HG70鋼板HG70鋼板 1. 鋼中常存元素對鋼性能的影響
在鋼中,主加元素是FeC及合金元素,除此還有由煉鋼原料帶入及煉鋼過程中殘留下來的常存元素,都會對鋼的性能產(chǎn)生*的影響。
(1)錳(Mn) 錳是煉鋼時用錳鐵脫氧而殘留在鋼中的,錳也經(jīng)常作為合金元素而特意加入鋼中。錳的脫氧能力較好,能很大程度上減少鋼中的FeO,還能與硫化合成MnS,減輕硫的有害作用。在室溫下錳可以大部分溶入鐵素體中形成固溶體,產(chǎn)生一定的強化作用。所以,錳在鋼中是一種有益元素。在非合金鋼中,錳作為常存元素時,其質量分數(shù)值規(guī)定為<1.00%。
(2)硅(Si) 硅是煉鋼時用硅鐵脫氧而殘留在鋼中的,也可作為合金元素特意加入鋼中。硅的脫氧能力比錳強,可有效清除Feo。硅在室溫下大部分溶入鐵素體,產(chǎn)生強化作用。作為常存元素時,其質量分數(shù)值一般規(guī)定為<0.50%。
(3)硫(S) 硫是在冶煉時由礦石和燃料中帶入的有害雜質,煉鋼時難以除盡。硫在鋼中常以 FeS的形式存在,F(xiàn)eS與 Fe形成低熔點的共晶體,分布在奧氏體的晶界上,當鋼材進行熱加工時,共晶體過熱甚至熔化,減弱了晶粒間,使鋼材強度降低,韌性下降,這種現(xiàn)象稱為熱脆。常加入錳來降低硫的有害作用。
(4)磷(P) 磷是在冶煉時由礦石帶入的有害雜質,煉鋼時很難除盡。磷能溶于a-Fe 中,但當鋼中有碳存在時,磷在a-Fe中的溶解度急劇下降,磷的偏析傾向十分嚴重即使只有千分之幾的磷存在,也會在組織中析出脆性很大的化合物Fe3P,并且特別容易偏聚于晶界上,使鋼的脆性增加,冷脆轉化溫度升高,即發(fā)生冷脆。
此外,煉鋼過程中,少量爐渣、耐火材料及冶煉中反應物可能進入鋼液,形成非金屬夾雜物。它們都會降低鋼的力學性能,在冶金過程中應加以控制。
鋼在冶煉時還會吸收和溶解一部分氣體,如氧、氫、氮等,給鋼的性能帶來有害的影響。尤其是氫,它使鋼變脆(稱為氫脆),也可使鋼中產(chǎn)生微裂紋(稱為白點)。
2. 鋼中合金元素的作用
(1)合金元素與鐵的相互作用 合金元素可以溶入鐵素體中形成合金鐵素體,產(chǎn)生固溶強化作用。合金元素溶入鐵素體對其性能的影響。
不同的合金元素與鐵的相互作用的結果,也會對Fe-Fe3C 相圖產(chǎn)生不同的影響。按照影響規(guī)律的不同可分為兩大類:一類是縮小奧氏體相區(qū)的元素,包括Cr、 MO、 W、 Ti、Si、Al、B等,如圖7-2a;另一類是擴