2010结构工程师辅导：化学成分的影响

　　(三)化学成分对钢材性能的影响

　　碳素钢中除了铁和碳元素之外,还含有硅、锰、磷、硫、氮、氧、氢等元素。它们的含量决定了钢材的质量和性能,尤其是某些元素为有害杂质(如磷、硫等) ,在冶炼时应通过控制和调节限制其含量,以保证钢的质量。下面就一些主要元素在钢中的作用和影响，作简单介绍。

　　碳一一碳是影响钢材性能的主要元素之一,在碳素钢中随着含碳量的增加,其强度和硬度提高,塑性和韧性降低。当含碳量大于1%后,脆性增加,硬度增加,强度下降。含碳量大于0.3%时钢的可焊性显著降低。此外,含碳量增加,钢的冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性降低。

　　硅一一硅含量在1%以内时,可提高钢的强度、疲劳极限、耐腐蚀性及抗氧化性,对塑性和韧性影响不大,但对可焊性和冷加工性能有所影响。硅可作为合金元素,用以提高 合金钢的强度。

　　锰一一锰可提高钢材的强度、硬度及耐磨性。能消减硫和氧引起的热脆性,改善钢 的热加工性能。锰可作为合金元素,提高合金钢的强度。

　　磷一一磷是碳素钢中的有害杂质。常温下能提高钢的强度和硬度,但塑性和韧性显著 下降,低温时更甚,即引起所谓"冷脆性"。磷可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性能。

　　硫一一硫是碳素钢中的有害杂质。在焊接时,易产生脆裂现象,称为热脆性,显著降 低可焊性。含硫过量还会降低钢的韧性、耐疲劳性等机械性能及耐腐蚀性能。

　　氧一一氧是碳素钢中的有害杂质。含氧量增加,使钢的机械强度降低、塑性和韧性降 低,促进时效作用,还能使热脆性增加,焊接性能变差。

　　氮一一氮能使钢的强度提高,塑性特别是韧性显著下降。氮还会加剧钢的时效敏感性 和冷脆性,使可焊性变差。在钢中氮若与铝或钦元素反应生成的化合物能使晶粒细化, 可改善钢的性能。

2010年结构师考试9月18、19日      

结构工程师基础科目(一)考试普通化学练习题汇总    2010年注册结构工程师模拟题集锦
 
更多信息请访问：