【知識點】鋼材中各種元素含量的影響

　　鋼材中的主要化學元素是鐵，另外還含有少量的碳、硅、硫、磷、氧和氮等，這些少量元素對鋼材的性能影響很大。

　　1、碳

　　含碳量小于2.11%(重量)的合金為鋼;而含碳量大于2.11%(重量)的合金稱為生鐵。

　　鋼和鐵的分界線就是以碳的含量的多少來劃分的，可見碳在鋼材中的重要作用。

　　鋼中碳的含量對鋼的性質有決定性的影響。

　　含碳量低，鋼的強度較低，但是塑性大，延伸率和沖擊韌性高，鋼質較軟，易于冷加工、切削和焊接;

　　含碳量高，鋼的強度高，塑性小、硬度大，性脆和不易加工。

　　碳素鋼的分類就是按照含碳量的多少來進行的。

　　2、雜質元素(硫、磷、氫)

　　硫和磷的含量稍多便會影響鋼的塑性和韌性，磷使鋼顯著產生冷脆性，硫則產生熱脆性。

　　鋼材按照質量的分類就是按照硫和磷的含量的多少來進行的，含硫磷量少的鋼材質量好，反之質量差。

　　3、合金元素(鉻、鎳、錳、鈦)

　　硅和錳可以使鋼材強度和硬度提高，而塑性和韌性不顯著降低。

　　各種合金鋼中正是在優質碳素結構鋼的基礎上加入適量的一種或幾種上述元素形成的，質量優于碳素結構鋼的鋼材。

　　例如：鐵素體型不銹鋼中的主要合金元素就是鉻。

　　【例題1】硫可以使鋼材產生(　)。

　　A.塑性

　　B.軟

　　C.冷脆性

　　D.熱脆性

　　【答案】D

　　【解析】參見教材P3，要將磷使鋼材的冷脆性和硫使鋼材具有的熱脆性分開考慮。

　　在一定溫度條件下出現的脆性，溫度條件改變后，脆性自行消失，或者在一定溫度條件下，經一定時間后出現的脆性。

　　冷脆性：金屬材料在低溫下呈現的沖擊值明顯降低的現象。

　　熱脆性：某些鋼材長時間停留在400～500℃溫度區間再冷卻至室溫，其沖擊值有明顯下降。

　　【例題2】對鑄鐵的韌性和塑性影響最大的因素為(　)。

　　A.石墨的數量

　　B.石墨的形狀

　　C.石墨的大小

　　D.石墨的分布

　　【答案】B

　　【解析】參見教材P8.鑄鐵的分類就是按照石墨的形狀特征進行的。

　　【例題3】鋼的成分確定后，其力學性能主要取決于(　)。

　　A.鋼的沖擊韌性

　　B.碳的含量

　　C.有害元素含量

　　D.鋼的金相組織

　　【答案】D

　　【解析】參見教材P3.