钢生产过程的影响包括冶炼时的炉种、浇铸前的脱氧和热轧等的影响。氧气转炉可用于生产低碳钢，也可用于生产普通低合金钢。镇静钢的化学成分较均匀，晶粒细而均匀，组织密实，含气泡和有害氧化物等夹杂少，冲击韧性较高，特别是其在低温时的韧性大大高于沸腾钢。热处理的目的是在取得高强度的同时能够保持良好的塑性和韧性。......
2023-09-28
化学成分对钢结构工程施工的影响
【摘要】：钢材的化学成分对其性能有着重要的影响。在低合金钢中，锰是合金元素，含量为1.0%～1.7%，因锰过多时会降低可焊性，故对其含量有所限制。我国的低合金钢都含有这三种元素，它们作为锰以外的合金元素，既可以提高钢材的强度，又可以保持良好的塑性、韧性。铝不但是强脱氧剂，而且能细化晶粒，低合金钢的C级、D级、E级都规定铝含量不得低于0.015%，以保证必要的低温韧性。
碳素结构钢由纯铁、碳及多种杂质元素组成。其中，纯铁约占99%。在低合金结构钢中，还可加入合金元素，但总量通常不得超过5%。钢材的化学成分对其性能有着重要的影响。
（1）碳（C）是形成钢材强度的主要成分。纯铁较软，而化合物渗碳体（Fe3C）及渗碳体与纯铁的混合物珠光体则十分坚硬，钢的强度来自渗碳体和珠光体。碳含量提高，钢材强度就会提高，但塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能下降，因此不能采用碳含量过高的钢材。含碳量低于0.25%时为低碳钢、0.25%～0.6%时为中碳钢、高于0.6%时为高碳钢，结构用钢材的含碳量一般不高于0.22%，对于焊接结构，以不大于0.2%为宜。
（2）锰（Mn）是有益元素，能显著提高钢材强度但又不会过多降低塑性和韧性。锰是弱脱氧剂，且能消除硫对钢的热脆影响。在低合金钢中，锰是合金元素，含量为1.0%～1.7%，因锰过多时会降低可焊性，故对其含量有所限制。
（3）硅（Si）是有益元素，有较强的脱氧作用，同时可使钢材颗粒变细，控制适量时可以提高强度而不显著影响塑性、韧性、冷弯性能及可焊性，过量则会恶化可焊性和抗锈蚀性能，碳素镇静钢中一般为0.12%～0.3%，低合金钢中一般为0.2%～0.55%。
（4）钒（V）、铌（Nb）、钛（Ti）的作用都是使钢材晶粒细化。我国的低合金钢都含有这三种元素，它们作为锰以外的合金元素，既可以提高钢材的强度，又可以保持良好的塑性、韧性。
（5）铝（Al）、铬（Cr）、镍（Ni）。铝不但是强脱氧剂，而且能细化晶粒，低合金钢的C级、D级、E级都规定铝含量不得低于0.015%，以保证必要的低温韧性。铬和镍是提高钢材强度的合金元素，用于Q390钢和Q420钢。
（6）硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）都是有害元素。硫容易使钢材在高温时出现裂纹（称为热脆），还会降低钢材的韧性、抗疲劳性能和抗腐蚀性能，必须严格控制含量。磷在低温下会使钢材变脆（称为冷脆），但也有有益的一面，其可以提高钢的强度和抗锈蚀能力，有时也可以作为合金元素。氧能使钢材热脆，其作用比硫剧烈。氮能使钢材冷脆，也必须严格控制。
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2023-09-28
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