1. 硫(S)、氧(O)在碳素鋼中的作用


   硫和氧作為雜(za)質元(yuan)素常以非金(jin)屬化合物(wu)(如(ru)FeS、FeO)形式存在于碳(tan)素鋼(gang)(gang)中(zhong),形成非金(jin)屬夾(jia)雜(za),從(cong)而(er)導致(zhi)材料性能的劣化,尤其是(shi)(shi)硫的存在常引(yin)起材料的熱脆。硫和磷常是(shi)(shi)鋼(gang)(gang)中(zhong)要控制的元(yuan)素,并以其含量的多少來評(ping)定(ding)碳(tan)素鋼(gang)(gang)的優劣。


  由(you)于(yu)FeS可(ke)與(yu)鐵形(xing)成共晶(jing)(jing),并沿(yan)晶(jing)(jing)界分布。Fe-FeS共晶(jing)(jing)物的熔(rong)點為(wei)985℃,當在1000~1200℃溫(wen)度下(xia),對材(cai)料進行壓力加工時,由(you)于(yu)它已經熔(rong)化而導致(zhi)晶(jing)(jing)粒開裂(lie),使(shi)材(cai)料呈(cheng)現脆性。這(zhe)種(zhong)現象常(chang)稱為(wei)熱脆。


2. 磷(P)、砷(As)、銻(ti)(Sb)在碳素鋼中的(de)作用


  ①. 磷、砷和銻作為雜質元素,它們(men)對提高(gao)碳素鋼(gang)的(de)抗拉強度有一定(ding)的(de)作用,但同(tong)時又(you)都(dou)增加鋼(gang)的(de)脆性,尤其低溫脆性。磷和砷又(you)都(dou)是造成碳素鋼(gang)嚴(yan)重(zhong)偏析的(de)有害(hai)元素。磷對鋼(gang)的(de)焊接性不利,它能增加焊裂的(de)敏感性。


    由于(yu)(yu)磷以(yi)固溶形式存在于(yu)(yu)鐵素(su)體(ti)(ti)中,影(ying)響鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)晶格(ge)變形,使(shi)碳(tan)素(su)鋼在常(chang)溫下呈現(xian)脆性。這(zhe)種現(xian)象常(chang)稱為冷脆。


  ②. 由于低合金(jin)(jin)鋼熔點較高(gao)(gao),磷(lin)、砷、銻等雜質(zhi)元(yuan)素(su)(su)容易在高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)(xia)遷移聚集,從而導致低合金(jin)(jin)鋼的(de)高(gao)(gao)溫(wen)回火脆(cui)性(xing)。一般情況下(xia)(xia),低合金(jin)(jin)鋼均采用較高(gao)(gao)級(ji)的(de)冶(ye)煉方法(fa)(如電爐冶(ye)煉),故(gu)其硫(liu)、磷(lin)等雜質(zhi)元(yuan)素(su)(su)含量較低。


3. 鎢(W)在碳素鋼(gang)中的(de)作(zuo)用


   ①. 鋼中含鎢量(liang)高(gao)(gao)時(shi)有二次(ci)硬化作用(yong),有紅(hong)硬性(xing)(xing)(xing),以及增加耐磨性(xing)(xing)(xing)。鎢對鋼的淬透性(xing)(xing)(xing)、回火穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)、力學性(xing)(xing)(xing)能的影響均與鉬相(xiang)似,但以質量(liang)計,其作用(yong)效(xiao)果不如(ru)鉬顯(xian)著。鎢提高(gao)(gao)鋼在高(gao)(gao)溫下的蠕(ru)變抗力與熱強性(xing)(xing)(xing),當與鉬復合使用(yong)時(shi),效(xiao)果更佳。


   ②. 鎢(wu)能提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)抗氫作用的(de)穩定性。鎢(wu)通常加入低碳(tan)和中碳(tan)的(de)高(gao)級(ji)優質(zhi)合金結構鋼(gang)(gang)中,鎢(wu)能阻(zu)止熱處理時晶(jing)粒的(de)長(chang)大(da)和粗化,降低其回火脆化傾(qing)向(xiang),并顯(xian)著提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)強(qiang)度(du)和韌性。