微量化學元素對鋼材性能的影響如何?
(1)碳(C):碳是決定鋼材性質(zhì)的主要元素。鋼材隨含碳量的增加,強度和硬度相應提高,而塑性和韌性相應降低。當含量超過1%時,鋼材的極限強度開始下降。建筑工程用鋼材含碳量不大于0.8%.此外,含碳量過高還會增加鋼的冷脆性和時效敏感性,降低抗腐蝕性和可焊性。
(2)硅(Si):硅是鋼的主要合金元素,是為脫氧去硫而加入的。當硅在鋼材中的含量較低(小于1%)時,可提高鋼材的強度,而對塑性和韌性影響不明顯。但若含硅量超過1%時,會增加鋼材的冷脆性,降低可焊性。
(3)錳(Mn):錳是我國低合金鋼的重要合金無素,錳含量一般在1%~2%范圍內(nèi),它的作用主要是使強度提高,錳還能消減硫和氧引起的熱脆性,使鋼材的熱加工性質(zhì)改善。
(4)硫(S):硫是有害元素。作為非金屬硫化物夾雜于鋼中,具有強烈的偏析作用,會降低鋼材的各種機械性能。硫化物造成的低熔點使鋼在焊接時易產(chǎn)生熱裂紋,顯著降低可焊性。
(5)磷(P):磷為有害元素。含量提高,鋼材的強度提高,塑性和韌性顯著下降,特別是溫度愈低,對韌性和塑性的影響愈大。磷的偏析較嚴重,使鋼材的冷脆性增大,可焊性降低。但磷可以提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性,在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用。
(6)氧(O):氧為有害元素。主要存在于非金屬夾雜物內(nèi),可降低鋼的機械性能,特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用,使鋼的可焊性變差。
(7)氮(N):氮對鋼材性質(zhì)的影響與碳、磷相似,使鋼材的強度提高,塑性、韌性及冷彎性能顯著下降。氮可加劇鋼材的時效敏感性和冷脆性,降低可焊性。
(8)鋁、鈦、釩、鈮:均為煉鋼時的強脫氧劑,能提高鋼材強度,改善韌性和可焊性,是常用的合金元素。

