1. 硫(S)、氧(O)在碳素鋼中的作用(yong)


   硫(liu)(liu)和(he)氧作為雜質元(yuan)素常以非金屬化合物(如(ru)FeS、FeO)形(xing)式存(cun)在(zai)于碳(tan)素鋼(gang)中,形(xing)成非金屬夾雜,從而導致材料(liao)性能的(de)劣化,尤其是硫(liu)(liu)的(de)存(cun)在(zai)常引起材料(liao)的(de)熱脆。硫(liu)(liu)和(he)磷(lin)常是鋼(gang)中要控制的(de)元(yuan)素,并以其含(han)量的(de)多少來評(ping)定碳(tan)素鋼(gang)的(de)優劣。


  由(you)于(yu)FeS可(ke)與鐵形成共晶(jing),并沿晶(jing)界分布。Fe-FeS共晶(jing)物的(de)熔點(dian)為985℃,當在1000~1200℃溫度(du)下(xia),對材料(liao)進(jin)行壓力(li)加工時,由(you)于(yu)它(ta)已經熔化(hua)而導致晶(jing)粒開裂(lie),使材料(liao)呈現(xian)脆性。這種現(xian)象常稱為熱脆。


2. 磷(P)、砷(As)、銻(ti)(Sb)在碳素鋼中的作用


  ①. 磷(lin)、砷和(he)銻作(zuo)為雜質元(yuan)素(su),它(ta)們(men)對提高碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)抗拉強度有一定(ding)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),但同時又(you)都增(zeng)加鋼(gang)的(de)(de)(de)脆性,尤其低溫脆性。磷(lin)和(he)砷又(you)都是造(zao)成(cheng)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)嚴重偏析的(de)(de)(de)有害元(yuan)素(su)。磷(lin)對鋼(gang)的(de)(de)(de)焊接性不利,它(ta)能(neng)增(zeng)加焊裂的(de)(de)(de)敏感性。


    由于磷以固溶形(xing)式存在(zai)(zai)于鐵素體(ti)中,影響鐵素體(ti)的(de)晶格變形(xing),使碳素鋼在(zai)(zai)常溫下呈現(xian)脆性。這種(zhong)現(xian)象常稱為冷脆。


  ②. 由(you)于低(di)(di)合(he)金鋼熔點(dian)較高,磷、砷、銻等雜質元素容易在高溫下遷移(yi)聚集,從(cong)而導(dao)致(zhi)低(di)(di)合(he)金鋼的高溫回火脆性。一般情況(kuang)下,低(di)(di)合(he)金鋼均(jun)采用較高級的冶煉方(fang)法(fa)(如電爐冶煉),故其硫(liu)、磷等雜質元素含(han)量較低(di)(di)。


3. 鎢(W)在碳素鋼中(zhong)的作用


   ①. 鋼(gang)(gang)中含鎢量高時有(you)二次硬(ying)化作用(yong)(yong),有(you)紅硬(ying)性(xing)(xing),以(yi)及增加耐磨性(xing)(xing)。鎢對鋼(gang)(gang)的(de)淬透性(xing)(xing)、回火穩定性(xing)(xing)、力學(xue)性(xing)(xing)能的(de)影響均與鉬相(xiang)似,但以(yi)質量計,其作用(yong)(yong)效果(guo)不如鉬顯(xian)著(zhu)。鎢提高鋼(gang)(gang)在高溫下的(de)蠕變(bian)抗力與熱(re)強性(xing)(xing),當與鉬復合使用(yong)(yong)時,效果(guo)更佳。


   ②. 鎢(wu)能(neng)提(ti)高鋼(gang)的(de)抗氫作(zuo)用的(de)穩定性。鎢(wu)通常加入低碳和中碳的(de)高級(ji)優(you)質合金(jin)結構鋼(gang)中,鎢(wu)能(neng)阻止(zhi)熱處理時(shi)晶粒的(de)長大和粗化,降低其回(hui)火脆化傾向,并顯著提(ti)高鋼(gang)的(de)強度和韌性。