|
|
发表于 2008-7-4 18:13:52
|
显示全部楼层
来自: 中国陕西西安
* 碳钢中的常存杂质元素有哪些,哪些是有益的,哪些是无益的,并叙述机理?
, D% A7 J5 h% V ^, g+ e) W
. L7 J4 A9 x2 t3 v) [" s碳钢并不是单纯的铁碳合金,其中或多或少包含一些杂质元素。常存的杂质元素有锰Mn、硅Si、硫S、磷P。其中Mn、Si是有益元素,硫、磷是有害杂质。5 ?9 O5 H, B# @2 H$ S/ _+ v
① Mn大部分溶解于铁素体F中,一部分溶解于渗碳体Fe3C中,使金属材料强化。Mn与S化合成MnS,能减轻S的有害作用。
! F' c T% o8 |② Si溶解于铁素体F中,使金属材料强化。有一部分Si溶解于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多,在碳钢中仅作为少量杂质存在,它对钢的性能影响并不显著。2 j6 I8 \9 A& z$ i, @; g
③ S不溶于铁,而以FeS形式存在。由于FeS存在,钢在高温下变得极脆,称为热脆。
+ X; H. q# G& u1 v④ P溶于钢铁的铁素体中,虽然可使铁素体的强度、硬度有所提高,但却使室温下钢的塑性、韧性急剧降低,使钢变脆,这种现象称为冷脆。磷的存在还使钢的焊接性能变坏。* \1 Z6 i7 M+ U6 I, i- Z+ Z
7 ~* e. u$ Z5 N% e! g3 F* 材料中加入铬、硅、铝有什么作用?
% T2 L% E# ~! e铬、硅、铝是有益元素,具有抗氧化性能。
) D; Q$ f/ h! c铬:含铬的钢能在其表面可形成一层致密的Cr2O3氧化膜,有效地阻挡外界的氧原子继续往里扩散。较高温度使用的钢和合金,含铬量常大于20℅,如含铬量大于22℅在1100℃是稳定的。$ F) e j+ ?7 a# a
硅:含硅的钢在高温时其表面可形成一层SiO2薄膜,它能提高抗氧化性。但过量的硅会恶化钢的热加工工艺性能。
1 m( K: e2 ] J& I8 J7 M) b% O 硅溶解于铁素体F中,使金属材料强化。有一部分Si溶解于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多,在碳钢中仅作为少量杂质存在,它对钢的性能影响并不显著。
/ N9 v- L# k- p* C" P' D铝:铝和硅都是比较经济的提高抗氧化性的元素。在铝钢表面形成Al2O3薄膜,它能提高氧化性,与Cr2O3相似,能起很好的保护作用。但是过量的铝会使钢的冲压性能和焊接性能变坏。
3 ]4 a6 i2 S; A7 _+ v* n/ c) L其它作用:- K; b! W. B# F' l) |3 o
铝Al在耐火保温材料的作用:耐火保温材料中Al2O3含量高,可提高材料的耐火度。Al2O3含量是恒量耐火保温材料等级的重要指标。6 P0 t( E: b0 x! @3 i; L
铬、铝在高温电阻合金中的作用:在高温电阻合金Cr20Ni80、0Cr25Al5等材料中,铬、铝可生成 Cr2O3、Al2O3 薄膜,保护内部合金不受氧化。 |
|