自然界存在的及人工合成的金属元素有90多种;其中除了汞元素是液体之外,其余都是固体形式存在的。
通常分成黑色金属(铁、铬、锰)和有色金属(除黑色金属外的)。
不同元素含量在金属钢材中起到不同的影响作用。
Si
硅可以提高钢中固体溶液的强度及冷加工硬化程度,使其韧性塑性降低。用于弹簧钢中,可以提高钢的弹性、屈服极限等性能。具有耐腐蚀性。
Mn
锰在钢中低含量范围内,对钢有强化作用,提高钢的淬透性,改善低温韧性。高含量范围是作为奥氏体化元素。含量过高会使钢的回火脆性现象明显、焊接性能变坏、耐锈蚀性能下降。
Cr
铬能够提高钢的强度、硬度、高温机械性能,具有很好的抗腐蚀、抗氧化性能。
Ni
镍能在提高强度,而不明显降低韧性,有效改善加工可焊性,具有抗腐蚀能力(耐酸、碱等)。
Mo
钼可提高钢的强度、硬度、耐热性、高温强度、抗氢侵蚀、淬透性。
W
钨提高钢的强度、高温强度、抗氢性能,具有热硬性。
V
钒可以改善钢的热强性,对低碳钢的焊接性能有明显的作用。
Ti
钛,改善钢的热强性,提高抗蠕变性能及高温持久强度,防止高温下石墨化的出现。是高温金属中热强钢中重要元素。
Nb
铌与碳、氮、氧形成稳定的化合物,能降低材料的过热敏感和回火脆性。(抗氧性能好、热强性提高)
B
硼元素提高钢的淬透性、高温强度(强化晶界的作用)。
Al
铝可以改善钢的低温韧性,降低脆性转变温度,提高抗氧化性能(常加入耐热钢中提升抗氧化性能)。含量过高高温强度和韧性也会越低。
S
硫能降低钢的力学性能,好的钢材含量一般较少。一般为了改善某产品的切削功能,会将硫含量提升。硫含量高,热裂倾向也就高。
H/N/O
氢,造成高应力状态,导致钢材脆性。氮,生成的氮化物会使得钢的塑性和韧性都降低。氧,在铸件中造成气孔,降低产品性能。