造价工程师土建计量练习题：钢材的化学成分及其对性能影响

 　钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素。

 

　　1.碳

 

　　土木建筑工程用钢材含碳量不大于0.8%.在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低；碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气腐蚀性。

 

　　2.硅

 

　　当硅在钢中的含量较低（小于1%）时，随着含量的加大可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。

 

　　3.锰

 

　　锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰含量一般在1%～2%，它的作用主要是使强度提高；锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性能改善。

 

　　4.硫

 

　　硫是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。

 

　　5.磷

 

　　磷为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大。磷在钢中偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。但磷可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。

 

　　6.氮

 

　　氨对钢材性质的影响与碳、磷相似，可使钢材的强度提高，但塑性特别是韧性明显下降。氨还会加剧钢的时效敏感性和冷脆性，使其焊接性能变差。

 

　　7.氧

 

　　氧含量增加使钢的力学性能降低，塑性和韧性降低。氧有促进时效倾向的作用，还能使热脆性增加，焊接性能较差。

 

　　8.钛

 

　　铁是强脱氧剂，可显著提高钢的强度，但稍降低塑性。由于钛能细化晶粒，故可改善韧性。钛能减少时效倾向，改善焊接性能。