钢中主要有益元素

　　硫在钢铁中一般认为是有害元素，它主要以MnS和FeS形式存在，可以引起钢的热脆性降低钢的力学性能，特别是屈服极限强度、塑性和耐磨性。硫的存在对钢的耐蚀性及可焊性也有不得影响。一般要求普通钢中ω(S)≤0.050%，优质钢中ω(S)≤0.030%，高级优质钢中ω(S)≤0.020%，然而在某些钢中(如切削钢、磁钢)，加入适量的硫[有的ω(S)高达0.35%，能改善钢的切削性、加工性和磁性等。

　　提高硫和锰的含量，可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的形式存在;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。钢在1100-1200℃进行轧制时，晶界上的FeS就将熔化，大大地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%。为了防止因硫导致的脆性，应加入足够的锰，使其形成熔点较高的MnS。若钢中含硫量偏高，焊接时由于SO2的产生，将在焊接金属内形成气孔和疏松。

　　(1) 对钢的显做组织及热处理的作用

　　A、氮和碳一样可固溶于铁，形成间隙式的固溶体。

　　B、氮扩大钢的奥氏体相区，是一种很强的形成和稳定奥氏体的元素，具效力约20 倍于镍，在-定限度内可代替一部分镍用于钢中。

　　C、渗入钢表面的氮与铬、铝、钒、钛等元素可化合成极稳定的氮化物，成为表而硬化和强化元素。

　　D、氮使高铬和高铬镍钢的组织致密坚实。

　　E、钢中残留氮量过高会导致宏观组织疏松或气孔。

　　(2) 对钢的力学性能的作用

　　A、氮有固溶强化作用。

　　B、含氮铁素体钢中，在快冷后的回火或在室温长时间停留时，由于析出超显微氮化物，可发生沉淀硬化过程• 氮也使低碳钢发生应变时效现象。在强度和硬度提高的同时，钢的韧性下降，缺口敏感性增加，氮导致钢的脆性的特件近似磷，其作用远大于磷、氮也是导致钢产生蓝脆的主要原因。

　　C、提高高铬和高铬镍钢的强度，而塑性并不降低，冲击韧性还有显著提高。

　　D、氮还能提高钢的蠕变和高温持久强度。

　　(3) 对钢的物理、化学及工艺性能的作用。

　　A、氮对不锈钢的抗蚀性能无显著影响。

　　B、对钢的高温抗氧化性也无显著影响，氮含量过高(如>0.16%)可使抗氧化性恶化。

　　C、含氮钢冷作变形硬化率较高，采用冷变形工艺时.应予注意。

　　D、氮可降低高铬铁素体钢的晶粒长大倾向，从而改善其焊接性能。

　　(4) 在钢中的应用

　　A、氮作为合金元素，在钢的含量一般小于0.3% ，特殊情况下可高达0.6%。

　　B、主要应用于渗氮调质结构钢、普通低合金钢、不锈耐酸钢及耐热不起皮钢。氮在钢中作为合金元素的应用还在扩大。

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