元素的作用

不会

本人整理了一下，可能用处不多大，可能对我们一些初学者有些用处。
(一)锰的影响
       一般认为锰在钢中是一种有益的元素。在碳钢中含锰量通常在0.25～0．80％范围；在含锰合金钢中，一般控制在1.0～1.2％范围。
锰大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化；一部分锰也能溶于Fe3C中，形成合金渗碳体；锰还能增加珠光体相对量，并使它变细，从而提高钢的强度。锰与硫化合成为MnS，以减轻硫的有害作用。当锰含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响并不显著。
(二)硅的影响
       硅在钢中也是一种有益的元素。在镇静钢(用铝、硅铁和锰铁脱氧的钢)中含硅最通常在0.10～O.40％之间；沸腾钢(只用锰铁脱氧的钢)中只含有0.03～0.07％Si。硅与锰一样，能溶于铁素体中，使铁素体强化，从而使钢的强度、硬度、弹性均提高，塑性、韧性均降低。硅也有一部分存在于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，对钢的性能影响亦不显著。
(三)硫的影响         
   硫主要以硫化铁形式存在。硫化铁与铁形成低熔点共晶体（熔点985℃）分布于晶界上，当钢材在800—1200℃锻轧时，由于低熔点共晶体熔化而使钢材沿晶界开裂，即“热脆”。
    为了避免热脆，钢中含硫量必须严格控制，压力容器专用钢板含硫量应≤0.020％。
GB6654-1996《压力容器用钢板》及修改单
GB3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》，

(五)氮、氢、氧的影响   
        氮使钢耐蚀性下降，以及出现应变实效脆化。
        氧使钢强、塑性降低，热脆现象严重，疲劳强度下降。
        氢会引起氢脆、延迟裂纹、白点等危险缺陷
为了提高钢的力学性能，必须在钢中添加一些合金元素，其中最主要的有锰、硅、铬、镍、钼、钛、铌、钒、铝和铜等。这些元素添加在钢中后，对钢的物理性能和力学性能影响很大。
1)锰  是炼钢时用锰铁脱氧而残留在钢中的。作为合金元素加入钢中的锰，能够提高钢的强度性能和奥氏体钢的组织稳定性，截面较大的工件可以获得较均匀的细化组织。如锰含量增加到10％～15％时，可获得韧性和强度都好的奥氏体钢，耐腐蚀性也很好，因此压力容器用碳素钢锰含量都很高。锰的不利影响是增加钢的过热敏感性和回火脆性。
　　锰是最便宜的合金元素，资源丰富，我国常用锰钢代替镍铬钢。
(2)硅  
通常钢中硅含量在0.2％—0.3％范围内。如钢中硅的含量超过0.5％时，则认为硅是作为特殊的合金元素加人的。硅能提高钢的强度、耐腐蚀性和耐热性。硅含量高达15％—20％时，即高硅铸铁，具有特别好的耐酸腐蚀性能。含硅钢在氧化气氛中加热时，表面形成一层SiO2，从而提高钢在高温时的抗氧化能力，因此在铬、铬铝、铬镍钢中加入一定量的合金元素硅，将增加这些钢的高温抗氧化能力。锰钢加硅也能提高它的抗氧化性能，但含量过高时，钢表面脱碳倾向加剧。硅易在钢中产生带状组织，从而使钢材横向性能低于纵向性能，脆性转变温度升高，韧性和可焊性降低。
(3)铬  能提高钢的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，铬钢具有良好的综合力学性能，经淬火回火处理的铬钢，铬元素一般不降低其韧性。铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的主要元素，钢中铬含量越高，其抗腐蚀性能越好。通常，不锈钢的铬含量高于13％。
　　由于铬能提高铬镍调质钢和高铬高碳钢的淬透性，因此冷却时要防止由组织应力而产生裂纹。高铬钢(含铬量超过12％～14％时)的导热性能很差，在热加工加热时应注意缓慢地升温，并有足够的保温匀热时间。高铬钢在成型加工时，每次变形量要小些。
(4)镍  能使钢具有很高的强度、塑性和韧性。当镍含量少于20％时，其强度随镍含量增高而增加，塑性随镍含量增高而降低。当镍含量高于20％时，强度逐渐降低，但塑性提高。镍能提高钢的抗疲劳性能，减少钢对缺口的敏感性，降低钢的低温脆性转变温度。镍能够提高钢对大气、海水、酸(当镍含量超过15％～20％时，对硫酸、盐酸均有很高的耐腐蚀能力)、碱、盐等耐腐蚀性能。镍对钢的耐腐蚀性能的影响，通常是使它与铬配合时才能充分地表现出来。因为镍是形成奥氏体的合金元素，若在钢中只加入镍，而不加入铬，要使低碳镍钢获得纯的奥式体组织，只有镍含量超过24％时才能比较明显地提高钢的耐腐蚀性能。若镍和铬配合加入钢中，如在铁素体铬不锈钢中加入少量的镍，使金相组织由单相铁素体变为奥氏体和铁素体双相组织，从而显著地提高钢的耐腐蚀性。若对此钢进行热处理，则可提高强度。铬钢中加人的镍元素多一些，奥氏体和铁素体双相组织就变为单相奥式体钢(Cr18Ni9)。这种钢具有特别好的耐腐蚀性能和良好的形变、焊接性能。
　　镍虽然属于稀贵金属，但是它是炼制高级合金钢的主要元素之一。在腐蚀条件下工作的压力容器以及需要保持被处理物质不变质的储槽或装置(如食品工业用)，还应当用铬镍钢制造
(5)钼  主要使钢具有耐热性和很高的高温力学性能。在结构钢中，钼的作用是消除回火脆性、细化晶粒，同时强烈提高钢的淬透性，使截面厚度较大的部件可以淬透、淬深。在含有导致回火脆性的元素，如锰、铬等钢中加入钼，能防止和减少钢的回火脆性，提高冲击韧性。在不锈钢中，加入钼后能进一步提高钢对有机酸、过氧化氢、亚硫酸、硫酸、酸性染料、漂白粉等的耐腐蚀性能。
　　钼是较贵重的元素，用途也很广，因此钼钢(一般和铬配合使用)只能用于高温工作条件下的部件或重要的大截面构件，如高温高压容器的受力部件
(6)钛  是最好的脱氧剂和除气剂。若在钢中加入0．1％～0．2％的钛，可加强熔炼时钢的精练作用，降低钢热处理的过热趋势。
　　钛能改善钢的热强性。在碳素钢和低合金钢中加入钛，能提高持久极限和蠕变极限。含铬量在4％～6％的铬钢中加入钛后，能提高高温时的抗氧化性能。不锈耐酸钢中加入钛，能避免晶界贫铬，减少晶间腐蚀倾向，提高钢的耐腐蚀性能和韧性，抑制钢在高温时晶粒长大倾向，改善钢的焊接性能。在锰钢中，加入少量的钛，能提高它的力学性能，特别是屈服极限；在铸钢中加入约0．2％的钛，可以细化铸态组织，提高铸钢的强度和韧性。
(7)钒  在钢中的主要作用是细化晶粒，提高晶粒粗化温度，降低钢的过热敏感性，提高钢的强度和韧性。钒在高温溶入奥氏体时，能提高钢的淬透性。相反，若以碳化物形态存在时，将降低钢的淬透性。其次钒能增加淬火钢的回火稳定性，并产生二次硬化效应。
(8)钨  其硬度和熔点都高，一般用来制造合金工具钢和高速钢。钨能增加钢的回火稳定性、红硬性和热强性，如在结构钢中加入0．2％～0．4％的钨，便能防止热处理时晶粒长大和粗化，降低回火脆化倾向，显著地提高钢的强度和韧性。在不锈钢中，如15A13MoWTi(钨含量为0．4％～0．6％)是一种不含铬镍的耐腐蚀钢，用于常压加热炉、裂化加热炉、减压加热炉、催化加热炉辐射段炉管和裂化分馏塔、焦化分馏塔内构件等，耐腐蚀性能很好，优于0Cr13钢。
（9）钢中加入适量的稀土元素，能净化晶界上的杂质，提高钢的高温强度，还能改变钢中非金属夹杂物的形态，改善钢的塑性
在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。
钢中含Cr约18%、Ni 8%—10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。
    奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入Ca，Se等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。
    此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢对浓硝酸有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，获得了广泛的应用

七叶2009

感谢整理，不错的，共同学习！