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发表于 2008-7-4 18:13:52
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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?
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. j3 J6 w) p2 T' R' L+ P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。8 {! i1 y) U8 ~& X
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。
3 ?1 W+ L9 l( a2 {' \② 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。! F1 ?: J" T7 k( f
③ 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 B# Y% j9 r3 X# q( W2 P# W
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。( G6 Q% F- u, E
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* 材料中加入铬、硅、铝有什么作用?$ ^5 ~! p m5 k$ o
铬、硅、铝是有益元素,具有抗氧化性能。0 L5 T9 `4 m* f$ R
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。6 Y& u, u, I- C% ^. a4 ?* K$ i
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。
4 r: J% J* R0 T 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。( g/ A! D! e# j H _
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。
4 N: m7 e: `- b4 a) n3 q1 ~& c- }其它作用:
3 {0 W; M0 E2 C$ s4 W2 P# a2 i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。
7 s2 o' ]/ ^0 ^% w. z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。 |
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