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碳素结构钢中,若含有较多的磷、硫或者氮、氧及锰、硅等元素时,对钢性能的主要影响如何?

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碳素结构钢中含较多的磷时,Fe3P含量增加,常温下钢的塑性和韧性降低,脆性增大,尤其低温下冷脆性明显增大,降低了可焊性。磷尚能使钢机械强度和切削加工能力增加。硫以FeS夹杂物状态存在,使钢熔点降低,在焊接温度下,易产生热裂纹,增加钢的热脆性。当钢中硫含量增加,显著降低钢的可焊性和热加工性能。氮使钢的强度增加,但降低塑性和韧性,增大钢的时效敏感性,尤其低温时显著降低冲击韧性。氧多以氧化物状态存在于非金属夹杂物中,使钢机械强度降低,韧性显著降低,并有促进时效和增加热脆性作用。锰固溶于铁素体中,可提高钢的强度,消除硫、氧引起的热脆性。当锰含量为1%~2%时,珠光体晶粒细化,强度提高,韧性基本不变。硅大部分溶于铁素体中,当硅含量小于1%时,可提高钢的强度,对塑性和韧性影响不大。

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