1. 硫(S)、氧(O)在(zai)碳素鋼(gang)中的作(zuo)用
硫和氧作為雜(za)質元素常以非金(jin)屬化合物(如(ru)FeS、FeO)形(xing)(xing)式存在于碳素鋼中(zhong)(zhong),形(xing)(xing)成非金(jin)屬夾雜(za),從而導致(zhi)材(cai)(cai)料性能的(de)劣化,尤其是硫的(de)存在常引起材(cai)(cai)料的(de)熱脆(cui)。硫和磷常是鋼中(zhong)(zhong)要(yao)控制(zhi)的(de)元素,并以其含量的(de)多少來評定碳素鋼的(de)優劣。
由(you)于(yu)FeS可與鐵形成(cheng)共晶,并沿晶界分布。Fe-FeS共晶物的(de)熔點為985℃,當在1000~1200℃溫度下,對材料進行壓力加工時,由(you)于(yu)它已經熔化而(er)導(dao)致(zhi)晶粒開裂,使材料呈(cheng)現脆性。這種現象常稱(cheng)為熱(re)脆。
2. 磷(lin)(P)、砷(As)、銻(Sb)在(zai)碳素鋼中的作(zuo)用
①. 磷、砷(shen)和(he)銻作為雜質元素(su)(su),它們對提(ti)高碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)的(de)(de)抗拉強(qiang)度有一定的(de)(de)作用,但同時又都(dou)增加鋼(gang)的(de)(de)脆性,尤其低溫脆性。磷和(he)砷(shen)又都(dou)是(shi)造(zao)成碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)嚴重(zhong)偏析的(de)(de)有害元素(su)(su)。磷對鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接性不利,它能增加焊(han)裂的(de)(de)敏感(gan)性。
由于磷以固溶形(xing)(xing)式存在于鐵素體中,影響鐵素體的晶格變形(xing)(xing),使碳(tan)素鋼在常(chang)溫下呈現脆(cui)性。這(zhe)種現象(xiang)常(chang)稱(cheng)為冷脆(cui)。
②. 由于低(di)合(he)金(jin)鋼熔點較(jiao)(jiao)高(gao)(gao),磷(lin)、砷(shen)、銻(ti)等雜質元素(su)容易(yi)在高(gao)(gao)溫下(xia)遷移聚(ju)集,從而導致低(di)合(he)金(jin)鋼的(de)高(gao)(gao)溫回火脆(cui)性。一般情(qing)況(kuang)下(xia),低(di)合(he)金(jin)鋼均采用較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)級的(de)冶煉(lian)方法(如電爐冶煉(lian)),故(gu)其硫、磷(lin)等雜質元素(su)含(han)量較(jiao)(jiao)低(di)。
3. 鎢(W)在(zai)碳素(su)鋼(gang)中(zhong)的作用
①. 鋼中含鎢量高時有(you)二次硬化作用(yong),有(you)紅硬性(xing)(xing),以及增(zeng)加(jia)耐(nai)磨(mo)性(xing)(xing)。鎢對鋼的(de)淬透(tou)性(xing)(xing)、回火穩定(ding)性(xing)(xing)、力學性(xing)(xing)能的(de)影(ying)響均與(yu)鉬相(xiang)似,但以質量計,其作用(yong)效果(guo)不如鉬顯著。鎢提(ti)高鋼在高溫下的(de)蠕變抗力與(yu)熱強(qiang)性(xing)(xing),當與(yu)鉬復合使(shi)用(yong)時,效果(guo)更佳。
②. 鎢能(neng)提(ti)(ti)高鋼的(de)(de)抗氫(qing)作用的(de)(de)穩定性(xing)。鎢通常加入低碳(tan)(tan)和中(zhong)碳(tan)(tan)的(de)(de)高級優質(zhi)合金(jin)結構鋼中(zhong),鎢能(neng)阻止熱處理(li)時晶粒的(de)(de)長大和粗(cu)化,降低其回火脆化傾向,并顯著提(ti)(ti)高鋼的(de)(de)強(qiang)度和韌性(xing)。

