鋼水凝固期間,溶液中氧和碳反應(yīng)會生成一氧化碳,可以造成氣泡。氧在鋼中主要以Feo、Mno、Sio2、Al2o3等夾雜形式存在,使鋼的強度、塑性降低。尤其是對疲勞強度、沖擊韌性等有嚴(yán)重影響。氧在鋼中是有害元素。它是在煉鋼過程中自然進(jìn)入鋼中的,盡管在煉鋼末期要加入錳、硅、鐵和鋁進(jìn)行脫氧,但不可能除盡。氧會使硅鋼中鐵損增大,磁導(dǎo)率及磁感強度減弱,磁時效作用加劇。所以為了控制鋼鐵中氧氮氫等元素的含量,我們一般會采用一些分析方法或者分析儀器對這些元素進(jìn)行檢測以便控制這些元素含量對鋼鐵性能的影響。
氧氮氫分析儀
氮對鋼材性能的影響與碳、磷相似,隨著氮含量的增加,可使鋼材的強度顯著提高,塑性特別是韌性也顯著降低,可焊性變差,冷脆性加?。煌瑫r增加時效傾向及冷脆性和熱脆性,損壞鋼的焊接性能及冷彎性能。因此,應(yīng)該盡量減小和限制鋼中的含氮量。一般規(guī)定氮含量應(yīng)不高于0.018%。
氮在鋁、鈮、釩等元素的配合下可以減少其不利影響,改善鋼材性能,可作為低合金鋼的合金元素使用。有些牌號的不銹鋼,適當(dāng)增加N的含量,可以減少Cr的使用量,可以有效降低成本。
氫是一般鋼中害的元素,鋼中溶有氫會引起鋼的氫脆、白點等缺陷。氫與氧、氮一樣,在固態(tài)鋼中溶解度極小,在高溫時溶入鋼液,冷卻時來不及逸出而積聚在組織中形成高壓細(xì)微氣孔,使鋼的塑性、韌度和疲勞強度急劇降低,嚴(yán)重時會造成裂紋、脆斷。“氫脆”主要出現(xiàn)在馬氏體鋼中,在鐵氧體鋼中不十分突出,一般與硬度和含碳量一起增加。
另一方面,H能提高鋼的磁導(dǎo)率,但也會使矯頑力和鐵損增加(加H后矯頑力可增大0.5~2倍)。