|
|
发表于 2008-7-4 18:13:52
|
显示全部楼层
来自: 中国陕西西安
* 碳钢中的常存杂质元素有哪些,哪些是有益的,哪些是无益的,并叙述机理?
! H- l! x8 X2 N# L- J1 f1 J! G1 f. O4 r! z3 o
碳钢并不是单纯的铁碳合金,其中或多或少包含一些杂质元素。常存的杂质元素有锰Mn、硅Si、硫S、磷P。其中Mn、Si是有益元素,硫、磷是有害杂质。$ _" `$ [, p8 M( p6 r& V1 P
① Mn大部分溶解于铁素体F中,一部分溶解于渗碳体Fe3C中,使金属材料强化。Mn与S化合成MnS,能减轻S的有害作用。
5 K) K& {4 A" y② Si溶解于铁素体F中,使金属材料强化。有一部分Si溶解于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多,在碳钢中仅作为少量杂质存在,它对钢的性能影响并不显著。
3 J' g8 c- j: Y2 ^' _: I1 T" T( g③ S不溶于铁,而以FeS形式存在。由于FeS存在,钢在高温下变得极脆,称为热脆。4 N; `/ T, c% h9 ]( r8 Y
④ P溶于钢铁的铁素体中,虽然可使铁素体的强度、硬度有所提高,但却使室温下钢的塑性、韧性急剧降低,使钢变脆,这种现象称为冷脆。磷的存在还使钢的焊接性能变坏。9 a( r- ~& {3 s
w' V) T1 @$ i- P6 v9 X
* 材料中加入铬、硅、铝有什么作用?5 c, n) n% k& V
铬、硅、铝是有益元素,具有抗氧化性能。
4 \1 |7 Z. V& E铬:含铬的钢能在其表面可形成一层致密的Cr2O3氧化膜,有效地阻挡外界的氧原子继续往里扩散。较高温度使用的钢和合金,含铬量常大于20℅,如含铬量大于22℅在1100℃是稳定的。
/ `) I+ `( A6 N3 x8 Q! l! a: m硅:含硅的钢在高温时其表面可形成一层SiO2薄膜,它能提高抗氧化性。但过量的硅会恶化钢的热加工工艺性能。
6 o- Y/ i% h1 m" ~6 }1 ~$ v 硅溶解于铁素体F中,使金属材料强化。有一部分Si溶解于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多,在碳钢中仅作为少量杂质存在,它对钢的性能影响并不显著。" y4 F, U6 T9 M
铝:铝和硅都是比较经济的提高抗氧化性的元素。在铝钢表面形成Al2O3薄膜,它能提高氧化性,与Cr2O3相似,能起很好的保护作用。但是过量的铝会使钢的冲压性能和焊接性能变坏。
: C8 E( p) s/ m3 Z0 {其它作用:& K% P1 R; i5 d9 j9 N. b
铝Al在耐火保温材料的作用:耐火保温材料中Al2O3含量高,可提高材料的耐火度。Al2O3含量是恒量耐火保温材料等级的重要指标。8 m% p/ s5 w2 I7 k4 g0 |5 [
铬、铝在高温电阻合金中的作用:在高温电阻合金Cr20Ni80、0Cr25Al5等材料中,铬、铝可生成 Cr2O3、Al2O3 薄膜,保护内部合金不受氧化。 |
|