钢中加入各个元素的作用.

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请教一下,在钢中加入各种成分的作用.
如:锰;碳;磷;硫,硅等.
为什么有的钢里面加磷和硫,有的里面不加.是根据什么要求.
% I# T0 w* u8 h/ O5 m" `另外他们的含量的不同体现在物理特性上是如何体现的.
我是外行,请专家们指点.谢谢.

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自己找本书先了解下吧，不明白再讨论。

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几种常用合金元素在钢中的作用
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锰提高强度，碳提高硬度，硅特殊用途的钢，硫和磷不是添加的吧，应该是杂质。

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1、C：C是主要的强化元素，C溶解在钢中形成间隙固溶体起固溶强化作用，与强碳化物形成元素形成碳化物析出起沉淀强化作用，C能提高钢的强度和淬透性，但C含量如过高，会使钢的塑性、韧性急剧下降。
2、Si：Si是钢中常见元素之一。Si在钢中不形成碳化物，以固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中。它提高钢中固溶体的强度和冷加工变形硬化率的作用极强，但同时也在一定程度上降低钢的塑性和韧性。Si是封闭γ相区的元素，提高钢的Ac3温度，因此含Si钢一般要求较高的淬火和退火温度。Si对淬透性影响中等，但对提高钢的回火稳定性和抗氧化性有很大好处。含Si较高时，在加热保温过程中，易导致表面脱碳和钢中碳石墨化。
. |+ M& `- @0 q% a3、Mn：Mn和Fe形成固溶体，提高钢中F和A的强度和硬度，可显著提高低碳和中碳珠光体钢的强度；同时Mn又是碳化物形成元素，进入渗碳体中取代一部分Fe原子。Mn在钢中降低临界转变温度，起到细化P的作用，也间接起到提高P强度的作用。Mn扩大γ相区，它使钢形成和稳定A组织的能力仅次于Ni。Mn降低A分解速度，强烈提高钢的淬透性。Mn与S形成MnS，能消除或减弱钢因硫所引起的热脆性，改善钢的热加工性能。
& ?' `( W- W  n: }9 {, ?8 i0 t' iMn作为合金元素也有不利的一面。Mn含量较高时，有使钢晶粒粗化的倾向，并增加钢的过热敏感性和回火脆敏感性；冶炼浇注和锻轧后冷却不当时容易使钢产生白点。鉴于Mn的以上特点，Mn在油井管、管线管中是最常用的强化元素。
4、Al：Al强烈缩小γ相区，与O、N有很大的亲和力。Al在炼钢中用作脱氧定氮剂，并且细化晶粒，阻抑低碳钢的时效，提高钢的低温韧性；Al细化钢的本质晶粒，提高钢的晶粒粗化温度；Al作为合金元素可以提高钢的抗氧化性能。
但是，在某些钢脱氧中Al用量过多，会导致钢出现一场组织和促进石墨化倾向，且导致浇注困难；在铁素体和珠光钢中，Al含量较高会降低钢的高温强度和韧性。
5、Mo：Mo属于缩小γ相区元素，在钢中存在于固溶体和碳化物相中；Mo在钢中的作用主要是提高淬透性、防止回火脆性、提高钢在某些介质中的抗蚀性、防止点蚀倾向。Mo对钢A→P转变有强烈的抑制作用，对A→B转变速度影响很小，同时对非共析钢由A分解析出先共析产物的速度也有抑制作用；Mo提高钢的淬透性，一般与Cr、Mn等配合使用效果更佳。Mo对回火脆性影响较为复杂，作为单一合金元素，Mo增加回火脆性；但和其它导致回火脆性的元素Mn、Cr等并存时，Mo又降低或抑制其它元素导致的回火脆性。Mo同时还是提高钢热强性最有效的元素；Mo由于形成特殊碳化物，可以改善钢在高温高压下抗氢侵蚀作用，普遍提高钢的抗蚀性能。
) `/ f& ?, W6 @3 b( @8 C7 U0 K  r6、W：W是形成γ相区和强碳化物形成元素之一。W在钢中，除了形成碳化物外，还部分溶入铁中形成固溶体。W对增加淬透性作用不大，主要是用于增加钢的回火稳定性、红硬性和热强性，以及由于形成的特殊碳化物而增加的耐磨性。由于W的特殊碳化物在钢中固溶困难、费时，因此含W钢在淬火时必须采用较高的加热温度和较长时间保温。W降低钢的过热敏感性，在固溶状态下显著提高回火稳定性。
% |8 m9 S1 P& ]8 [7、V：V是强化铁素体和γ相圈形成的元素之一，强烈缩小γ相区，与C、N、O都有极强的亲和力。V在钢中主要以碳化物形式存在，V细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度，降低钢的过热敏感性，并提高钢的强度和韧性；当V在高温溶入A时，将增加钢的淬透性，当以碳化物形式存在时，反而降低淬透性；V增加钢的回火稳定性，产生二次硬化效应。由于V提高钢的Ac3临界温度，且其碳化物溶入A速度很慢，故含V钢在热处理时一般需要较高的加热温度和保温时间。
8、Ti：Ti和C、N、O都有极强的亲和力，是强碳化物形成元素，其碳化物（TiC）在1000℃以上才缓慢溶入固溶体中，因此可将钢的晶粒粗化温度提高到1000℃以上；Ti还是强铁素体形成元素，缩小γ相区，强烈提高钢的A1、A3温度，当以固溶状态存在可以提高淬透性，若以TiC形式存在则降低淬透性；此外，Ti也是强化铁素体元素。
& n. n- J. L# X7 WTi可降低钢在250～400℃的回火脆性，提高钢的热强性和某些介质中的抗蚀性能。
9、Nb：Nb在钢中的作用与V较为类似，与C、N、O都有极强的亲和力，缩小γ相区。Nb提高钢的A3点，主要作用是细化晶粒、提高钢的晶粒粗化温度（1050℃以上）、降低过热敏感性和回火脆性，在一定状态下提高钢的强度、韧性及对蠕变的抗力等。固溶在A中时微量Nb可推迟先共析铁素体的析出，并大大延迟A分解成P的时间，但对A→B基本没有影响。Nb可延迟A变形后的再结晶时间，Nb微合金化低碳结构钢经控制轧制后细化铁素体晶粒，可以大幅度提高钢的强韧性。
+ p' F/ w( U3 t# Q6 V, X10、Cr：Cr属于缩小γ相区和形成γ相圈的元素，和铁形成连续固溶体，和碳形成多种碳化物。Cr使铁碳平衡相图S、E点向左移，铬钢的等温转变曲线与碳钢不同，它使P转变区域向高温区移动，B转变区域向低温区移动。Cr降低了钢的临界淬火冷却速度，显著增加钢的淬透性，Cr固溶在A中时降低Ms点，另外Cr能提高钢的回火稳定性；但Cr是促进回火脆性的元素，显著提高钢的脆性转变温度，对钢产生不利影响。
11、Ni：Ni是非碳化物形成元素，它扩大γ相区，是形成和稳定A的主要合金元素。Ni和Fe以互溶形式存在于钢中的α和γ相中，强化α相并通过细化α相晶粒改善钢的低温性能。Ni使铁碳平衡相图上的S点向左下移，降低钢中共析珠光体的碳含量和钢的A1临界转变温度；Ni还降低钢的Ac3临界转变温度，对钢的等温转变曲线形状没有显著影响，但是整个曲线相右下移动；随Ni含量增加，使钢的Ms点下降，临界淬火冷却速度降低，提高钢的淬透性。Ni可以提高钢对疲劳的抗力和减少钢的缺口敏感性，降低钢的低温脆性转变温度。
7 d/ r9 x) ~1 G/ I12、N：N是一种很强的形成和稳定A的元素，扩大γ相区。N在钢中起到固溶强化、时效沉淀强化、形成和稳定A组织等作用。但N在钢中不利作用也很明显，容易导致低碳钢的时效和蓝脆；超过一定含量时易在钢中形成气泡和疏松；与强氮化物形成元素（如Al、Ti等）形成带棱角和脆性的夹杂群。N在以前一直被认为是一种有害元素，但近来在一定条件下已被当作一种重要的合金元素。
13、S：S在钢中绝大部分情况下被认为是一种有害元素而必须加以控制。S容易与Fe形成低熔点的硫化铁，并与Fe形成熔点更低的共晶体（988℃），造成钢的热脆；S还使钢在凝固过程中形成严重的偏析；S在钢中形成硫化物夹杂，降低钢的延展性和韧性。但是S在易切削钢中，是作为一种合金元素来改善钢的切削性能。
14、P：P提高钢的回火脆性敏感性；同时P显著提高钢的抗拉强度，增加钢的脆性，提高脆性转变温度；P还造成钢的严重偏析，P和S一样，绝大部分情况下被认为是一种有害元素而必须加以控制。P的有益作用是提高钢的抗蚀性，改善切削加工性能。