1、一、钢内所含成份的作用1、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。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.150.30%的硅。如果钢中含硅量超过 0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.01.2%的硅，强度可提高 1520%。硅和钼、钨、铬等结合，有提
2、高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅 14%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.300.50%。在碳素钢中加入 0.70%以上时就算“锰钢” ，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如 16Mn 钢比 A3 屈服点高 40%。含锰 1114%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性
3、，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于 0.045%，优质钢要求更低些。 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于 0.055%，优质钢要求小于 0.040%。在钢中加入 0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的
4、耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬 18 镍 9 奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加 0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳
5、形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。 12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。 13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。
6、缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过 0.5%塑性显著降低。当铜含量小于 0.50%对焊接性无影响。 15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的 08Al 钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。 16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。 17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。 18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为 57-71 的 15 个镧系元
7、素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土” ，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。二、常用材质性能对比化学成分% 机械性能牌号 C Si Mn P S 屈服强度N/mm2抗拉强度N/mm2延伸率%QT450-10 3.5-3.8 2.2-2.7 0.5 0.07 0.02 310 450 10ZG270-500 0.4 0.5 0.9 0.04 0.04 270 500 18三、常用材料编号规则牌号 解释 国标QT450-10 球铁四、材料简介一般含碳量小于 0.2
8、%的叫熟铁或纯铁，含量在 0.2-1.7%的叫钢，含量在1.7%以上的叫生铁。熟铁软，塑性好，容易变形，强度和硬度均较低，用途不广；生铁含碳很多，硬而脆，几乎没有塑性1.球墨铸铁是在熔炼过程中经过球化处理 , 使石墨形成球状的一种铸铁。它具有较高的机械性能和良好的铸造性能。由于球铁生产成本比铸钢低 , 机械性能比一般铸铁好 , 因此目前已得到广泛应用。 球墨铸铁的组织球墨铸铁是由球状石墨和金属基体组成。在生产实践中 , 铸件常见的金属基体为珠光体和铁素体两类。 牌号中的 “QT“ 是 “ 球铁 “ 两字汉语拼音的第一个字母。字母后的第一项数字代表最低抗拉强度 ， 第二项数字代表最低延伸率。 从
9、表中可以看到 ， 球铁的屈服强度较高 , 约为抗拉强度的 0.70.8 。一般铸钢的屈服强度与抗拉强度之比低于此值。这是球铁的一个极其可贵的性能。 实践还证明 , 球铁是一种良好的耐磨材料 ， 其耐磨性能优于灰铸铁和碳素结构钢。因此 , 国内外都用它来制造气缸体、活塞、曲轴、齿轮及机床床身等易磨损零件。 近年来 , 我国在球铁的研究、生产和应用方面进展较快 ， 特别是用稀土镁作球化剂 , 制成的高韧性稀土续球铁和高强度稀土 镁 球铁 ， 经热处理后 ， 其性能指标已大大超过表 2 所列的数据。 铸造性能球墨铸铁的流动性一般比灰铸铁好 ， 原因是它的破当量较高 ， 更接近于共晶点。但常因球化处理使铁水温度降低 ， 流动性变差。球铁的凝固过程不象灰铸铁那样的逐 层凝固 , 而是在整个体积内同时进行的 ， 它的外壳也不坚实 ， 因此 ， 石墨化膨胀使外壳胀大 ， 这就增加了产生缩孔和缩松的可能性。
