(三)化學成分對鋼材性能的影響

　　碳素鋼中除了鐵和碳元素之外,還含有硅、錳、磷、硫、氮、氧、氫等元素。它們的含量決定了鋼材的質量和性能,尤其是某些元素為有害雜質(如磷、硫等) ,在冶煉時應通過控制和調節限制其含量,以保證鋼的質量。下面就一些主要元素在鋼中的作用和影響，作簡單介紹。

　　碳一一碳是影響鋼材性能的主要元素之一,在碳素鋼中隨著含碳量的增加,其強度和硬度提高,塑性和韌性降低。當含碳量大于1%后,脆性增加,硬度增加,強度下降。含碳量大于0.3%時鋼的可焊性顯著降低。此外,含碳量增加,鋼的冷脆性和時效敏感性增大,耐大氣銹蝕性降低。

　　硅一一硅含量在1%以內時,可提高鋼的強度、疲勞極限、耐腐蝕性及抗氧化性,對塑性和韌性影響不大,但對可焊性和冷加工性能有所影響。硅可作為合金元素,用以提高 合金鋼的強度。

　　錳一一錳可提高鋼材的強度、硬度及耐磨性。能消減硫和氧引起的熱脆性,改善鋼 的熱加工性能。錳可作為合金元素,提高合金鋼的強度。

　　磷一一磷是碳素鋼中的有害雜質。常溫下能提高鋼的強度和硬度,但塑性和韌性顯著 下降,低溫時更甚,即引起所謂"冷脆性"。磷可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性能。

　　硫一一硫是碳素鋼中的有害雜質。在焊接時,易產生脆裂現象,稱為熱脆性,顯著降 低可焊性。含硫過量還會降低鋼的韌性、耐疲勞性等機械性能及耐腐蝕性能。

　　氧一一氧是碳素鋼中的有害雜質。含氧量增加,使鋼的機械強度降低、塑性和韌性降 低,促進時效作用,還能使熱脆性增加,焊接性能變差。

　　氮一一氮能使鋼的強度提高,塑性特別是韌性顯著下降。氮還會加劇鋼的時效敏感性 和冷脆性,使可焊性變差。在鋼中氮若與鋁或欽元素反應生成的化合物能使晶粒細化, 可改善鋼的性能。

2010年結構師考試9月18、19日      

結構工程師基礎科目(一)考試普通化學練習題匯總    2010年注冊結構工程師模擬題集錦
 
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