钢的成分(钢里面究竟有什么)

  中国是世界上最早冶炼钢铁的国家,也是世界上产钢量最大的国家。每年我国能生产出十亿吨钢铁。冶炼方式主要有转炉、电炉,辅以炉外精炼,LF、RH、VD等等。

  所谓的钢,是指碳含量在0.0218%-2%之间的铁合金。低于下限的,叫做纯铁;超过上限的叫做铸铁。

  因此,在钢里面,碳是核心元素,是对钢影响最重要的元素,也是区分钢和铁的主要标志,碳对钢铁的性能起着决定性的作用(如强度、硬度、塑性、韧性、焊接性能等)。由于碳的存在,才能将钢进行热处理,才能调节和改变其力学性能,碳是钢中所有元素的核心。

  由于碳含量的不同,以及碳在不同的铁的结晶状态中表现的形态不同,钢出现了铁素体、珠光体、奥氏体、贝氏体、马氏体、魏式体、渗碳体、莱式体八种金相组织。

  除了碳以外,硅和锰是钢铁冶炼中的两种重要元素,一般都是以合金的形式加入钢水中,还有两种重要的元素就是硫和磷,这两种元素大多情况下属于有害元素,需要在转炉中进行脱硫脱磷处理。

  硅在钢中主要以固溶体形式存在,其可增加钢液的流动性,防止钢液内气孔生成,增加钢液的收缩作用等优点。硅在钢中还能增加钢材的硬度和强度。我们在拆开的变压器中可以看到,一片一片山字形的就是硅钢片。

  锰易与钢中硫化物结合成硫化锰,降低硫的有害影响;其可抑制钢中晶粒之成长,增加钢的硬度、強度、韧性等。但锰含量的增高会降低钢的塑性以及焊接性能。锰含量较好的钢硬度非常大,可以用作颚式破碎机的颚板。不足之处是,锰铁不具有磁性。颚破后的原料无法采用磁铁磁铁,只能进行酸洗。

  磷在钢铁中以固溶体和磷化物形态存在,通常情况下是有害杂质,含磷量超过0.10%时,便会增加钢的回火脆性以及焊接裂纹敏感性;磷会降低常温时钢材的冲击值,称为冷脆性;在制造炮弹或手榴弹时,有时会利用其冷脆特性,稍提高其含量。

  硫在钢材中主要以硫化物形态存在。硫含量超过0.02%时就会降低钢的强度、伸长率及冲击值,钢材加工时会从此处产生裂纹,称为热脆性。但硫可增加钢材的易切削性。

  我走了上百家钢厂,往钢水里加磷的,一家也没有。但是有一家特钢厂,会在精炼时往钢水里面喂入硫线。可能是为了生产特殊的易切削钢。

  此外,钢水加入铝可以脱去杂质,增加钢材的耐酸性和抗氧化性,还能细化钢的本质晶粒。

  钢水中加入镍、铬可以制成不锈钢,加入稀土元素、钛、钒、铌、钼、钨等等都能起到改善钢铁力学性能、化学性能和热力学性能的作用。
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