鋼鐵中主要元素碳、硅、硫、磷
鋼鐵中主要含有:碳、硅、硫、磷、鐵(主要元素),以及其他改變鋼鐵性能的元素,如:鉻、錳、鎳等,加入這些元素可以形成如:優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、易切結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼等優(yōu)質(zhì)鋼或高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。
碳(C)
鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和沖擊性降低,當(dāng)碳量0.23%超過(guò)時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,含碳量一般不超過(guò)0.20%。碳量高還會(huì)降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場(chǎng)的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性。
硫(S)
提高硫和錳的含量,可以改善鋼的被切削性能,在易切削鋼中,硫作為有益元素加入。硫在鋼中偏析嚴(yán)重。惡化鋼的質(zhì)量,在高溫下,降低鋼的塑性,是一種有害元素,它以熔點(diǎn)較低的FeS形式存在。
單獨(dú)存在的FeS的熔點(diǎn)只有1190℃,而在鋼中與鐵形成共晶體的共晶溫度更低,只有988℃,當(dāng)鋼凝固時(shí),硫化鐵析集在原生晶界處。鋼1100~1200℃進(jìn)行軋制時(shí),晶界上的FeS就將熔化,大大的削弱了晶粒之間的結(jié)合力,導(dǎo)致鋼的熱脆現(xiàn)象,因此對(duì)硫應(yīng)嚴(yán)加控制。一般控制在0.020%~0.050%。
為防止因硫?qū)е碌拇嘈?,?yīng)加足夠的錳,使其形成熔點(diǎn)較高的MnS。若鋼中含流量偏高,焊接時(shí)由于SO2的產(chǎn)生,將在焊接金屬內(nèi)形成氣孔和疏松。