钢铁中主要元素碳、硅、硫、磷
钢铁中主要含有:碳、硅、硫、磷、铁(主要元素),以及其他改变钢铁性能的元素,如:铬、锰、镍等,加入这些元素可以形成如:优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等优质钢或高级优质钢。
碳(C)
钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
硫(S)
提高硫和锰的含量,可以改善钢的被切削性能,在易切削钢中,硫作为有益元素加入。硫在钢中偏析严重。恶化钢的质量,在高温下,降低钢的塑性,是一种有害元素,它以熔点较低的FeS形式存在。
单独存在的FeS的熔点只有1190℃,而在钢中与铁形成共晶体的共晶温度更低,只有988℃,当钢凝固时,硫化铁析集在原生晶界处。钢1100~1200℃进行轧制时,晶界上的FeS就将熔化,大大的削弱了晶粒之间的结合力,导致钢的热脆现象,因此对硫应严加控制。一般控制在0.020%~0.050%。
为防止因硫导致的脆性,应加足够的锰,使其形成熔点较高的MnS。若钢中含流量偏高,焊接时由于SO2的产生,将在焊接金属内形成气孔和疏松。
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