1. 硫(S)、氧(O)在碳素鋼中的作用
硫和(he)氧作為(wei)雜質元素(su)常(chang)以非(fei)金(jin)屬化合物(如FeS、FeO)形式存(cun)在于碳素(su)鋼(gang)中,形成非(fei)金(jin)屬夾雜,從而導致材料性能的(de)劣化,尤其是(shi)硫的(de)存(cun)在常(chang)引起材料的(de)熱脆。硫和(he)磷常(chang)是(shi)鋼(gang)中要控制的(de)元素(su),并以其含量的(de)多少來評定碳素(su)鋼(gang)的(de)優劣。
由于FeS可(ke)與(yu)鐵(tie)形成共(gong)晶,并沿晶界分布。Fe-FeS共(gong)晶物的熔點為985℃,當(dang)在1000~1200℃溫度下,對材料(liao)進(jin)行壓力加(jia)工時,由于它已經熔化而導致(zhi)晶粒開(kai)裂(lie),使材料(liao)呈(cheng)現脆(cui)性。這種(zhong)現象(xiang)常稱(cheng)為熱(re)脆(cui)。
2. 磷(lin)(P)、砷(As)、銻(Sb)在碳素鋼中的作用
①. 磷(lin)、砷和銻作為(wei)雜質元素(su),它們對提(ti)高碳素(su)鋼的(de)(de)抗拉強度有(you)一定的(de)(de)作用,但同時又(you)都增(zeng)加鋼的(de)(de)脆性(xing),尤(you)其低溫脆性(xing)。磷(lin)和砷又(you)都是造成碳素(su)鋼嚴(yan)重偏析的(de)(de)有(you)害元素(su)。磷(lin)對鋼的(de)(de)焊(han)接性(xing)不利(li),它能(neng)增(zeng)加焊(han)裂的(de)(de)敏感性(xing)。
由于(yu)(yu)磷以固(gu)溶形式存在于(yu)(yu)鐵素體中,影(ying)響(xiang)鐵素體的(de)晶格變形,使碳素鋼在常(chang)溫下呈(cheng)現脆性(xing)。這種現象常(chang)稱為冷脆。
②. 由于低合金鋼熔(rong)點較高,磷、砷、銻等(deng)雜(za)質元素容易在高溫下遷(qian)移聚集,從而導(dao)致低合金鋼的(de)高溫回(hui)火脆(cui)性。一般(ban)情況下,低合金鋼均采用(yong)較高級的(de)冶煉(lian)方(fang)法(fa)(如電爐冶煉(lian)),故其硫、磷等(deng)雜(za)質元素含量較低。
3. 鎢(W)在碳(tan)素鋼中的作用
①. 鋼中含鎢量高時(shi)有二(er)次(ci)硬化(hua)作用(yong),有紅(hong)硬性,以及增(zeng)加耐磨性。鎢對鋼的淬(cui)透性、回火穩(wen)定性、力學性能的影(ying)響均與(yu)鉬相(xiang)似,但以質量計,其作用(yong)效(xiao)果(guo)不如(ru)鉬顯著。鎢提高鋼在高溫下的蠕變(bian)抗(kang)力與(yu)熱強性,當與(yu)鉬復合(he)使用(yong)時(shi),效(xiao)果(guo)更佳。
②. 鎢能(neng)提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)抗氫作(zuo)用的(de)(de)穩定性(xing)。鎢通常加(jia)入低碳(tan)和中碳(tan)的(de)(de)高(gao)級優質(zhi)合金結構(gou)鋼(gang)中,鎢能(neng)阻止熱處理時晶粒的(de)(de)長(chang)大和粗化,降低其回火脆化傾向,并(bing)顯著提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)強度和韌性(xing)。

