本
文
摘
要
1．钢材的化学成分 钢是铁—碳合金，以生铁冶炼钢材，由于原料、燃料、冶炼过程等因素使钢材中存在大量的其它元素。经过一定的工艺处理后，钢材中除主要含有铁和碳外，还有少量硅、锰、磷、硫、氧、氮等难以除净的化学元素。另外，在生产合金钢的工艺中，为了改善钢材的性能，还特意加入一些化学元素、如锰、硅、矾、钛等。2．化学元素对钢材性能的影响
1. 碳（C）
碳是决定钢材性质的主要元素。钢材随含碳量的增加，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低。
建筑工程用钢材含碳量不大于0.8%。此外，含碳量过高还会增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗腐蚀性和可焊性。
2. 硅（Si）
硅是钢的主要合金元素，是为脱氧去硫而加入的。
当硅在钢材中的含量较低（小于1%）时，可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。
但若含硅量超过1%时，会增加钢材的冷脆性，降低可焊性。
3. 锰（Mn）
锰是我国低合金钢的重要合金无素，锰含量一般在1%～2%范围内，它的作用主要是使强度提高，锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性质改善。
4. 硫（S）
硫 (S) 硫是有害元素。作为非金属硫化物夹杂于钢中，具有强烈的偏析作用，会降低钢材的各种机械性能。
硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易产生热裂纹，显著降低可焊性。
5. 磷（P）
磷为有害元素。含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大。磷的偏析较严重，使钢材的冷脆性增大，可焊性降低。但磷可以提高钢的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。
6. 氧（O）
氧为有害元素。主要存在于非金属夹杂物内，可降低钢的机械性能，特别是韧性。氧有促进时效倾向的作用，使钢的可焊性变差。
7. 氮（N）
氮对钢材性质的影响与碳、磷相似，使钢材的强度提高，塑性、韧性及冷弯性能显著下降。氮可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。
8. 铝、钛、钒、铌
均为炼钢时的强脱氧剂，能提高钢材强度，改善韧性和可焊性，是常用的合金元素。
