在自然界中,只有少數(shù)金屬元素例如金、銀、汞、鉑系金屬等存在游離形式,另外天外來客——隕石還帶來少量的銅和鐵等金屬單質(zhì)。其他絕大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)存在于各種礦物中,一般s區(qū)和d區(qū)ⅢB~Ⅲ族的金屬元素多以氧化物類型礦物形式存在,而p區(qū),ds區(qū)和d區(qū)Ⅲ族金屬元素易形成硫化物并共生在一起。此外,s區(qū)金屬元素也以鹵化物形式大量存在于海水,鹽巖礦中。
錳鋼的主要缺點是:①含錳較高時,有較明顯的回火脆性現(xiàn)象;②錳有促進(jìn)晶粒長大的作用,因此錳鋼對過熱較敏感t在熱處理工藝上注意。這種缺點可用加入細(xì)化晶粒元素如鉬、釩、鈦等來克服;③當(dāng)錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過1%時,會使鋼的焊接性能變壞;④錳會使鋼的耐銹蝕性能降低。
鉬(Mo)
1、鉬對鐵素體有固溶強(qiáng)化作用,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。
2、提高鋼的耐熱性和高溫強(qiáng)度。
3、抗氫侵蝕的作用。
4、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性。
缺點:鉬的主要不良作用是它能使低合金鉬鋼發(fā)生石墨化的傾向 [2]。
鈦(Ti)
1、鈦能改善鋼的熱強(qiáng)性,提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強(qiáng)度。
2、能提高鋼在高溫高壓氫氣中的穩(wěn)定性。使鋼在高壓下對氫的穩(wěn)定性高達(dá)600℃以上,在珠光體低合金鋼中,鈦可阻止鉬鋼在高溫下的石墨化現(xiàn)象。因此,鈦是鍋爐高溫元件所用的熱強(qiáng)鋼中的重要合金元素之一。
鈮(Nb)
1、鈮和碳、氮、氧都有的結(jié)合力,并與之形成相應(yīng)的極為穩(wěn)定的化合物,因而能細(xì)化晶粒,降低鋼的過熱敏感性和回火脆性。
2、有的抗氫性能。
3、鈮能提高鋼的熱強(qiáng)性。
缺點:①脫氧時如用鋁量過多,將促進(jìn)鋼的石墨化傾向;②當(dāng)含鋁較高時.其高溫強(qiáng)度和韌性較低。
硫(S)
1、硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在于鋼的晶粒周界,降低鋼的力學(xué)性能,優(yōu)制鋼含硫量一般應(yīng)限制在0.04%以下。
2、在機(jī)械制造中,有時為了改善某些鋼的切削加工性能,人為將含硫量提高,以形成硫化物,起中斷基體連續(xù)性的作用。
缺點:硫含量的提高,增加鑄件熱裂傾向。
氫(H)
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氫,鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高,在緩慢凝固條件下,氫以針孔形態(tài)析出??焖倌虝r,析出氫在鐵的晶格內(nèi)造成高應(yīng)力狀態(tài),導(dǎo)致脆性。