1. 硫(liu)(S)、氧(O)在碳(tan)素鋼中的作(zuo)用
硫和(he)氧作(zuo)為雜(za)質元素常以(yi)非(fei)金屬化合物(如FeS、FeO)形式(shi)存(cun)在于(yu)碳(tan)素鋼中(zhong),形成非(fei)金屬夾雜(za),從(cong)而導致(zhi)材(cai)料性(xing)能的(de)劣(lie)化,尤其是硫的(de)存(cun)在常引(yin)起材(cai)料的(de)熱脆。硫和(he)磷常是鋼中(zhong)要控制的(de)元素,并以(yi)其含(han)量的(de)多少來評(ping)定碳(tan)素鋼的(de)優劣(lie)。
由于FeS可與鐵形成共晶(jing)(jing)(jing),并沿(yan)晶(jing)(jing)(jing)界分布。Fe-FeS共晶(jing)(jing)(jing)物的熔點為(wei)985℃,當(dang)在(zai)1000~1200℃溫度下,對材料進行壓力加工時,由于它(ta)已經熔化而導致(zhi)晶(jing)(jing)(jing)粒開裂,使材料呈(cheng)現(xian)脆性。這(zhe)種現(xian)象(xiang)常稱為(wei)熱脆。
2. 磷(P)、砷(As)、銻(Sb)在(zai)碳素鋼中的作用
①. 磷(lin)(lin)、砷(shen)和銻作(zuo)為(wei)雜質元素(su)(su),它們對提(ti)高碳(tan)素(su)(su)鋼的(de)(de)抗拉強度有一定的(de)(de)作(zuo)用,但同時又都增加(jia)鋼的(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing)(xing),尤(you)其低溫脆(cui)性(xing)(xing)(xing)。磷(lin)(lin)和砷(shen)又都是造成(cheng)碳(tan)素(su)(su)鋼嚴(yan)重偏析的(de)(de)有害元素(su)(su)。磷(lin)(lin)對鋼的(de)(de)焊接性(xing)(xing)(xing)不利(li),它能(neng)增加(jia)焊裂(lie)的(de)(de)敏感(gan)性(xing)(xing)(xing)。
由于磷以(yi)固溶(rong)形式(shi)存在(zai)于鐵素(su)(su)體(ti)(ti)中(zhong),影(ying)響鐵素(su)(su)體(ti)(ti)的晶格變形,使碳素(su)(su)鋼(gang)在(zai)常溫下呈現脆(cui)性。這種現象常稱(cheng)為冷(leng)脆(cui)。
②. 由(you)于低(di)合(he)金鋼熔點較(jiao)高(gao),磷(lin)、砷、銻等雜質元(yuan)素(su)容易在高(gao)溫下(xia)遷移聚集,從而導(dao)致低(di)合(he)金鋼的高(gao)溫回火脆性。一般情況下(xia),低(di)合(he)金鋼均采用較(jiao)高(gao)級的冶(ye)煉方法(如電爐冶(ye)煉),故(gu)其硫、磷(lin)等雜質元(yuan)素(su)含量較(jiao)低(di)。
3. 鎢(W)在碳素鋼(gang)中的作(zuo)用
①. 鋼中含鎢(wu)(wu)量(liang)高時(shi)有二次硬化作(zuo)用(yong),有紅硬性(xing)(xing)(xing),以及(ji)增(zeng)加耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)。鎢(wu)(wu)對(dui)鋼的淬透性(xing)(xing)(xing)、回火(huo)穩定性(xing)(xing)(xing)、力(li)學性(xing)(xing)(xing)能的影響均與鉬(mu)相(xiang)似,但以質(zhi)量(liang)計,其作(zuo)用(yong)效(xiao)果不如鉬(mu)顯著。鎢(wu)(wu)提(ti)高鋼在高溫下的蠕變抗力(li)與熱強性(xing)(xing)(xing),當與鉬(mu)復合使用(yong)時(shi),效(xiao)果更佳。
②. 鎢(wu)(wu)能提(ti)高(gao)(gao)鋼的(de)(de)(de)抗氫(qing)作用的(de)(de)(de)穩(wen)定性。鎢(wu)(wu)通常(chang)加(jia)入低(di)碳和中碳的(de)(de)(de)高(gao)(gao)級優質合金結構鋼中,鎢(wu)(wu)能阻止(zhi)熱處理時晶(jing)粒的(de)(de)(de)長大和粗化,降低(di)其(qi)回火(huo)脆(cui)化傾(qing)向,并(bing)顯著提(ti)高(gao)(gao)鋼的(de)(de)(de)強度(du)和韌性。

