1. 硫(S)、氧(yang)(O)在碳素鋼中(zhong)的作用
硫(liu)(liu)和氧作為雜(za)質元素(su)(su)常以非(fei)金屬化合物(如(ru)FeS、FeO)形式存在(zai)于碳素(su)(su)鋼中,形成非(fei)金屬夾雜(za),從(cong)而導致材料(liao)性能(neng)的(de)(de)劣化,尤其是硫(liu)(liu)的(de)(de)存在(zai)常引起材料(liao)的(de)(de)熱(re)脆。硫(liu)(liu)和磷常是鋼中要控制的(de)(de)元素(su)(su),并以其含量(liang)的(de)(de)多少來評定碳素(su)(su)鋼的(de)(de)優(you)劣。
由于FeS可與鐵形(xing)成共(gong)晶(jing)(jing),并沿(yan)晶(jing)(jing)界(jie)分布(bu)。Fe-FeS共(gong)晶(jing)(jing)物的(de)熔點為985℃,當(dang)在1000~1200℃溫度(du)下(xia),對材(cai)料進(jin)行壓力加工時,由于它已經熔化而導致晶(jing)(jing)粒開裂(lie),使材(cai)料呈現(xian)脆性。這(zhe)種(zhong)現(xian)象常稱為熱(re)脆。
2. 磷(P)、砷(As)、銻(Sb)在碳素(su)鋼中的作(zuo)用
①. 磷、砷和銻作為雜質元素(su)(su),它(ta)們對(dui)提高碳(tan)素(su)(su)鋼的(de)抗拉強度有一定(ding)的(de)作用,但(dan)同時又都增加鋼的(de)脆(cui)性,尤其低溫脆(cui)性。磷和砷又都是造成碳(tan)素(su)(su)鋼嚴重(zhong)偏析的(de)有害元素(su)(su)。磷對(dui)鋼的(de)焊(han)接性不(bu)利,它(ta)能增加焊(han)裂的(de)敏感性。
由于磷以固(gu)溶形(xing)(xing)式存在于鐵(tie)(tie)素體(ti)中,影響(xiang)鐵(tie)(tie)素體(ti)的晶格變形(xing)(xing),使碳素鋼在常溫下呈現脆(cui)性。這種現象(xiang)常稱為(wei)冷(leng)脆(cui)。
②. 由于(yu)低合(he)金鋼熔(rong)點較高(gao),磷、砷、銻等雜(za)質(zhi)元(yuan)素(su)容(rong)易在高(gao)溫下(xia)遷移聚集,從而導(dao)致(zhi)低合(he)金鋼的(de)高(gao)溫回(hui)火脆性。一般情況(kuang)下(xia),低合(he)金鋼均(jun)采(cai)用較高(gao)級(ji)的(de)冶(ye)煉(lian)方法(如電爐(lu)冶(ye)煉(lian)),故其硫、磷等雜(za)質(zhi)元(yuan)素(su)含(han)量較低。
3. 鎢(wu)(W)在碳素鋼中(zhong)的作用
①. 鋼中含鎢(wu)量高(gao)時(shi)有(you)二次硬化作用(yong)(yong),有(you)紅硬性(xing),以及增加耐磨性(xing)。鎢(wu)對鋼的(de)淬透(tou)性(xing)、回火(huo)穩定性(xing)、力學(xue)性(xing)能的(de)影響均與鉬相似(si),但(dan)以質量計(ji),其作用(yong)(yong)效果不(bu)如鉬顯著(zhu)。鎢(wu)提高(gao)鋼在高(gao)溫下(xia)的(de)蠕變抗力與熱強(qiang)性(xing),當與鉬復合(he)使用(yong)(yong)時(shi),效果更佳。
②. 鎢能提高(gao)(gao)鋼的(de)抗氫作用的(de)穩定性。鎢通常加(jia)入(ru)低碳和中(zhong)碳的(de)高(gao)(gao)級優質合(he)金(jin)結構鋼中(zhong),鎢能阻止熱處理時晶(jing)粒的(de)長大和粗化,降低其(qi)回火(huo)脆(cui)化傾向,并顯著提高(gao)(gao)鋼的(de)強度和韌性。

