『壹』 钢材中添加碳,钛,锰,铬,钼等元素起什么作用。。通俗易懂(比如碳是增强硬度),不需要长篇大论。求解!
1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。
10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。
『贰』 在不锈钢材料中各类元素都有哪些作用
不锈钢材料中各类元素的作用:
1.铬——是构成不锈钢的基本元素。铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜,这层氧化膜很致密,并与金属基本结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。因而可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到25%、37.5%原子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。
2.镍——单独不能构成不锈钢镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为,低炭镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量需达24%;要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含镍量需在27%以上。所以,镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加入9%的镍,就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如:稀、、磷酸等)的耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。
3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一,而氮的作用比镍大很多,约为镍的40倍左右。因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时,高锰奥氏体钢不易加工。因此,在不锈钢中不单独使用锰,只用部分代替镍。
4.碳——在不锈钢中具有两重性碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方面碳是稳定奥氏体元素,并作用的程度很大,约为镍的30倍,含碳量高的(马氏体)不锈钢,完全可以接受淬火强化,从而在机械性能方面可大大提高它的强度;另一方面由于碳和铬的亲和力很大,在不锈钢中要占用十七倍碳量的铬与它结合成碳化铬。随着钢中含碳量的增加,则与碳形成碳化物的铬越多,从而显著降低钢的耐蚀性。所以,从强度与耐腐蚀性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用中,为了达到耐腐蚀的目的,不锈钢的含碳量一般较低,在大多在0.1%左右,为了进一步提高钢的耐腐蚀能力,特别是抗晶间腐蚀的能力,常采用超低碳的不锈钢,含碳量在0.03%甚至更低;但用于制造滚动轴承、弹簧、工具等不锈钢,由于要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量较高,一般均在0.85~1.00%之间。如9Cr18钢等。
5.钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能钼和铜能提高不锈钢对、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。钼还能显著提高对含氯离子的介质(如)以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用,含钼的不锈钢在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍;铜加入铬锰氮不锈钢中,会加速不锈钢的晶间腐蚀。钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响,因此在含钼钢中,为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织。镍在锰等元素的含量要相应的提高。
6.硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著,含5%铬及1%硅的钢,抗氧化的能力可与12%铬钢相等。如使钢在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅时需要22%的铬,如加入2.5~3%的硅以后,只需要12%的铬就可以了。有资料还介绍,向Cr15Ni20的铬镍钢中加2.5%的硅,抗氧化性能可相当Cr15Ni60的铬镍合金。向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高,它的作用与加硅的功能相仿。向高铬钢中加硅和铝的目的:一是为了进一步提高钢的抗氧化性能,二是为了节约用铬。硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大,但也有很多缺点。最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。
7.钨和钒加入钢中,其主要作用是提高钢的热强性。
8.硼高铬铁素体不锈钢(Cr17MO2Ti)中加0.005%的硼,可使钢在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使钢的热态塑性改善;硼对提高钢的热强性有良好的作用,可使不锈钢的热强性显著提高;含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。
9.除以上元素外,有些不锈钢中还分别加入稀有金属元素和稀土元素以改善钢的性能。
『叁』 不锈钢成分钼 铬 铜锰各起到什么作用
钼铜起到的作用不大
铬是所有不锈钢的主要成分
锰是马氏体不锈钢的不可缺成分
他们都对不锈钢的强度 硬度 防腐耐蚀性 都起到必不可少的作用
『肆』 不锈钢板中各个元素的作用
不锈钢
化学元素
有哪些作用
(
1
)碳;含碳量越高,刚的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差.
(2)硫;是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行
压力加工
时,容易脆裂,通常叫作
热脆性
.
(3)磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作
冷脆性
.在
优质钢
中,硫和磷要严格控制.但从另方面看,在
低碳钢
中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.
(4)锰;能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的
淬透性
,含锰量很高的
高合金钢
(
高锰钢
)具有良好的耐磨性和其它的
物理性能
.
(5)硅;它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善
软磁
性能.
(6)钨;能提高钢的
红硬性
和
热强性
,并能提高钢的耐磨性.
(7)铬;能提高钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用.
(8)钒;能细化钢的晶粒组织,提高钢的强度,韧性和耐磨性.当它在高温熔入
奥氏体
时,可增加钢的淬透性;反之,当它在
碳化物
形态存在时,就会降低它的淬透性.
(9)钼;可明显的提高钢的淬透性和热强性,防止
回火脆性
,提高
剩磁
和娇顽力.
(10)钛;能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度和韧性.在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的
晶间腐蚀
现象.
(11)镍;能提高钢的强度和韧性,提高淬透性.含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力.
(12)硼;当钢中含有微量的(0.001
-
0.005%)硼时,钢的淬透性可以成倍的提高.
(13)铝;能细化钢的晶粒组织,阻抑低碳钢的时效.提高钢在低温下的韧性,还能提高钢的
抗氧化性
,提高钢的耐磨性和
疲劳强度
等.
(14)铜;它的突出作用是改善
普通低合金钢
的抗
大气腐蚀
性能,特别是和磷配合使用时更为明显
『伍』 不锈钢中各元素的作用
不锈钢中CR,NI,MO,TI各元素的作用是增强不锈钢的性能。具体的作用如下:
1、不锈钢中CR的作用
在不锈钢中加入铬(CR)促进了钢的钝化并使钢保持稳定钝态。
铬可以提高钢的耐氧化性介质和酸性氯化物介质的性能;在镍以及钼和铜复合作用下,铬可以提高钢耐一些还原性介质,有机酸,尿素和碱介质的性能;铬还能提高钢耐局部腐蚀,比如晶间腐蚀。
2、不锈钢中NI的作用
在不锈钢中加入镍(NI)能够改变不锈钢的力学性能。随着不锈钢中镍含量的增加,钢的强度降低而塑性提高。此外镍还可显著提高不锈钢的热加工性能,从而显著提高不锈钢钢的成材率。
3、不锈钢中MO的作用
在不锈钢中加入钼(Mo)可以使不锈钢基体强化,从而提高不锈钢的高温强度和蠕变性能。因此含钼不锈钢也常在高温下应用。
4、不锈钢中Ti的作用
在不锈钢中加入钛(Ti)可提高不锈钢耐晶间腐蚀以及提高不锈钢的高温强度。
(5)304不锈钢中锰元素起什么作用扩展阅读:
不锈钢的种类
1、铁素体不锈钢
铁素体不锈钢中含有15%~30%的铬。该不锈钢的耐蚀性、韧性和可焊性会随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。
2、奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢含有大于18%的铬元素,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。奥氏体不锈钢钢具有良好的韧性、焊接性、塑性、耐蚀性能和无磁或弱磁性,可以用来制作耐酸设备。
3、沉淀硬化不锈钢
4、马氏体不锈钢
5、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢
参考资料来源:网络-不锈钢
『陆』 锰元素在钢铁材料中起什么作用
锰:是一种弱脱氧剂。适量的锰可有效提高钢材强度,消除硫、氧对钢材的热脆影响,改善钢材热加工性能,并改善钢材的冷脆倾向,同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。普通碳素钢中锰的含量约为0.3%~0.8%。含量过高(达1.0%~1.5%以上)使钢材变脆变硬,并降低钢材的抗锈性和可焊性。
『柒』 不锈钢中锰元素对材质有何影响
锰在不锈钢中有很多的作用,但是主要作用是消磁
『捌』 几种主要化学元素对不锈钢的性能方面起到什么样的作用
世界上目前已知的化学元素多达上百种,印象当中的不锈钢是一种比平常钢材更加耐腐蚀耐用的材料,对于人们在与腐蚀现象做长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素达到十多种,除了组成钢的基本元素铁之外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、钛、钼等。
每一个型号的不锈钢最明显的区别,在于它们各自加入的化学元素都不一样,如200系列的不锈钢通常加入的是锰元素,行业内对200系列不锈钢有着锰钢之称,而300系列主要加入了镍元素。
但实际上工业应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,所以每一种型号的不锈钢都因为它自身各种元素影响下,从而去适应每一种应用场景。
铬元素是决定不锈钢属性的元素之一,每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。
镍在不锈钢中起到了很好的耐腐蚀作用,让不锈钢得到了更好的延展性,更多时候镍元素和铬元素是在互相配合,缺一不可!而镍元素还有一个重要的作用,那就是控价,熟悉不锈钢这一行业的都知道,不锈钢的价格是根据国际伦镍(LME)的行情走势而变动的,所以镍元素的重要性可想而知。
碳在不锈钢中的两重性:碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成一系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐蚀性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
『玖』 不锈钢成分含有锰
因为在金属材料里加入锰,可使材料的硬度及弹性增加,所以不锈钢的成分中含有锰,例如:201不锈钢含锰约10%,304不锈钢含锰约2%,430不锈钢含锰约1%。