钢材技术性能：碳和硅如何影响强度、焊接与耐腐蚀

元素

符号

对钢材性能的影响

钢里面含碳量要是增加了的话, 屈服点这个指标以及抗拉强度都会出现升高的情况, 可是塑性性能以及冲击性恰恰相反会降低，而当碳。

超过某个时间点时, 钢这种金属的焊接性能会朝着变差的方向变, 所以呢, 被用于焊接用途的低合金结构钢, 所含的碳量。

一般不超过

。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。

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－

的硅。如果

钢里面含有的硅量一旦超过了硅, 那么硅就算作是合金元素, 硅能够极其显著地提升钢的弹性极限, 硅还能提高钢的屈服点。

和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入－

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

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。

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－

。在碳素

钢中加入

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

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, 还有球磨机衬板等。当锰量出现增高的情况, , 会使钢的抗腐蚀能力被减弱, 进而降低焊接性能。

于一般情境之下, 磷属于钢里有害元素, 会让钢的冷脆性得以增加, 致使焊接性能变差。

降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于

，优质钢要

求更低些。

硫, 于通常状况下, 亦是有害元素, 致使钢出现热脆性, 减退钢的延展性以及韧度。

性, 于锻造之际致使产生裂纹, 于轧制之时亦造成裂纹。硫, 对焊接性能而言同样存有不利影响, 会致使耐腐蚀性降低。

所以通常要求硫含量小于

，优质钢要求小于

。在钢中加入的硫，可以

改善切削加工性，通常称易切削钢。

Cr

在结构钢里边的铬, 能使得强度显著提升, 硬度也显著提升, 耐磨性同样显著提升, 可与此同时, 还会降低。

能够体现出塑性以及韧性, 铬这种物质又具备提升钢的抗氧化性还有耐腐蚀性的作用, 最终致使材料成为具有防锈功能的不锈钢材质耐。