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鋼中主要化學元素為鐵,另外還含有少量的碳、硅、錳、硫、磷、氧和氮等,這些少量元素對鋼的性質影響很大。鋼和鑄鐵中的雜質元素為硫、磷、氧、氮等。
硫、磷為鋼材中有害元素,含量較多就會嚴重影響鋼材的塑性和韌性,磷使鋼材顯著產(chǎn)生冷脆性,硫則使鋼材產(chǎn)生熱脆性。
硅、錳等為有益元素,它們能使鋼材強度、硬度提高,而塑性、韌性不顯著降低。
根據(jù)使用性能和工藝性能的需要,在其生產(chǎn)過程中適量添加的合金元素,常見有鉻、鎳、錳和鈦等,鐵碳合金中加入這些合金元素就成為合金鋼或合金鑄鐵。
含碳量小于2.11%的鐵合金稱為鋼,大于2.11%的稱為生鐵。鋼中碳的含量對鋼的性質有決定性影響,含碳量低的鋼材強度較低,但塑性大,延伸率和沖擊韌性高,質地較軟,易于冷加工、切削和焊接;含碳量高的鋼材強度高(當含碳量超過1.00%時,鋼材強度開始下降)、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。