1. Главная
  2. /
  3. Знания о сплавах
  4. /
  5. Роль легирования...

Роль легирующих элементов в производстве стали

Для улучшения и усиления некоторых свойств стали и придания ей особых свойств элементы, специально добавляемые в процессе выплавки, называются легирующими элементами. Распространенными легирующими элементами являются хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, ниобий, цирконий, кобальт, кремний, марганец, алюминий, медь, бор, редкоземельные и др. В некоторых случаях в качестве сплавов выступают также фосфор, сера, азот и т.д.

1125196ur4wsr66jrjb4wy

1

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Cr

24

Хром может повышать прокаливаемость стали и обладает эффектом вторичного упрочнения, что позволяет повысить твердость и износостойкость углеродистой стали, не делая ее хрупкой. При содержании хрома более 12% сталь обладает хорошей стойкостью к высокотемпературному окислению и окислительной коррозии, а также повышает термическую прочность стали. Хром является основным легирующим элементом нержавеющей кислотостойкой и жаропрочной стали.

Хром может повысить прочность и твердость углеродистой стали в состоянии проката, а также уменьшить удлинение и усадку профиля. При содержании хрома более 15% прочность и твердость снижаются, а удлинение и усадка профиля, соответственно, увеличиваются. Детали, содержащие хромистую сталь, легко получают более высокое качество обработки поверхности шлифованием.

Основная роль хрома в закаленной структуре заключается в повышении прокаливаемости, благодаря чему сталь после закалки и отпуска обладает лучшими комплексными механическими свойствами; в науглероженной стали также может образовываться карбид хрома, что позволяет повысить износостойкость поверхности материала.

Пружинные стали, содержащие хром, не так легко обезуглероживаются при термообработке. Хром может повышать износостойкость, твердость и красностойкость инструментальной стали, обладает хорошей стабильностью при отпуске. В электротермических сплавах хром может повышать стойкость к окислению, сопротивление и прочность сплава.

2

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Ni

28

Никель упрочняет феррит и рафинирует перлит в стали, общий эффект заключается в повышении прочности, а влияние на пластичность незначительно. В целом для низкоуглеродистой стали, используемой в прокате, нормализованном или отожженном состоянии без отпуска, определенное содержание никеля может повысить прочность стали без существенного снижения ее вязкости. Согласно статистике, увеличение содержания никеля на каждые 1% позволяет повысить прочность на 29,4Па. С увеличением содержания никеля предел текучести стали опережает предел прочности при растяжении, поэтому коэффициент прочности никельсодержащей стали может быть выше, чем у обычной углеродистой стали. Повышая прочность стали, никель оказывает меньшее влияние на вязкость, пластичность и другие технологические свойства стали, чем другие легирующие элементы. Для среднеуглеродистой стали перлит становится тоньше, поскольку никель снижает температуру перлитного перехода. А поскольку никель снижает содержание углерода в эвтектоидной точке, количество перлита больше, чем у углеродистой стали с тем же содержанием углерода, поэтому прочность перлитной ферритной стали с никелем выше, чем у углеродистой стали с тем же содержанием углерода. Напротив, при одинаковой прочности стали содержание углерода в никельсодержащей стали может быть соответствующим образом снижено, что позволяет повысить вязкость и пластичность стали. Никель может повысить сопротивление стали усталости и снизить чувствительность стали к надрезу. Никель снижает температуру перехода стали в хрупкое состояние при низких температурах, что очень важно для низкотемпературных сталей. Сталь с содержанием никеля 3,5% можно использовать при температуре -100 °С, а сталь с содержанием никеля 9% может работать при температуре -196 °С. Никель не повышает сопротивление стали ползучести, поэтому его обычно не используют в качестве упрочняющего элемента жаропрочной стали.

Коэффициент линейного расширения сплава Fe-Ni с высоким содержанием никеля существенно изменяется при увеличении или уменьшении содержания никеля. Используя это свойство, можно разрабатывать и изготавливать прецизионные сплавы и биметаллические материалы с очень низким или определенным коэффициентом линейного расширения.

Кроме того, никель, добавленный в сталь, обладает не только кислотостойкостью, но и щелочестойкостью, коррозионной стойкостью к атмосферным воздействиям и соли, никель является одним из важных элементов в нержавеющей кислотостойкой стали.

3

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Mo

42

Молибден в составе стали позволяет повысить прокаливаемость и термическую прочность, предотвратить отпускную хрупкость, увеличить реманентность и коэрцитивную силу, а также коррозионную стойкость в некоторых средах.

В закаленной стали молибден может сделать большую часть деталей закаленной глубоко, закаленной насквозь, улучшить сопротивление закалке или стабильность закалки стали, так что детали могут быть закалены при более высоких температурах, чтобы более эффективно устранить (или уменьшить) остаточные напряжения, улучшить пластичность.

В дополнение к вышеперечисленным функциям в науглероженной стали молибден может также уменьшить склонность карбидов к образованию непрерывной сети на границе зерен в науглероженном слое, уменьшить количество остаточного аустенита в науглероженном слое и относительно повысить износостойкость поверхностного слоя.

В ковочном штампе молибден может также поддерживать относительно стабильную твердость стали, увеличивать деформацию. Устойчивость к растрескиванию и износу.

В нержавеющей кислотостойкой стали молибден может дополнительно повысить коррозионную стойкость к органическим кислотам (таким как муравьиная, уксусная, щавелевая и др.) и перекиси водорода, серной кислоте, сульфиту, сульфату, кислотным красителям, отбеливающему порошку и т.д. В частности, благодаря добавлению молибдена предотвращается тенденция к точечной коррозии, вызванная присутствием хлорид-ионов.

Быстрорежущая сталь W12Cr4V4Mo, содержащая около 1% молибдена, обладает износостойкостью, твердостью при отпуске и красной твердостью.

4

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

W

74

Помимо образования карбидов в стали, вольфрам частично растворяется в железе с образованием твердого раствора. Его действие аналогично молибдену, при этом, согласно расчету массовой доли, общий эффект не столь значителен, как у молибдена. Основным назначением вольфрама в стали является повышение устойчивости при отпуске, красной твердости, термической прочности и повышение износостойкости за счет образования карбидов. Поэтому он используется в основном для инструментальных сталей, таких как быстрорежущая сталь, сталь для штампов горячей ковки и т.д.

Вольфрам образует тугоплавкие карбиды в высококачественной пружинной стали, что позволяет облегчить процесс накопления карбидов и сохранить высокую жаропрочность при закалке на высоких температурах. Вольфрам также может снизить чувствительность стали к перегреву, повысить прокаливаемость и увеличить твердость. Пружинная сталь 65SiMnWA имеет высокую твердость после воздушного охлаждения после горячей прокатки, а пружинная сталь с сечением 50 мм2 может быть закалена в масле, что позволяет использовать ее в качестве важной пружины, выдерживающей большие нагрузки, жаропрочной (не более 350 °С) и ударопрочной. Высокопрочная жаростойкая пружинная сталь 30W4Cr2VA с большой прокаливаемостью, закалкой 1050 ~ 1100℃, отпуском 550 ~ 650℃, пределом прочности при растяжении 1470 ~ 1666 Па. В основном применяется для изготовления пружин, используемых при высоких температурах (не более 500 °С).

Благодаря добавлению вольфрама можно значительно повысить износостойкость и обрабатываемость стали, поэтому вольфрам является основным элементом легированной инструментальной стали.

5

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

V

23

Ванадий обладает сильным сродством к углероду, аммиаку и кислороду и образует с ними соответствующие устойчивые соединения. В стали ванадий присутствует в основном в виде карбида. Его основная функция - измельчение структуры и зерна стали, повышение прочности и вязкости стали. При растворении в твердом растворе при высокой температуре повышается прокаливаемость; наоборот, если он существует в виде карбида, то прокаливаемость снижается. Ванадий повышает отпускную стабильность закаленной стали и вызывает эффект вторичного упрочнения. Содержание ванадия в стали, за исключением быстрорежущей инструментальной стали, обычно не превышает 0,5%.

Ванадий в обычной низкоуглеродистой легированной стали позволяет рафинировать зерно, повысить прочность и коэффициент текучести после нормализации и низкотемпературные характеристики, улучшить сварочные свойства стали.

Ванадий в легированной конструкционной стали из-за общих условий термической обработки снижает прокаливаемость, поэтому его часто используют в комбинации с марганцем, хромом, молибденом и вольфрамом в конструкционной стали. Ванадий в закаленной стали используется в основном для повышения прочности и коэффициента текучести стали, рафинирования зерна и повышения чувствительности к перегреву. В науглероженной стали зерно может быть рафинировано, так что сталь можно закаливать непосредственно после науглероживания, без вторичной закалки.

В пружинной и подшипниковой стали ванадий позволяет повысить прочность и коэффициент текучести, особенно увеличить предел пропорциональности и предел упругости, снизить чувствительность к обезуглероживанию при термообработке и тем самым улучшить качество поверхности. Подшипниковая сталь, содержащая ванадий в пяти хромах, обладает высокой дисперсностью карбонизации и хорошими эксплуатационными характеристиками.

Ванадий в инструментальной стали рафинирует зерна, снижает чувствительность к перегреву, повышает отпускную стойкость и износостойкость, тем самым продлевая срок службы инструмента.

6

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Ti

81

Титан и азот, кислород, углерод имеют сильное сродство, причем сродство с серой сильнее, чем с железом. Поэтому он является хорошим раскислителем-дегазатором и эффективным элементом для фиксации азота и углерода. Хотя титан является сильным карбидообразующим элементом, он не соединяется с другими элементами, образуя комплексные соединения. Связующая сила карбида титана прочная, стабильная, нелегко разлагается, в стали только при нагреве до температуры более 1000°С медленно растворяется в твердом растворе. Перед плавлением частицы карбида титана обладают эффектом предотвращения роста зерна. Поскольку сродство между титаном и углеродом намного больше, чем сродство между хромом и углеродом, титан обычно используется в нержавеющей стали для закрепления в ней углерода, чтобы устранить истощение хрома на границе зерен, тем самым устраняя или уменьшая межкристаллитную коррозию стали.

Титан также является одним из сильных ферритообразующих элементов, который сильно повышает температуры А1 и А3 стали. Титан может повысить пластичность и вязкость обычной низколегированной стали. Поскольку титан фиксирует азот и серу и образует карбид титана, прочность стали повышается. За счет нормализации измельчения зерна, осаждения карбида можно значительно улучшить пластичность и ударную вязкость стали, конструкционная сталь из титанового сплава обладает хорошими механическими и технологическими свойствами, основным недостатком является несколько низкая прокаливаемость.

Обычно в высокохромистую нержавеющую сталь необходимо добавлять титан в количестве, примерно в 5 раз превышающем содержание углерода, что позволяет не только повысить коррозионную стойкость (в основном стойкость к межкристаллитной коррозии) и вязкость стали, но и упорядочить тенденцию роста зерна стали при высокой температуре и улучшить сварочные характеристики стали.

7

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Nb/Cb

41

Ниобий и колумбий часто сосуществуют с танталом, и их роль в стали аналогична. Ниобий и тантал частично растворяются в твердом растворе для его упрочнения. При растворении в аустените значительно повышается прокаливаемость стали. Однако в виде карбидных и оксидных частиц происходит измельчение зерна и снижение прокаливаемости стали. Ниобий может повышать отпускную стабильность стали и оказывает эффект вторичного упрочнения. Небольшое количество ниобия может повысить прочность стали, не влияя на ее пластичность и вязкость. Благодаря эффекту рафинирования зерна можно повысить ударную вязкость стали и снизить температуру хрупкого перехода. При более чем 8-кратном содержании углерода почти весь углерод в стали может быть зафиксирован, благодаря чему сталь обладает хорошей водородной стойкостью. В аустенитной стали можно предотвратить межкристаллитную коррозию стали под действием окислительной среды. Благодаря фиксированному углероду и закалке осадками она может улучшить высокотемпературные свойства жаропрочной стали, например, прочность при ползучести.

Ниобий позволяет повысить предел текучести и ударную вязкость, а также снизить температуру хрупкого перехода в обычной низколегированной стали, используемой в строительстве. В науглероженной и закаленной легированной конструкционной стали одновременно повышается прокаливаемость. Улучшает вязкость и низкотемпературные характеристики стали. Можно уменьшить закалку на воздухе низкоуглеродистой мартенситной жаропрочной нержавеющей стали, избежать хрупкости при отпуске и повысить прочность при ползучести.

8

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Zr

40

Цирконий является сильным карбидообразующим элементом, и его роль в стали аналогична роли ниобия, тантала и ванадия. Добавление небольшого количества циркония оказывает эффект дегазации, очистки и рафинирования зерен, что способствует повышению низкотемпературных характеристик стали и улучшению штамповочных свойств, и часто используется при производстве сверхвысокопрочной стали и суперсплавов на основе никеля, применяемых в газовых двигателях и конструкциях баллистических ракет.

9

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Co

27

Кобальт в основном используется в специальных сталях и сплавах, быстрорежущая сталь, содержащая кобальт, обладает высокой температурной твердостью, а молибден может быть одновременно добавлен в мартенситно-стареющую сталь для получения сверхвысокой твердости и хороших комплексных механических свойств. Кроме того, кобальт является важным легирующим элементом в жаропрочных сталях и магнитных материалах.

Кобальт снижает прокаливаемость стали, поэтому добавление только углеродистой стали приведет к снижению комплексных механических свойств после отпуска. Кобальт может упрочнять феррит, его добавление в углеродистую сталь в отожженном или нормализованном состоянии может повысить твердость стали, предел текучести и предел прочности, удлинение и усадка сечения оказывают негативное влияние, ударная вязкость также снижается с увеличением содержания кобальта. Благодаря устойчивости к окислению кобальт используется в жаропрочных сталях и жаропрочных сплавах. Уникальная роль сплава на основе кобальта проявляется и в газовых турбинах.

10

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Si

14

Кремний может растворяться в феррите и аустените для повышения твердости и прочности стали, по своей роли он уступает только фосфору и превосходит марганец, никель, хром, вольфрам, молибден, ванадий и другие элементы. Однако если содержание кремния превышает 3%, то пластичность и вязкость стали значительно снижаются. Кремний способен повысить предел упругости, предел текучести и коэффициент текучести (σs/σb), а также усталостную прочность и коэффициент усталости (σ-1/σb) стали. Именно по этой причине кремниевая или кремнемарганцевая сталь может использоваться в качестве пружинной.

Кремний может снижать плотность, теплопроводность и электропроводность стали. Он может способствовать огрублению зерен феррита и снижению коэрцитивной силы. Он имеет свойство уменьшать анизотропию кристалла, поэтому намагничивание происходит легко, магнитное сопротивление снижается, и его можно использовать для производства электротехнической стали, поэтому потери на магнитное блокирование листа из кремниевой стали низкие. Кремний может улучшать магнитную проницаемость феррита, поэтому стальной лист имеет более высокую силу магнитной индукции в слабом магнитном поле. Однако кремний снижает силу магнитной индукции стали в сильном магнитном поле. Кремний обладает сильным раскисляющим действием, что снижает эффект магнитного старения железа.

При нагреве стали, содержащей кремний, в окислительной атмосфере на ее поверхности образуется слой пленки SiO2, что повышает стойкость стали к окислению при высоких температурах.

Кремний может способствовать росту столбчатых кристаллов в литой стали и снижению пластичности. Если кремнистая сталь при нагреве охлаждается быстрее, то из-за низкой теплопроводности возникает большая разность внутренних и внешних температур стали, а следовательно, и разрушение.

Кремний может снижать свариваемость стали. Поскольку способность кремния связываться с кислородом сильнее, чем у железа, в процессе сварки легко образуется силикат с низкой температурой плавления, который увеличивает текучесть расплавленного шлака и расплавленного металла, вызывая явление разбрызгивания и ухудшая качество сварки. Кремний является хорошим раскислителем. При раскислении алюминия добавление определенного количества кремния может значительно повысить скорость раскисления. Определенное количество кремния содержится в стали, которая поступает в качестве сырья при выплавке чугуна и стали. В кипящей стали содержание кремния ограничено <0,07%, а если его предполагается добавлять, то при выплавке стали добавляют ферросилициевый сплав.

1

11

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Mn

25

Марганец является хорошим раскислителем и десульфуратором. Сталь обычно содержит определенное количество марганца, который может устранить или ослабить горячую хрупкость стали, вызванную серой, и тем самым улучшить характеристики стали при горячей обработке.

Твердый раствор, образованный марганцем и железом, повышает твердость и прочность феррита и аустенита в стали; в то же время он является элементом, образованным карбидами, который входит в цементит, замещая часть атомов железа. Марганец играет роль в рафинировании перлита, снижая критическую температуру перехода в стали, а также косвенно играет роль в повышении прочности перлитной стали. По способности стабилизировать аустенитные структуры марганец уступает только никелю, а также сильно повышает прокаливаемость стали. На основе марганца с содержанием менее 2% в сочетании с другими элементами были получены различные легированные стали.

Марганец обладает богатыми ресурсами и разнообразными эксплуатационными характеристиками и находит широкое применение, например, в углеродистой конструкционной стали с высоким содержанием марганца и пружинной стали.

В высокоуглеродистой высокомарганцовистой износостойкой стали содержание марганца может достигать от 10% до 14%, после обработки твердым раствором, хорошая вязкость, при ударе и деформации поверхностный слой будет укрепляться за счет деформации, высокая износостойкость.

Марганец и сера образуют MnS с более высокой температурой плавления, что позволяет предотвратить термическую хрупкость, вызываемую FeS. Марганец имеет свойство увеличивать огрубление зерна и чувствительность стали к отпускной хрупкости. При неправильном охлаждении после выплавки и ковки в стали легко образуются белые пятна.

12

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Al

13

Алюминий в основном используется для раскисления и рафинирования зерна. Способствует образованию твердого коррозионно-стойкого азотированного слоя в азотируемой стали. Алюминий может препятствовать старению низкоуглеродистой стали и повышать вязкость стали при низкой температуре. При высоком содержании алюминия он может повысить стойкость к окислению и коррозионную стойкость стали в окислительной кислоте и газе H2S, а также улучшить электрические и магнитные свойства стали. Алюминий играет большую роль в упрочнении твердого раствора в стали, повышая износостойкость, усталостную прочность и основные механические свойства науглероженной стали.

Алюминий и никель образуют соединения в тугоплавких сплавах для повышения металлургической прочности. Алюминиевые сплавы Fe-cr, содержащие алюминий, обладают практически постоянными характеристиками сопротивления и отличной стойкостью к окислению при высоких температурах и пригодны для изготовления электрометаллургических сплавов и хромовой проволоки сопротивления.

При раскислении некоторых видов стали, если количество алюминия слишком велико, это приводит к образованию аномальной структуры стали и способствует тенденции к графитизации стали. В ферритной и перлитной стали высокое содержание алюминия приводит к снижению ее высокотемпературной прочности и вязкости, а также к возникновению трудностей при выплавке, разливке и других аспектах.

13

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Cu

29

Заметная роль меди в стали заключается в повышении стойкости к атмосферной коррозии обычной низколегированной стали, особенно при использовании фосфора, добавление меди позволяет также повысить прочность и коэффициент текучести стали и не оказывает отрицательного влияния на сварочные характеристики. Рельсовая сталь (U-Cu), содержащая от 0,20% до 0,50% меди, помимо износостойкости, имеет ресурс коррозионной стойкости в 2-5 раз выше, чем у обычной углеродистой рельсовой стали.

Когда содержание меди превышает 0,75%, после обработки раствором и старения может возникнуть эффект усиления старения. При низком содержании меди ее эффект аналогичен никелю, но слабее. При более высоком содержании он неблагоприятен для обработки горячей деформацией, что приводит к хрупкости меди при обработке горячей деформацией. Медь в аустенитной нержавеющей стали с содержанием 2% ~ 3% обладает коррозионной стойкостью к серной, фосфорной и соляной кислотам и устойчивостью к коррозии под напряжением.

14

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

B

5

Основная роль бора в стали заключается в повышении прокаливаемости стали, что позволяет экономить другие более редкие и дорогие металлы, такие как никель, хром, молибден и др. С этой целью его содержание обычно указывается в диапазоне от 0,001% до 0,005%. Он может заменить 1,6% никеля, 0,3% хрома или 0,2% молибдена, при этом следует отметить, что бор вместо молибдена может предотвратить или уменьшить отпускную хрупкость, в то время как бор немного способствует склонности к отпускной хрупкости, поэтому не может быть полностью заменен бором на молибден.

Среднеуглеродистая углеродистая сталь с бором, благодаря улучшенной прокаливаемости, может сделать толщину стали более 20 мм после отпуска значительно лучше, поэтому сталь 40B и 40MnB можно использовать вместо 40Cr, сталь 20Mn2TiB можно использовать вместо науглероженной стали 20CrMnTi. Однако в связи с тем, что роль бора при увеличении содержания углерода в стали ослабевает или даже исчезает, при выборе борсодержащей углеродистой науглероженной стали необходимо учитывать, что в деталях после науглероживания прокаливаемость науглероженного слоя будет ниже, чем прокаливаемость сердцевины.

Пружинная сталь, как правило, должна быть полностью закалена, обычно площадь пружины невелика, и использование борсодержащей стали является выгодным. Действие бора на высококремнистую пружинную сталь сильно колеблется, поэтому ее неудобно использовать.

Бор обладает сильным сродством к азоту и кислороду, поэтому добавление в кипящую сталь 0,007% бора позволяет устранить явление старения стали.

1

15

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

Re

75

В общем случае к редкоземельным элементам относятся лантаноиды (15) с атомными номерами от 57 до 71 в периодической таблице, а также 21 скандий и 39 иттрий, всего 17 элементов. По своей природе они близки и нелегко разделяются. Неразделенные, так называемые смешанные редкоземы, дешевле, а редкоземельные элементы могут улучшить пластичность и ударную вязкость кованого проката, особенно в литой стали. Он может повысить сопротивление ползучести жаропрочных стальных электротермических сплавов и суперсплавов.

Редкоземельные элементы могут также повышать стойкость стали к окислению и коррозии. Эффект устойчивости к окислению превосходит эффект кремния, алюминия, титана и других элементов. Они могут улучшить текучесть стали, уменьшить количество неметаллических включений, сделать структуру стали плотной и чистой.

Добавление соответствующих редкоземельных элементов в обычную низколегированную сталь обеспечивает хорошее раскисление и удаление серы, повышает ударную вязкость (особенно низкотемпературную), улучшает анизотропные свойства.

Редкоземельные элементы повышают кислородостойкость феррохромного алюминиевого сплава, сохраняют мелкозернистость стали при высокой температуре, повышают высокотемпературную прочность, благодаря чему значительно увеличивается срок службы электронагревательного сплава.

16

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

N

7

Энергия азота частично используется в железе, что оказывает эффект упрочнения твердого раствора и повышения прокаливаемости, но он незначителен. Благодаря осаждению нитрида на границе зерен можно повысить высокотемпературную прочность границы зерен и увеличить предел ползучести стали. В сочетании с другими элементами в стали возникает эффект закалки под действием осадков. Коррозионная стойкость стали невелика, но поверхность стали после азотирования не только повышает ее твердость и износостойкость, но и значительно улучшает коррозионную стойкость. Остаточный азот в низкоуглеродистой стали может привести к старческой хрупкости.

17

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

S

16

Повышение содержания серы и марганца позволяет улучшить режущие свойства стали, а сера добавляется в качестве полезного элемента в свободно режущую сталь. Сера сильно сегрегирована в стали. Ухудшает качество стали, при высоких температурах снижает пластичность стали, является вредным элементом, который существует в виде FeS с более низкой температурой плавления. Сам по себе FeS имеет температуру плавления всего 1190 °С, а температура образования эвтектического кристалла с железом в стали еще ниже, всего 988 °С, и при затвердевании стали сульфид железа будет оседать на первичной границе зерен. При прокатке стали с температурой 1100 ~ 1200℃ FeS на границе зерен расплавится, что значительно ослабит силу связи между зернами и приведет к горячей хрупкости стали, поэтому содержание серы должно строго контролироваться. Обычно контролируется 0,020% ~ 0,050%. Для предотвращения хрупкости, вызванной серой, необходимо добавлять достаточное количество марганца для образования MnS с более высокой температурой плавления. Если скорость потока в стали высока, то в сварочном металле из-за образования SO2 образуется пористость и поры.

18

u930241241606373632fm253fmtautoapp138fJPEG

P

15

Фосфор оказывает сильное влияние на упрочнение твердых растворов и холодное упрочнение стали. Добавление фосфора в качестве легирующего элемента в низколегированную конструкционную сталь позволяет повысить ее прочность и стойкость к атмосферной коррозии, но снижает показатели холодной штамповки. Совместное использование фосфора с серой и марганцем позволяет повысить режущие свойства стали, увеличить качество поверхности заготовки и применяется для свободно режущейся стали, поэтому содержание фосфора в свободно режущейся стали также относительно высоко. Фосфор, используемый в феррите, хотя и может повысить прочность и твердость стали, но наибольший вред от него заключается в серьезной сегрегации, повышении отпускной хрупкости, значительном увеличении пластичности и вязкости стали, в результате чего сталь становится склонной к хрупкости при холодной обработке, то есть возникает так называемая "холодная хрупкость". Фосфор также оказывает негативное влияние на свариваемость. Фосфор является вредным элементом, его содержание должно строго контролироваться, общее содержание составляет не более 0,03% ~ 0,04%.

Здравствуйте, отправьте нам сообщение прямо сейчас.

Пожалуйста, пришлите подробную информацию!