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常见化学元素对碳素钢性能的影响

2015-12-11 14:07| 发布者: fansiyuan| 查看: 292| 评论: 0

摘要: 碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。世界各工业国家,在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时,也非常注意改进碳素钢质量,扩大品种和使用范围。目前碳素钢的产量在各国钢产总量中的比重,约保持在8 ...
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常见化学元素对碳素钢性能的影响

 

碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。世界各工业国家,在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时,也非常注意改进碳素钢质量,扩大品种和使用范围。目前碳素钢的产量在各国钢产总量中的比重,约保持在80%左右,它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业,而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面,也得到大量使用。

 

C22 碳素钢

 

碳素钢(Carbon steel),又叫碳钢或普碳钢,指含碳量(Wc质量分数)小于2.11%的铁碳合金,。碳素钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。

 

中文

名称

碳素钢

适用温度

-30-425℃

外文

名称

Carbon steel

    

小于1.35%(0.1%-1.2%)

公称

压力

PN≤32.0MPa

   

低碳钢、中碳钢和高碳钢

 

常见化学元素对碳素钢性能的影响:

1.

含碳量的增加使得碳素钢的强度和硬度增加,塑性、韧性及焊接性能下降。一般情况下,当含碳量大于0.25%时,碳钢可焊性开始变差。

 

2.

硅固溶于铁素体和奥氏体中可提高它们的硬度和强度。含硅量若超过3%时,将显著地降低钢的塑性、韧性、延展性和可焊性,并易导致冷脆。

 

3.硫、氧

硫和氧作为杂质元素常以非金属化合物(如FeSFeO)形式存在于碳素钢中,形成非金属杂质,从而导致碳素钢性能劣化,尤其是硫的存在,会引起钢的热脆。

 

4.磷、砷、锑

磷、砷、锑作为杂质元素,它们对提高碳素钢的抗拉强度有一定的作用,但同时又都增加钢的脆性,尤其是低温脆性。(由于磷以固溶形式存在于铁素体中,影响铁素体的晶格变形,使碳素钢在常温下呈现脆性。这种现象称为冷脆)。磷和砷有都是造成碳钢严重偏析的有害元素。磷对钢的焊接性不利,它能增加焊裂的敏感性。

 

5.

钢中含钨量高时有二次硬化的作用,有红硬性,以及增加耐磨性。钨对钢的淬透性、回火稳定性、力学性能的影响均与钼相似,但以质量计,其作用效果不如钼显著。钨提高钢在高温下的蠕变抗力与热强性,当与钼复合使用时.效果更佳。


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