接性。

結構鋼中矽的含量一般為:≤0.3%(q235鋼);≤0.6%(16mn、15mnv鋼)。

影響鋼材效能的因素有哪些?

3樓:匿名使用者

(1)由於某種因素的影響而使鋼材強度提高,塑性、韌性下降,增加脆性的現象稱之為硬化現象。一般為重複荷載作用下彈性極限提高(進入塑性階段後發生)。

(2)冷加工時(常溫進行彎折、衝孔剪下等),鋼材發生塑性變形從而使鋼材變硬的現象稱之為冷作硬化。

(3)鋼材中的c、n,隨著時間的增長和溫度的變化,而形成碳化物和氮化物,使鋼材變脆的「老化」現象稱之為時效硬化。

2、溫度的影響

(1)正溫影響

總體影響規律為溫度上升,鋼材的強度降低,塑性、韌性提高,溫度達450-600oc左右時,鋼材的強度幾乎降至為零,而塑性、韌性極大,易於進行熱加工,此溫度稱之為熱煅溫度。

需要說明:鋼材在250o左右時,強度提高,塑性、韌性下降,鋼材表面呈藍色,這一現象稱之為藍脆現象。鋼材在200o以上時應採取隔熱措施。

(2)負溫影響

隨著溫度的降低鋼材的強度提高,塑性、韌性降低,脆性增大,稱之為低溫冷脆,當溫度降至某一特定溫度時鋼材的脆性急劇增大,稱此溫度點為轉脆溫度。

3、生產工藝的影響

(1)冶煉過程主要控制化學成分。

(2)澆鑄的影響主要為脫氧方法:沸騰鋼用mn為脫氧劑,時間快,**低,質量差;鎮靜鋼用si為脫氧劑,時間慢,**高,***。

(3)反覆的軋製可使得鋼材規格變小,改善鋼材的塑性,同時可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏鬆等缺陷焊合,使金屬晶體組織密實,晶粒細化,消除纖維組織缺陷,使鋼材的力學效能提高。同一牌號的鋼材,厚度或直徑越小,強度越高。

矽(si)元素對鋼材效能有什麼影響

4樓:德鬆模具鋼材****

矽是一種化學元素,它的化學符號是si,舊稱矽xī,在多個領域有不可輕視的作用。

矽在金屬材料冶煉中可以起到耐高溫、富韌性、並可淨化鋼液,提高鋼材質量。

矽合金密度小,熱膨脹係數低,鑄造效能和抗磨效能好,用其鑄造的合金鑄件具有很高的抗擊衝擊能力和很好的高壓緻密性,可大大提高使用壽命,常用其生產航天飛行器和汽車零部件。

矽銅合金具有良好的焊接效能,且在受到衝擊時不易產生火花,具有防爆功能,可用於製作儲罐。

鋼中加入矽製成矽鋼片,能大大改善鋼的導磁性,降低磁滯和渦流損失,可用其製造變壓器和電機的鐵芯,提高變壓器和電機的效能。

含碳量對鋼材的力學效能有什麼影響?錳矽硫磷元素對鋼材的效能有什麼影響?

5樓:

碳鋼除含碳外一般還含有少量的矽、錳、硫、磷,它們對碳鋼的效能都有一定的影響。

一錳的影響

錳是鍊鋼時加入錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。錳的脫氧能力較好,能清除鋼中的feo,降低鋼的脆性;錳還能與硫形成mns,以減輕硫的有害作用。所以錳是一種有益元素。

但是,作為雜質存在時,其含量(wmn)一般不小於0.8%,對鋼的效能影響不大。

二矽的影響

矽是鍊鋼時加入矽鐵脫氧而殘留在鋼中的。矽的脫氧能力比錳強,在室溫下矽能溶入鐵素體,提高鋼的強度和硬度。因此,矽也是有益元素。

但作為雜質存在時,其含量(wsi)一般小於0.4%,對鋼的效能影響不大。

三硫的影響

硫是鍊鋼時由礦石和燃料帶入鋼中的。硫在鋼中與鐵形成化合物fes,fes與鐵則形成低熔點(985°c)的共晶體分佈在奧氏體晶界上。當鋼材加熱到1100-1200°c進行鍛壓加工時,晶界上的共晶體已熔化,造成鋼在鍛壓過程中開裂,這種現象稱為「熱脆」。

鋼中加入錳,可以形成高熔點(1620°c)的mns,mns呈晶粒狀分佈在晶粒內,且在高溫下有一定的塑性,從而避免熱脆。因此,硫是有害元素,其含量(ws)一般應嚴格控制在0.03%-0.

05%以下。

四磷的影響

磷是鍊鋼時由礦石帶入鋼中的。磷可全部溶於鐵素體,產生強烈的固溶強化,,使鋼的強度和硬度增加,但塑性韌性顯著下降。這種脆化現象在低溫時更為嚴重,故稱為「冷脆」。

磷在結晶時還容易偏析。從而在區域性發生冷脆。因此,磷也是有害元素,其含量必須嚴格控制在0.

035%-0.045%以下。

但是,在硫磷含量較多時,由於脆性較大,切削容易脆斷而形成斷裂切屑,改善鋼的切削加工性。這是硫、磷有利的一面。

c si mn p cr s ni ti nb cu化學元素對鋼材起的作用,對鋼效能的影響?

6樓:匿名使用者

1、碳(c):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和衝擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接效能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.

20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易鏽蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。

2、矽(si):在鍊鋼過程中加矽作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.

30%的矽。如果鋼中含矽量超過0.50-0.

60%,矽就算合金元素。矽能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.

0-1.2%的矽,強度可提高15-20%。矽和鉬、鎢、鉻等結

合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。含矽1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。矽量增加,會降低鋼的焊接效能。

3、錳(mn):在鍊鋼過程中,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,改善鋼的熱加工效能,如16mn鋼比a3屈服點高40%。

含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機剷鬥,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接效能。

4、磷(p):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接效能變壞,降低塑性,使冷彎效能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.

045%,優質鋼要求更低些。 304不鏽鋼管

5、硫(s):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋製時造成裂紋。

硫對焊接效能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.

040%。在鋼中加入0.08-0.

20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。

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

304不鏽鋼管304不鏽鋼管

7、鎳(ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防鏽和耐熱能力。

但由於鎳是較稀缺的資源,故應儘量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。 304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管

8、 鉬(mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強效能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械效能。

還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。

304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管9、鈦(ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。

改善焊接效能。在鉻18鎳9奧氏體不鏽鋼中加入適當的鈦,可避免晶間腐蝕。 304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管

10、釩(v):釩是鋼的優良脫氧劑。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。 304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管

11、鎢(w):鎢熔點高,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,可顯著提高紅硬性和熱強性,作切削工具及鍛模具用。 304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管

12、鈮(nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過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。

鈮可改善焊接效能。在奧氏體不鏽鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現象。 304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管

13、鈷(co):鈷是稀有的貴重金屬,多用於特殊鋼和合金中,如熱強鋼和磁性材料。 304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管

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,特別是大氣腐蝕效能。

缺點是在熱加工時容易產生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小於0.

50%對焊接性無影響。 304不鏽鋼管

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,提高衝擊韌性,如作深衝薄板的08al鋼。

鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕效能,鋁與鉻、矽合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮效能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工效能、焊接效能和切削加工效能。

16、硼(b):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的緻密性和熱軋效能,提高強度。304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管304不鏽鋼管17、氮(n):

氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。

18、稀土(xt):稀土元素是指元素週期表中原子序數為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很象「土」,所以習慣上稱稀土。

鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態、分佈和性質,從而改善了鋼的各種效能,如韌性、焊接性,冷加工效能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。

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