钢的主要成分是什么?

钢的主要成分是什么?,第1张

钢,是对含碳量质量百分比介于002%至211%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化,只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢;在实际生产中,钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素,比如:锰、镍、钒等等。

中华人民共和国国家标准GB/T 13304-91《钢分类》描述:“以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。”其中的一般是指除铬钢外的其他钢种,部分铬钢的含碳量允许大于2%。含碳量大于2%的铁合金是铸铁。其他国际标准如ISO 4948或EN 10020中对钢的定义也与此类似。

严格地说,钢是含碳量在00218%-211[1] %之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过17%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分,现将它们的功能特性一并介绍:

碳(Carbon)

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,也称为高碳钢。

铬(Chromium)

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(Manganese)

重要奥氏体稳定元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性和强度及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了A-2,L-6和CPM 420V。

钼(Molybdenum)

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,空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。

镍(Nickle)

保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。

硅(Silicon)

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(Tungsten)

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。在高速钢M-2中就含有大量的钨。

钒(Vanadium)

增强抗磨损能力和延展性。在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,Vascowear,CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。

磷(Phosphorus)

是有害元素,降低钢的塑性和韧性,出现冷脆性,能使钢的强度显著提高,同时提高大气腐蚀稳定性,含量应该限制在005%以下。

硫(Sulfur)

通常硫是有害元素,使钢热脆性大,含量限制在005%以下。但是易切削钢的硫含量高,可达008%~040%。

钢指含碳量小于2%的铁碳合金。根据成分不同,又可分为碳素钢和合金钢。根据性能和用途不同,又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。

按化学成分分 (1)碳素钢 碳素钢是指钢中除铁、碳外,还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金,按其含碳量的不同,可分为:1)低碳钢——含碳量wc≤025% 2)中碳钢——含碳量wc025%~060% 3)高碳钢——含碳量wc>060%高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多 (2)合金钢 为了改善钢的性能,在冶炼碳素钢的基础上,加入一些合金元素而炼成的钢,如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量,可分为: 1)低合金钢——合金元素的总含量≤5% 2)中合金钢——合金元素的总含量5%~10% 3)高合金钢——合金元素的总含量>10%

钢铁的主要成分是:碳/硅/锰/磷/硫等五大元素:

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。

分类

按碳含量高低分类

低碳钢:碳含量一般低于025%(质量分数);

中碳钢:碳含量一般为025%~060%(质量分数);

高碳钢:碳含量一般高于于060%(质量分数)。[2]

按品质分类

(2) 优质钢(P、S均≤0035%) (3) 高级优质钢(P≤0035%,S≤0030%)

按成形方法

(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。

按金相组织

退火状态:a、亚共析钢 ;b、共析钢 ; c、 过共析钢(珠光体+渗碳体)d莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。

正火状态的:a珠光体钢;b贝氏体钢;c马氏体钢;d奥氏体钢。

按用途分类

合金结构钢;c钢筋钢。

渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。b弹簧钢c轴承钢

抗氧化钢、热强钢、气阀钢c电热合金钢;d耐磨钢;e低温用钢;f电工用钢

桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

综合分类

工具钢:(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。

特殊性能钢:(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;(c)电热合金钢;(d)电工用钢;(e)高锰耐磨钢;(f)特定用途优质结构钢。

按冶炼方法

平炉钢:(a)酸性平炉钢;(b)碱性平炉钢。

电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。

50CV4是弹簧钢,

50CV4是结构钢,

牌号:50CV4

标准:NF

特性及应用:

50CV4特种钢,法国NF合结钢

化学成分:

碳 C:047-055;

硅 Si:010-040;

锰 Mn:070-100;

磷 P:≤0035;

硫 S:≤0035;

铬 Cr:085-115;

钒 V:010-020;

英国BS4360标准中的钢号,和中国的标准的16Mn这种材料差不多

C :013~019 Si :020~060 Mn :120~160 Cr≤030 P≤0030 S≤0030 Ni≤030 Cu≤025 

主要特性:综合性能好,低温性能好,冷冲压性能,焊接性能和可切削性能好。

45号和50号指的是碳含量,比如45号钢含碳045%左右

由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。

国产501钢:W6Mo5Cr4V2Al。 特性:W6Mo5Cr4V2Al是在W6Mo5Cr4V2基础上把碳含量从089%~090%提高到110%~120%,加入1%AL而形成的超硬型高速钢,该钢硬度可达HRC68~69。W6Mo5Cr4V2AL高速钢具有硬度高、耐磨、红硬性高、高温硬度高、热塑性好等优点。 典型应用:制作成刨刀、滚刀、拉刀等切削工具,用于加工高温合金、超高强度钢等男切削材料时具有很好的效果,也用于制造高负荷的冷作模具,如冷挤压模具等。 化学成分:C 105~120,Si≤060,Mn≤040,W 550~675,Mo 450~550,Cr 380~440 ,V 175~220,AL 080~120,S≤0030,P≤0030,其余为铁和杂质。 这篇文章讲得比较清楚了。 http://toolsnewmakercom/disp_art/1190007/21476html 进一步研究的话,还可以参看重庆特殊钢股份有限公司刘荣运的文章《含铝高速钢表面特性研究 》。 http://wwwcqvipcom/qk/91651A/199204/967633html 这是刘的专利——“一种超硬含铝高速钢”: http://searchcnpatcomcn/Search/CNViewSearchwd=vdkvgwkey=97107803&jsk=search_gb

钢铁的组成成分:是铁与碳、硅、锰、磷、硫以及少量的其他元素所组成的合金。

其中除Fe(铁)外,C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、也是最主要的,用量最大的金属材料。

铁碳合金分为钢与生铁两大类,钢是含碳量为003%~2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍。含碳量2%~43%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆,但耐压耐磨。根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。

扩展资料:

我国钢铁产业现状:

一、能耗大

生产一吨钢铁所需的矿石、煤炭和电力资源远高于发达国家,甚至是世界平均水平。此外,近年来随着钢铁工业的发展,一些地方单位钢资源消耗量也在增加。

二、产品结构不合理

低附加值长钢占60%以上,汽车、机床、家用电器等行业所需的优质钢材大量进口。深层次的原因是钢铁企业规模太小,无法满足规模经济所要求的生产水平,缺乏创新能力。

因此,钢铁工业发展的结果就是大量进口铁矿石,加工成低品位钢材,然后大量出口,消耗宝贵的资源,造成煤电整体紧张,留下污染,只赚取微薄的利润。

三、市场行情

积极的财政政策引导中国走出了金融危机,但经济发展不平衡、不协调、不可持续的问题依然突出。在保持增长、控制通胀、调整结构的指导下,经济增长速度明显放缓。钢铁行业原材料高、资金短缺、融资成本高、市场平是前所未有的新形势。

—钢铁

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