磷元素的影响
磷元素能全部溶于铁素体 中，使钢在常温下硬度提 高，塑性、韧性急剧下降， 这一特性称为冷脆性。因 此，钢中的磷元素的含量 一般应控制在0.045%以下。
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1.气体元素的影响
氮元素的影响
室温下氮元素在铁素体中 溶解度很低，钢中过饱和 氮元素在常温放置过程中 以Fe2N、Fe4N形式析 出，使钢变脆，称为时效 脆化。添加Ti、V、Al等 元素可使氮元素固定，消 除时效倾向。
氧元素的影响
氧元素在钢中以氧化物的 形式存在，其与基体结合 力弱，不易变形，易形成 疲劳裂纹源。
氢元素的影响
常温下氢元素在钢中的溶 解度也很低。当氢元素在 钢中以原子态溶解时，降 低了钢的韧性，引起氢脆。
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1.2.2 合金元素在钢中的作用
1.合金元素对钢中基本相的影响
形成合金铁素体
形成碳化物
非碳化物形成元素及过剩的碳 化物形成元素都溶于铁素体， 形成合金铁素体，起到固溶强 化作用，如Cr、Ni在适当范围 内，可提高钢的韧性。此外， 合金元素还可提高铁素体的高 温强度以及耐蚀性和磁性。
中、强碳化物形成元素，如W、 Mo、V、Ti等，除溶入铁素体和 渗碳体外，还可形成碳化物。 这些碳化物的稳定性、熔点、 硬度更高。碳化物是钢中的重 要组成相之一，其类型、数量、 大小、形态及分布对钢的性能 有重要影响。
1.2 钢中杂质及合金元素
1.2.1 杂质元素对钢性能的影响
锰元素和硅元素的影响
锰元素和硅元素能溶于铁 素体中起到固溶强化作 用，提高钢的强度和硬 度，同时锰元素可以消除 硫的有害作用，但其含量 必须低于0.8%，硅元素的 含量必须低于0.5%。
硫元素的影响
硫元素在铁中常以FeS形 式存在，易与铁在晶界上 形成低熔点共晶体(985 ℃)，热加工时低熔点共晶 体熔化而容易使钢材发生 开裂，这一特性称为热脆 性。
量的多少可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。合金钢根据其含合金元素的 种类可分为锰钢、铬钢、铬镍钢和硼钢等。 2.按质量分类
工业用钢的质量是以磷、硫的含量来划分的，可分为普通质量钢、 优质钢、高级优质钢和特级优质钢。 3.按冶炼方法分类
根据冶炼所用炼钢炉不同，可将工业用钢分为平炉钢、转炉钢和电 炉钢；根据冶炼时的脱氧方式不同，可将工业用钢分为沸腾钢、镇静钢、 半镇静钢。 1.按用途分类
1）碳素工具钢 碳素工具钢的牌号由字母T及数字组成，如平均含碳量为0.9%的碳素工具钢， 其牌号可表示为T9。 2）合金工具钢和高速工具钢 合金工具钢和高速工具钢的牌号的表示方法与合金结构钢基本相同，但一
般不表明含碳量数字，如 W6Mo5Cr4V2（wC=0.85%）。当合金工具钢的含碳量小
于1%时，含碳量用一位数字表示，表示平均含碳量的千分之几，如8MnSi。平均 含铬量小于1%的合金工具钢在含铬量前加0，如Cr06。
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3.合金结构钢和合金弹簧钢 合金结构钢和合金弹簧钢的牌号由两位数字加上后面带有百分含量数字的
合金元素符号组成。当合金元素的平均含量小于1.50%时，只标元素符号；当合 金元素的平均含量为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%、3.50%～1.49%、1.50%～ 5.49%……时，在相应元素后面加上2、3、4、5…… 1.工具钢
按用途可将工业用钢分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。
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1.1.2 工业用钢的牌号
1.碳素结构钢和低合金高强度结构钢 这两类钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母Q、屈服强度值
和规定的质量等级等符号表示。钢的质量等级从低到高分为A、B、C、 D、E五个等级，等级越高杂质元素磷和硫的含量越少。 2.优质碳素结构钢
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2.对铁碳相图的影响 1）对奥氏体相区的影响
加入到钢中的合金元素根据其对奥氏体相区的作用可分为以下两类： （1）Ni、Mn、Co等是扩大奥氏体相区的元素，使铁碳合金相图中GS线 向左下方移动，共析转变温度与共析成分点向低温、低碳方向移动。若钢 中含大量这类元素，会使铁碳合金相图中奥氏体相区一直扩展到室温以下， 室温可形成单相奥氏体，称为奥氏体钢。 （2）Cr、Mo、Si、Ti、W、Al等是缩小奥氏体相区的元素，使A1、A3上 升。当Cr的含量大于13%时，奥氏体相区消失，室温下为单相铁素体，称为 铁素体钢。 2）对E点和S点位置的影响
工程材料及成形工艺基础
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1 1.1 钢的分类和牌号 2 1.2 钢中擦之及合金元素 3 1.3 结构钢 4 1.4 工具钢 5 1.5 特殊性能钢 6 1.6 铸铁
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1.1 钢的分类和牌号
1.1.1 工业用钢的分类
1.按化学成分分类 按化学成分可将工业用钢分为碳素钢和合金钢。碳素钢根据其含碳
所有合金元素均使E点和S点左移，即这两点的含碳量下降，由于S点左 移使含碳量低于0.77%的钢出现过共析组织（如4Cr13）。同样，由于E点的 左移，使一些含碳量低于2.11%的合金钢出现共晶组织。
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3.对热处理及性能的影响
对奥氏体化过程的影响 对过冷奥氏体转变的影响
除Ni、Co外的其他元素对奥 氏体形成速度的影响都是减缓 奥氏体化过程。因此，合金钢 在热处理的过程中，要相应地
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5.轴承钢 高碳铬轴承钢的牌号以G开头，牌号中不标出含碳量，含铬量以千
分之一为单位标出，如GCr15的平均含铬量为1.5%。 6.不锈钢和耐热钢
不锈钢和耐热钢的牌号由表示平均含碳量的数字（以千分之一为单 位）与其后带有百分含量数字的合金元素符号组成。合金元素含量表示 方法同合金结构钢。
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优质碳素结构钢的牌号采用两位数字表示，这两位数字表示钢的 平均含碳量的万分之几。沸腾钢和半镇静钢在牌号尾分别加符号F和b， 如平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其牌号表示为08F；平均含碳量为 0.10%的半镇静钢，其牌号表示为10b。镇静钢一般在牌号尾不加符号， 如平均含碳量为0.45%金元素均使C曲线右移，淬透 性提高。淬透性的提高可使钢 的淬火冷却速度下降，这有利 于减小零件的淬火变形和开裂