化学成分对钢性能的影响分析

1）含碳量对钢的性能的影响

含碳量对钢的性能影响很大。通常随含碳量的增加，钢的抗拉强度及硬度增加而塑性和韧性下降。

但从铁碳合金状态图可看出，随含碳量的继续逐渐增加，铁素体逐渐减少，珠光体逐渐增加，当含碳量超过0.77%时逐渐出现渗碳体，渗碳体的数量不断增加，使钢的韧性下降，脆性增加，所以强度下降。这是随含碳量增加影响力学性能改变的根本原因所在。随含碳量的增加，钢的硬度、强度增加，塑韧性降低，钢的切削加工性能、冲压性、可锻性和焊接性都下降。含碳量对金属性能的影响如图1.5所示。

图1.5　含碳量对金属性能的影响

2）杂质对钢的性能的影响(www.xing528.com)

（1）硅、锰的影响

通常认为，硅、锰是一种有益的元素，它既能脱氧，消除氧的不良影响，又能使强度、硬度、弹性增加，而塑韧性能降低。硅的含量小于0.4%，锰的含量为0.4%~0.8%，对钢的力学性能影响不大，当硅、锰的含量分别大于2.0%时对钢的性能便有所影响。

（2）硫、磷杂质的影响

硫是钢中的有害元素，它是钢在冶炼时由燃料带入钢中的元素，而与铁生成FeS，再与铁形成低熔共晶体，熔点为985℃。当钢在1 000~1 200℃轧制或锻造时，共晶体熔化沿晶粒边界裂开，常把这种现象称为热脆性。因此，钢中的硫含量必须严格控制在0.045%以下。

磷在钢中虽然能使钢的强度、硬度增加，但塑韧性显著下降，特别是在室温下，严重影响钢的脆性，这种现象称为冷脆性，因此磷在钢中的含量也必须控制在0.045%以下。