简要分析钢材的化学成分对钢材性能有何影响?

碳：存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有06%以上的碳,也成为高碳钢

磷是钢中有害杂质之一含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂,称为“冷脆”钢中含碳越高,磷引起的脆性越严重一般普通钢中规定含磷量不超过 0045％,优质钢要求含磷更少

硫在钢中偏析严重,恶化钢的质量在高温下,降低钢的塑性,是一种有害元素,它以熔点较低的FeS的形式存在

铬：增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈

锰：重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性

钼：碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中

镍：保持强度、抗腐蚀性、和韧性

硅：有助于增强强度和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度

钨：增强抗磨损性将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢

钒：增强抗磨损能力和延展性一种钒的碳化物用于制造条纹钢在许多种钢材中都含有钒

如下元素是不同钢种都有的化学元素。

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023%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

020%。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015－030%的硅。

如果钢中含硅量超过050-060%,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10－12%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030－050%。在碳素钢中加入070%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0045%，优质钢要求更低些。

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

0055%，优质钢要求小于0040%。在钢中加入008-020%的硫，可以改善切削加工性，通

常称易切削钢。

当然，不同的钢种还有其他元素对钢材的性能影响大。如不锈钢，镍（Ni),铬（Cr）对性能影响也很大。

45#碳钢化学成分：

含碳（C）量是042~050%；

Si含量为017~037%；

Mn含量050~080%；

Cr含量≤025%；

Ni含量≤030%；

Cu含量≤025%。

45钢是GB中的叫法，也叫"油钢"。市场现货热轧居多;冷轧规格10~40mm之间。

45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理。

、45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62)为合格。实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58)。

2、45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。

调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于摩托车、汽车上，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等，在工作中要承受巨大的摩擦力，通常采用淬火的方法来提高自身的硬度、耐磨性和使用寿命。

主要用途

1、轴类零件。

2、轴类零件的毛坯和材料。

3、在模具修补领域。

45号钢化学成分：

含碳(C)量是：042~050%, Si(硅)含量为017~037%,

Mn(锰)含量050~080%, Cr(铬)含量≤025%,

S（硫）含量 ：≤0035 ％ P （ 磷）：≤0035％

Ni(镍)含量≤030%， Cu(铜)含量≤025%。

45号钢密度785g/cm3, 弹性模量210GPa

45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理。

55号钢化学成分：

碳 C ：052～060 硅 Si：017～037

锰 Mn：050～080 硫 S ：≤0035

磷 P ：≤0035 铬 Cr：≤025

镍 Ni：≤030 铜 Cu：≤025

55号钢是高强度中碳钢，经处理后有高的表面硬度和强度，但塑性、韧性较差，切削加工性能中等，焊接性、淬透性差，水淬具有形成裂纹的倾向。

70号钢化学成分：

碳 C ：067～075 硅 Si：017～037

锰 Mn：050～080 硫 S ：≤0035

磷 P ：≤0035 铬 Cr：≤025

镍 Ni：≤030 铜 Cu：≤025

70号钢性能与65号钢相近，弹性及强度稍高，70号钢适用于制造截面不大、强度要求不高的、一般机器上的圆、方型螺旋弹簧，如汽车、拖拉机或火车等机械上承受振动的扁形板簧和圆形螺旋弹簧。