1. 硫(S)、氧(O)在碳素鋼中的作用


   硫和氧作(zuo)為雜質(zhi)元素常以非金屬(shu)化合物(如(ru)FeS、FeO)形式存(cun)在(zai)于碳(tan)素鋼(gang)中(zhong),形成非金屬(shu)夾(jia)雜,從而導致材料性(xing)能的(de)劣化,尤其(qi)是硫的(de)存(cun)在(zai)常引起材料的(de)熱脆(cui)。硫和磷常是鋼(gang)中(zhong)要控制的(de)元素,并以其(qi)含(han)量的(de)多少來(lai)評(ping)定碳(tan)素鋼(gang)的(de)優劣。


  由于FeS可(ke)與鐵形成共晶(jing),并沿晶(jing)界分布。Fe-FeS共晶(jing)物(wu)的(de)熔(rong)點為985℃,當在1000~1200℃溫度下,對材(cai)料進(jin)行壓力加工時,由于它已經熔(rong)化而(er)導(dao)致晶(jing)粒(li)開裂,使(shi)材(cai)料呈現脆(cui)性(xing)。這種現象常稱為熱脆(cui)。


2. 磷(P)、砷(As)、銻(ti)(Sb)在碳(tan)素鋼中的作用


  ①. 磷(lin)、砷和銻作為(wei)雜質元素,它(ta)(ta)們對(dui)(dui)提(ti)高碳素鋼(gang)的(de)抗拉強度(du)有一定的(de)作用,但同時又都增加鋼(gang)的(de)脆(cui)性,尤(you)其低(di)溫(wen)脆(cui)性。磷(lin)和砷又都是造成(cheng)碳素鋼(gang)嚴重(zhong)偏析的(de)有害元素。磷(lin)對(dui)(dui)鋼(gang)的(de)焊接性不利,它(ta)(ta)能增加焊裂的(de)敏感(gan)性。


    由于(yu)磷以(yi)固溶形(xing)式存在(zai)于(yu)鐵(tie)素(su)體中,影響鐵(tie)素(su)體的(de)晶格變形(xing),使(shi)碳素(su)鋼在(zai)常(chang)(chang)溫下(xia)呈現脆(cui)性。這(zhe)種(zhong)現象常(chang)(chang)稱為冷脆(cui)。


  ②. 由(you)于(yu)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)熔點(dian)較高(gao),磷、砷、銻等雜質元素容(rong)易在(zai)高(gao)溫(wen)下遷移聚集,從而(er)導致低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)的高(gao)溫(wen)回(hui)火(huo)脆性。一般情(qing)況下,低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)均采用較高(gao)級的冶煉(lian)方法(如電爐(lu)冶煉(lian)),故其(qi)硫、磷等雜質元素含量較低(di)(di)(di)。


3. 鎢(W)在碳素(su)鋼中的作用


   ①. 鋼中含鎢量高(gao)時(shi)有(you)二次硬(ying)化作(zuo)用(yong),有(you)紅硬(ying)性(xing),以及增加耐(nai)磨性(xing)。鎢對鋼的淬(cui)透性(xing)、回火穩定(ding)性(xing)、力學(xue)性(xing)能(neng)的影響(xiang)均與(yu)鉬相似,但以質(zhi)量計(ji),其作(zuo)用(yong)效果不(bu)如鉬顯著。鎢提高(gao)鋼在高(gao)溫下的蠕變抗(kang)力與(yu)熱強性(xing),當與(yu)鉬復合使(shi)用(yong)時(shi),效果更佳。


   ②. 鎢(wu)能(neng)提高鋼的(de)抗氫作(zuo)用的(de)穩定性。鎢(wu)通常加入低碳和中碳的(de)高級優質(zhi)合金結構鋼中,鎢(wu)能(neng)阻止(zhi)熱處理時晶粒的(de)長大(da)和粗(cu)化,降低其回火(huo)脆化傾向,并顯著提高鋼的(de)強(qiang)度和韌性。