简答题

杂质元素和合金元素对钢的塑性有何影响?

正确答案

杂质元素,如P、S、N、H、O等,合金元素Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti等。对金属塑性的影响主要表现为:
①碳碳对碳钢性能的影响最大。碳能固溶于铁,形成铁素体和奥氏体,它们具有良好的塑性。当铁中的碳含量超过其溶碳能力时,多余的碳便以渗碳体Fe3C形式出现,它具有很高的硬度,而塑性几乎为零。
②磷磷是钢中的有害杂质,在钢中有很大的溶解度,易溶于铁素体,使钢的塑性降低,在低温时更为严重,这种现象称为冷脆性。。此外,磷具有极大的偏析倾向,能促使奥氏体晶粒长大。
③硫硫是钢中的有害物质,主要与铁形成FeS,FeS与铁形成易熔共晶体Fe-FeS,产生“热脆”现象。
④氮氮在钢中主要以氮化物Fe4N形式存在。在300oC左右加工,会出现所谓的“蓝脆”现象。
⑤氢、氧氧在钢中溶解度很小,主要以Fe3O4、Al2O3和SiO2等夹杂物出现,降低钢的塑性;Fe3O4还与FeS形成易熔共晶体,分布于晶界处,造成钢的热脆性。钢中溶氢,会使钢的塑性、韧性下降,造成所谓“氢脆”。
⑥锰作用之一是显著提高铁素体强度;作用之二是脱硫,锰与硫化合生成MnS,以消除FeS的热脆现象。⑦锡、铋、铅、锑、砷这几种低熔点合金元素在钢中的溶解度很低,它们在钢中以纯金属相存在于晶界,易造成钢的热脆性。
⑧稀土元素钢中加入少量稀土元素可以改善钢的塑性,但加入过量的稀土元素会在晶界处析出,反而会降低塑性。

答案解析

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