钢材中元素S和元素P主要起什么作用

钢材中元素S和元素P主要起什么作用

元素S，也就是元素硫，在钢材中能提高钢的切削加工性能，在易切削钢中硫作为有益元素加入。在滚珠轴承钢中，硫化物在一定范围内表现出有益作用从[S]%从0.0008%增至0.013%~0.018%，可显著随着硫的增加可显著改善疲劳性能。
对于元素P，也就是元素磷,在常规钢种中，磷是一种有害的杂质元素，但是对于耐候钢而言，磷则是一种有用元素，当耐候钢中的磷含量处于0.04~0.15 %之间，P和 Cu同时加入钢中，可以使内锈层分带明显，更有利于提高钢的耐蚀性。

硫元素与磷元素属于在锻炼过程中留在钢中的杂质，是有害元素。它们会下降钢材的塑性、耐性、可焊性和疲惫强度。硫能使钢材“热脆”，磷使钢材“冷脆”。但从另方面看，在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性是有利的。

硫（Sulfur）： 硫来源于炼钢的矿石和燃料焦炭，是钢材中的一种有害元素。 硫以硫化铁（FeS）的形态存在于钢材中，FeS和Fe形成低熔点（985℃）的化合物，而钢材的热加工温度一般在1150-1200℃，所以当钢材热加工时，FeS化合物会过早熔化导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量越高，热脆现象越严重，故必须对钢材中的含硫量进行控制。 .磷（Phosphorus）: 磷是由矿石带入钢中的，一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量控制较严。高级优质钢：P＜0.025%;优质钢：P＜0.04%;普通钢：P＜0.085%。

钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1、按品质分类 (1) 普通钢 (2) 优质钢 (3) 高级优质钢 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢：a.低碳钢；b.中碳钢；c.高碳钢 (2) 合金钢：a.低合金钢；b.中合金钢；c.高合金钢 3、按成形方法分类 (2) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢 4、按用途分类 (1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2) 结构钢 a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢；b.弹簧钢； c.轴承钢 (3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 (5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 5、综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢（包括高级优质钢） a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢； (f)特定用途优质结构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。 6、按冶炼方法分类 (1) 按炉种分 a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。 (2)按脱氧程度和浇注制度分 .沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。 7、按外形分类 可分为:a.型材、b.板材、c.管材、d.金属制品四大类。 a. 型材： 重轨，每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）；轻轨，每米重量小于或等于30千克的钢轨。 大型型钢：普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。按尺寸大小分为大、中、小型钢 线材：直径5-10毫米的圆钢和盘条 冷弯型钢：将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢 优质型材：优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等 b．板材； 薄钢板，厚度等于和小于4毫米的钢板 厚钢板，厚度大于4毫米的钢板。可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm） 钢带，也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板 电工硅钢薄板，也叫硅钢片或矽钢片 c.管材： 无缝钢管，用热轧、热轧——冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管 焊接钢管，将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管 d.金属制品 包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等

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0.15－0.30%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1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结 合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%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0.30－0.50%。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11－14%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，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。 304不锈钢管 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。 304不锈钢管304不锈钢管 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。 304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管 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。 304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管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。 304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管 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。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管 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。 304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管 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。 304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管 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。 304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管 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。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。 304不锈钢管 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。304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管304不锈钢管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。