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科普金屬化學(xué)元素對(duì)金屬的性能影響

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2020-05-12 12:47:26【大中小】

在我們的日常生活中可以看到許多形形色色的金屬材料，不同的材料有它特定的用途。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是金屬中的各種元素的含量影響了它的特性，使得金屬材料有著不同的用途。下面我就來(lái)簡(jiǎn)單講講常見的一些元素對(duì)于金屬性能的影響。

1.碳：

（1）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。

（2）一般情況下，當(dāng)含碳量大于0.25%時(shí)，碳鋼可焊性開始變差。含碳量的增加，其球化和石墨化的傾向增加。

（3）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：

（1）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。

（2）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。

3.錳：

（1）錳與鐵形成固溶體．可提高鋼中鐵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)力腐蝕開裂的敏感性。在一般碳錳鋼和低合金鋼中，其含量在1%~2%。

（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。

（4）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。

4.硫和氧：

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，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)致晶粒開裂，使材料呈現(xiàn)脆性。這種現(xiàn)象稱為熱脆。

5..磷和砷：

磷、砷作為雜質(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。

6.鉻：

（1）隨含鉻量的增加．使鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼有良好的的抗高溫性和耐氧化介質(zhì)腐蝕作用，并增加鋼的熱強(qiáng)性。

（2）鉻增加鋼的淬透性并有二次硬化作用。

（3）在含鉬的鍋爐鋼中，加入少量的鉻，能肪止鋼在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的石墨化。

（4）在單一的鉻鋼中，材料的焊接性能隨含鉻量的增加而惡化。

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