鋼中元素含量的控制，視鋼的性能要求而定，不能簡(jiǎn)單定義為“有害”或是“無(wú)害”，而看是否根據(jù)需要控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。
盡管現(xiàn)代煉鋼技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)達(dá)到很高水平，但在煉制過(guò)程中仍會(huì)殘余一些固態(tài)和氣態(tài)元素（如硫、磷、氧、氮和氫等），它們會(huì)對(duì)鋼的質(zhì)量和性能產(chǎn)生明顯影響。
除了一些特殊牌號(hào)的鋼（如含磷高強(qiáng)鋼），煉制過(guò)程中的殘余元素含量總是希望越低越好。
另外有些元素（如碳、硅和錳）是常用合金元素，煉鋼過(guò)程中可調(diào)整控制在需要的范圍內(nèi)，以得到所需的性能。
還有一些合金元素（如鉻、鎳、鈦、銅等）是由煉鋼時(shí)用的廢料帶進(jìn)來(lái)的殘留物，或者是為煉制特種合金鋼特意加入的。
碳是最為經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)化元素（間隙式溶解或碳化物析出等），它能夠提高硬度卻不會(huì)因此增加多少脆性。
但碳含量過(guò)高會(huì)使鋼的耐沖擊性下降，也會(huì)在焊接（如電弧焊）熱影響區(qū)產(chǎn)生脆性。
硅有助于提高鋼在大氣中的耐腐蝕性，尤其是酸性腐蝕環(huán)境。
一般來(lái)說(shuō)，隨著硅含量的增加，會(huì)降低塑性，而硬度、屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度得到提高。
此外，硅能阻止煉鋼過(guò)程中氣泡和氣孔的形成，故能提高鋼錠和其他一些鑄件的致密性。高含硅量可提高鋼的磁導(dǎo)率和增加其電阻（硅鋼的由來(lái)）。
鋼的重要強(qiáng)化元素之一，常代替碳用于提高鋼的焊接性。同時(shí)錳對(duì)硫有制約能力，因此它不但能提高鋼的強(qiáng)度，還能改善缺口韌性和熱加工中的熱脆性。
較高的含錳量可能會(huì)增加出現(xiàn)淬火裂紋的幾率。
與銅配合使用，磷可改善鋼在空氣中的耐腐蝕性，也有助于提高鋼的易切削性。
高含磷量通常易引發(fā)“冷脆性”或冷態(tài)條件下的脆性斷裂，在高碳鋼鑄造時(shí)易增加初始偏析的概率。
因此，雖然磷在一定程度上能夠提高鋼的強(qiáng)度，但鑒于其他方面的負(fù)面影響通常不這么應(yīng)用。
硫和磷一樣，對(duì)鋼的切削性是有益的。
但硫有“熱脆性”，還會(huì)降低焊接性能。（這種影響會(huì)隨著含錳量的增加而減小。）
硫在鋼中大多作為長(zhǎng)條形硫化物的夾雜物而存在，因此也會(huì)降低鋼的各向同性。
氮具有相當(dāng)大的強(qiáng)化作用，并使鋼變脆，適量用于薄鋼板可增加強(qiáng)度并保持較好的成形性，氮?dú)膺€是一種晶粒細(xì)化劑。
氮會(huì)促使鋼的淬火時(shí)效和應(yīng)變時(shí)效，從而提高其硬度、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，降低塑性，并提高其缺口沖擊的轉(zhuǎn)變溫度。
高含氮量會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)應(yīng)變時(shí)效或“藍(lán)脆”的發(fā)生。強(qiáng)氮化物形成元素，如鋁常用于防止應(yīng)變時(shí)效。
注：
其他一些元素，諸如鎳、銅、鉬、鉻和錫等可能會(huì)隨廢料加入，而在脫氧的過(guò)程中，也會(huì)造成鋁、釩、鈦、鋯等元素的存在。
有時(shí)為了得到特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，如沉淀強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、提高可焊接性、耐腐蝕性、切削性等，還要特意以不同的量加入這些元素。
例如，加入12%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）Cr可使其成為不銹鋼（耐腐蝕性），而鎳可用于穩(wěn)定室溫下的奧氏體組織，并提高300系列不銹鋼的冷加工性。
| |
|
? 請(qǐng)關(guān)注 微信公眾號(hào): steeltuber. 轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留鏈接: http://www.jmdakun.com/Steel-Knowledge/Effect-of-carbon-silicon-manganese-and-phosphorus-sulfur-on-the-performance-of-steel.html
|