1. 硫(S)、氧(O)在碳素(su)鋼中(zhong)的作用
硫(liu)(liu)和(he)氧作為雜(za)(za)質元(yuan)素常(chang)(chang)以非金屬(shu)化(hua)合物(如(ru)FeS、FeO)形(xing)式(shi)存在(zai)于碳素鋼(gang)中,形(xing)成非金屬(shu)夾雜(za)(za),從而導(dao)致材料性能的(de)(de)劣化(hua),尤其(qi)是硫(liu)(liu)的(de)(de)存在(zai)常(chang)(chang)引起(qi)材料的(de)(de)熱脆。硫(liu)(liu)和(he)磷常(chang)(chang)是鋼(gang)中要控制的(de)(de)元(yuan)素,并以其(qi)含(han)量(liang)的(de)(de)多少來評定(ding)碳素鋼(gang)的(de)(de)優(you)劣。
由(you)于(yu)FeS可與(yu)鐵形成共晶,并(bing)沿晶界分布。Fe-FeS共晶物的熔點(dian)為985℃,當在(zai)1000~1200℃溫度下,對(dui)材料(liao)進行壓力加工時,由(you)于(yu)它(ta)已經熔化而(er)導致晶粒開裂,使材料(liao)呈現脆(cui)性。這種現象常(chang)稱(cheng)為熱脆(cui)。
2. 磷(P)、砷(As)、銻(ti)(Sb)在碳(tan)素鋼中的作用(yong)
①. 磷、砷(shen)和銻作為雜質元素,它(ta)(ta)們(men)對提高碳素鋼(gang)(gang)(gang)的抗拉(la)強度(du)有一定的作用,但同時(shi)又(you)都增加鋼(gang)(gang)(gang)的脆性,尤其(qi)低(di)溫(wen)脆性。磷和砷(shen)又(you)都是造成碳素鋼(gang)(gang)(gang)嚴重(zhong)偏析(xi)的有害(hai)元素。磷對鋼(gang)(gang)(gang)的焊(han)接性不利,它(ta)(ta)能(neng)增加焊(han)裂的敏感(gan)性。
由于磷以固(gu)溶(rong)形式存在(zai)于鐵(tie)素(su)(su)體(ti)中,影響鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的晶格變形,使碳素(su)(su)鋼(gang)在(zai)常溫下呈現脆(cui)性。這種(zhong)現象常稱(cheng)為冷脆(cui)。
②. 由(you)于低(di)合金(jin)鋼(gang)熔點(dian)較(jiao)高,磷、砷、銻(ti)等(deng)雜質元素容易在高溫下遷移聚集(ji),從而導致低(di)合金(jin)鋼(gang)的高溫回火脆性。一(yi)般情況下,低(di)合金(jin)鋼(gang)均采用較(jiao)高級的冶煉(lian)方(fang)法(如電爐冶煉(lian)),故其硫(liu)、磷等(deng)雜質元素含量(liang)較(jiao)低(di)。
3. 鎢(W)在碳素鋼中(zhong)的作用(yong)
①. 鋼(gang)(gang)中含鎢(wu)量高(gao)時(shi)有二(er)次硬(ying)化作用,有紅硬(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing),以及增加耐磨性(xing)(xing)(xing)(xing)。鎢(wu)對鋼(gang)(gang)的淬透性(xing)(xing)(xing)(xing)、回火穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能的影響(xiang)均與(yu)鉬相似(si),但以質量計,其作用效果不如鉬顯著。鎢(wu)提高(gao)鋼(gang)(gang)在高(gao)溫下的蠕變抗力(li)與(yu)熱強性(xing)(xing)(xing)(xing),當與(yu)鉬復合使(shi)用時(shi),效果更佳(jia)。
②. 鎢能提高鋼(gang)的(de)抗氫作用的(de)穩定性(xing)。鎢通(tong)常加入低(di)碳(tan)和(he)中碳(tan)的(de)高級優質合金(jin)結構(gou)鋼(gang)中,鎢能阻止(zhi)熱處理時晶(jing)粒的(de)長大(da)和(he)粗化,降低(di)其(qi)回火脆(cui)化傾向,并顯著提高鋼(gang)的(de)強(qiang)度和(he)韌(ren)性(xing)。

