1. 硫(S)、氧(O)在碳素鋼中的(de)作用
硫(liu)和(he)氧作為雜質元素常以非金屬化(hua)合物(如(ru)FeS、FeO)形式(shi)存在(zai)于(yu)碳素鋼(gang)中(zhong),形成(cheng)非金屬夾雜,從(cong)而導致材料性能的劣化(hua),尤其是硫(liu)的存在(zai)常引起材料的熱脆。硫(liu)和(he)磷常是鋼(gang)中(zhong)要控制的元素,并以其含量的多少來評定碳素鋼(gang)的優劣。
由(you)于(yu)FeS可與鐵形成共晶(jing),并沿(yan)晶(jing)界(jie)分布。Fe-FeS共晶(jing)物(wu)的熔(rong)點為(wei)985℃,當在1000~1200℃溫度下,對材料進行壓力(li)加工時,由(you)于(yu)它已經熔(rong)化而導致(zhi)晶(jing)粒開(kai)裂,使材料呈(cheng)現脆(cui)性。這種現象常稱為(wei)熱脆(cui)。
2. 磷(lin)(P)、砷(As)、銻(ti)(Sb)在碳素(su)鋼中的作用
①. 磷、砷(shen)和(he)銻作為(wei)雜(za)質元(yuan)素,它(ta)(ta)們對提(ti)高碳素鋼的抗拉強度有(you)一定的作用,但同時又都增加(jia)鋼的脆(cui)性(xing),尤其低溫脆(cui)性(xing)。磷和(he)砷(shen)又都是(shi)造成碳素鋼嚴重(zhong)偏析的有(you)害元(yuan)素。磷對鋼的焊(han)接性(xing)不利,它(ta)(ta)能增加(jia)焊(han)裂(lie)的敏(min)感性(xing)。
由于磷以固溶形(xing)式存(cun)在(zai)于鐵素體中,影響(xiang)鐵素體的晶格變形(xing),使碳素鋼在(zai)常溫下呈現脆(cui)性。這(zhe)種現象常稱為冷(leng)脆(cui)。
②. 由(you)于低合(he)金鋼(gang)(gang)熔點(dian)較高,磷、砷、銻等(deng)雜質元素容易在(zai)高溫下遷移聚(ju)集,從(cong)而導致低合(he)金鋼(gang)(gang)的高溫回火脆性。一(yi)般情(qing)況(kuang)下,低合(he)金鋼(gang)(gang)均(jun)采(cai)用較高級的冶煉方法(如電爐冶煉),故其硫、磷等(deng)雜質元素含量較低。
3. 鎢(wu)(W)在(zai)碳素鋼中的(de)作用
①. 鋼(gang)中含鎢量(liang)高時有二次硬(ying)化作用(yong)(yong),有紅硬(ying)性(xing)(xing)(xing),以及增(zeng)加耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)。鎢對鋼(gang)的淬透性(xing)(xing)(xing)、回(hui)火穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)、力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)的影響(xiang)均與鉬相似,但以質量(liang)計,其作用(yong)(yong)效果(guo)不如鉬顯著。鎢提(ti)高鋼(gang)在高溫下的蠕變抗力與熱強性(xing)(xing)(xing),當與鉬復合使用(yong)(yong)時,效果(guo)更佳。
②. 鎢(wu)能提高(gao)(gao)鋼的(de)抗氫(qing)作(zuo)用(yong)的(de)穩(wen)定性。鎢(wu)通常加(jia)入低碳和(he)中碳的(de)高(gao)(gao)級優(you)質合金(jin)結構鋼中,鎢(wu)能阻(zu)止熱處理時(shi)晶粒的(de)長(chang)大和(he)粗化(hua),降低其回(hui)火脆化(hua)傾向,并顯(xian)著提高(gao)(gao)鋼的(de)強度和(he)韌性。

