1. 硫(S)、氧(O)在碳素鋼中的作用
硫(liu)和氧作(zuo)為雜質元(yuan)(yuan)素(su)(su)常以(yi)非金屬化合物(如FeS、FeO)形式存在于碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)中,形成非金屬夾雜,從而導致材(cai)料性能的劣(lie)(lie)化,尤其是硫(liu)的存在常引起材(cai)料的熱(re)脆。硫(liu)和磷常是鋼(gang)(gang)中要控制(zhi)的元(yuan)(yuan)素(su)(su),并以(yi)其含量的多少來(lai)評定碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的優劣(lie)(lie)。
由于FeS可與鐵形成共晶,并沿晶界(jie)分(fen)布。Fe-FeS共晶物的熔點為985℃,當在1000~1200℃溫度下(xia),對材料(liao)進行壓力加工時,由于它已經(jing)熔化而導致晶粒開裂,使材料(liao)呈現脆性。這(zhe)種現象常稱為熱(re)脆。
2. 磷(P)、砷(As)、銻(Sb)在碳素鋼中(zhong)的作用
①. 磷(lin)(lin)、砷(shen)和銻作(zuo)為(wei)雜質(zhi)元素(su),它(ta)們對提(ti)高碳素(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)拉強度有一定(ding)的(de)(de)作(zuo)用,但同時(shi)又都增(zeng)加鋼(gang)(gang)的(de)(de)脆(cui)性(xing),尤其低溫脆(cui)性(xing)。磷(lin)(lin)和砷(shen)又都是造成碳素(su)鋼(gang)(gang)嚴重(zhong)偏(pian)析的(de)(de)有害元素(su)。磷(lin)(lin)對鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)不(bu)利(li),它(ta)能(neng)增(zeng)加焊(han)裂(lie)的(de)(de)敏感性(xing)。
由于磷以(yi)固溶形(xing)式存在于鐵(tie)(tie)素(su)體中,影響鐵(tie)(tie)素(su)體的晶格變形(xing),使(shi)碳素(su)鋼(gang)在常溫下(xia)呈現(xian)(xian)脆性。這種現(xian)(xian)象(xiang)常稱(cheng)為冷脆。
②. 由于(yu)低合金鋼(gang)熔點較(jiao)高(gao)(gao),磷、砷、銻等雜(za)質元素容易在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)遷移聚集(ji),從而導致低合金鋼(gang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)回火脆性。一(yi)般(ban)情(qing)況下(xia),低合金鋼(gang)均采(cai)用較(jiao)高(gao)(gao)級的(de)冶煉(lian)方(fang)法(如(ru)電爐冶煉(lian)),故其硫、磷等雜(za)質元素含量較(jiao)低。
3. 鎢(wu)(W)在碳(tan)素(su)鋼中(zhong)的作用
①. 鋼中含鎢量高時有(you)二次(ci)硬化作用(yong)(yong),有(you)紅硬性(xing),以及(ji)增加耐磨性(xing)。鎢對鋼的(de)淬透性(xing)、回火穩定性(xing)、力(li)(li)學性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響均與(yu)鉬相(xiang)似,但以質量計,其(qi)作用(yong)(yong)效果不如鉬顯著。鎢提高鋼在高溫下(xia)的(de)蠕變抗力(li)(li)與(yu)熱強性(xing),當與(yu)鉬復合使(shi)用(yong)(yong)時,效果更佳。
②. 鎢(wu)能提高(gao)鋼的抗(kang)氫作用的穩(wen)定(ding)性。鎢(wu)通常加入低(di)碳和(he)中(zhong)碳的高(gao)級優質合金結構鋼中(zhong),鎢(wu)能阻止熱處理時晶粒的長大和(he)粗(cu)化(hua),降低(di)其回火脆(cui)化(hua)傾向,并顯著提高(gao)鋼的強度和(he)韌性。

