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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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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。6 K# |8 b Q5 S/ z2 |# n
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。2 ?3 d# q) z) e
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。/ J1 C& Q$ k4 ]) y' d2 r! C
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。' ^0 v1 X# m1 f! a, }3 n
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。
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6 b9 i% A, U5 S# F4 p3 \' E1 H3 u. G* 材料中加入铬、硅、铝有什么作用？
) | S9 u. j, I+ [* |$ o. p铬、硅、铝是有益元素，具有抗氧化性能。
5 O" ~; P4 Q+ e3 A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。7 ~- p; C0 y4 ^& z
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。) x4 o. ~* ^) T% _) Z) x
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。
7 W! l7 Q' R" [+ H4 D! V8 Z: U8 d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。
# _* Z$ Q) D* {0 C [: m7 Z其它作用：
9 p' I0 W, O# z* z3 }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。
2 M/ g9 Z! N! l8 Q. I) P3 D. {% ]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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发表于 2008-7-3 17:54:21
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