钢铁中的元素（除铁外）可简单分为两大类：五大元素和稀少元素。五大元素即指碳、硅、锰、硫、磷；稀少元素主要指氮、氢、氧等气体元素和合金元素。当然所有元素都可能影响钢料的生产、制造及其性质，元素间也可能彼此影响。另外，某元素对某一钢种有益，但在另外一种钢种中就可能有害。下面简要介绍下五大元素对钢性能的影响：
1、碳碳是影响钢的组织和性能的主要元素。在钢中碳主要以渗碳体的形式存在。当钢的含碳量≤1.0％时，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性不断下降。这是因为在以铁素体（ferrite）为基体的钢中，层片状渗碳体起着强化作用，钢中珠光体(pearlite)含量愈多，则强度和硬度愈高（张万昌，2000）。炼钢厂所生产的极低碳钢(IF钢，Interstitial Free 钢)，是在炼钢过程中加入铌和钛元素以制约碳元素的形成，这种极低碳钢超深冲性良好，主要用于汽车工业。在冷轧厂中最常见的卷板低碳钢为碳含量0.08％的SAE1008钢种，作为各大产业产品用钢的原料。但是，当钢中含碳量>1.0％以后、钢中出现网状渗碳体，这时钢的硬度虽随着含碳量的增加而不断提高，却导致钢的强度下降。钢中含碳量愈多，渗碳体网愈严重，网的厚度也越大。所以高碳钢的性能硬而脆，仅作工具用。
2、硅硅是在钢冶炼生产过程中由原料（铁矿石、废钢铁、脱氧剂等）所带入的(王章忠，2001)，硅溶于α－Fe中形成固溶体，提高钢的强度和硬度。所以，硅是钢中的有益元素，在钢中硅的含量<0.5％（张万昌，2000）。但是在一般具有无氧化炉（NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的低碳钢(冷轧板)，其硅成分一般为0.03％max,最好不得超过0.04％，否则钢带进入460℃左右的锌槽之后，无法取得良好的着锌状态。
3、锰锰是在钢冶炼生产过程中由原料（铁矿石、废钢铁、脱氧剂等）所带入的，锰溶于α－Fe和渗碳体中使钢的强度和硬度提高，此外锰和硫化合成MnS，可以减轻硫对钢的危害，所以锰也是钢中的有益元素（张万昌，2000）。在钢中锰的含量<0.8%。但是在一般具有无氧化炉（NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的商业级低碳钢(冷轧板)，其锰成分最好不得超过0.35％。但是，高强度低碳钢（如JIS G3101 SS400），其锰成分最好不得超过1.0％。
4、硫硫是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中的，在钢中硫常以FeS形式存在，FeS与铁形成低熔点共晶（熔点985ºC），当钢材在轧制或锻造时（加热温度为800－1250ºC）,沿着晶界分布的低熔点共晶已呈熔融状态，消弱了晶粒之间的连接，会造成钢材开裂。这种现象叫热脆性。它是钢中的有害元素（张万昌，2000）。高炉厂的炼铁、炼钢过程中，在鱼雷车中遵循“高温脱硫、低温脱磷”的原则进行脱硫，使钢中含硫量不超过0.05％。但是在一般具有无氧化炉（NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的低碳钢，其硫成分最好不得超过0.035％。
5、磷磷是由矿石和生铁等炼钢原料带入的，它常溶解在α－Fe内形成固溶体，使钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性下降，此外，磷在结晶时易形成脆性很大的Fe3P，使钢在室温下的塑性和韧性急剧下降。这种现象称为冷脆性。它也是钢中的有害元素。高炉厂的炼铁、炼钢过程中，在鱼雷车中遵循“高温脱硫、低温脱磷”的原则进行脱磷，使钢中含磷量限制在0.06％以下。但是在一般具有无氧化炉（NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的低碳钢，其磷成分最好不得超过0.035％。
钢铁五大元素对钢的性能影响
1、碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si)：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn)：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷(P)：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫(S)：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
钢铁中的元素（除铁外）可简单分为两大类：五大元素和稀少元素。五大元素即指碳、硅、锰、硫、磷；稀少元素主要指氮、氢、氧等气体元素和合金元素。当然所有元素都可能影响钢料的生产、制造及其性质，元素间也可能彼此影响。另外，某元素对某一钢种有益，但在另外一种钢种中就可能有害。下面简要介绍下五大元素对钢性能的影响： 1、碳碳是影响钢的组织和性能的主要元素。在钢中碳主要以渗碳体的形式存在。当钢的含碳量≤1.0％时，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性不断下降。这是因为在以铁素体（ferrite）为基体的钢中，层片状渗碳体起着强化作用，钢中珠光体(pearlite)含量愈多，则强度和硬度愈高（张万昌，2000）。炼钢厂所生产的极低碳钢(IF钢，Interstitial Free 钢)，是在炼钢过程中加入铌和钛元素以制约碳元素的形成，这种极低碳钢超深冲性良好，主要用于汽车工业。在冷轧厂中最常见的卷板低碳钢为碳含量0.08％的SAE1008钢种，作为各大产业产品用钢的原料。但是，当钢中含碳量>1.0％以后、钢中出现网状渗碳体，这时钢的硬度虽随着含碳量的增加而不断提高，却导致钢的强度下降。钢中含碳量愈多，渗碳体网愈严重，网的厚度也越大。所以高碳钢的性能硬而脆，仅作工具用。 2、硅硅是在钢冶炼生产过程中由原料（铁矿石、废钢铁、脱氧剂等）所带入的(王章忠，2001)，硅溶于α－Fe中形成固溶体，提高钢的强度和硬度。所以，硅是钢中的有益元素，在钢中硅的含量<0.5％（张万昌，2000）。但是在一般具有无氧化炉（NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的低碳钢(冷轧板)，其硅成分一般为0.03％max,最好不得超过0.04％，否则钢带进入460℃左右的锌槽之后，无法取得良好的着锌状态。 3、锰锰是在钢冶炼生产过程中由原料（铁矿石、废钢铁、脱氧剂等）所带入的，锰溶于α－Fe和渗碳体中使钢的强度和硬度提高，此外锰和硫化合成MnS，可以减轻硫对钢的危害，所以锰也是钢中的有益元素（张万昌，2000）。在钢中锰的含量<0.8%。但是在一般具有无氧化炉（NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的商业级低碳钢(冷轧板)，其锰成分最好不得超过0.35％。但是，高强度低碳钢（如JIS G3101 SS400），其锰成分最好不得超过1.0％。 4、硫硫是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中的，在钢中硫常以FeS形式存在，FeS与铁形成低熔点共晶（熔点985ºC），当钢材在轧制或锻造时（加热温度为800－1250ºC）,沿着晶界分布的低熔点共晶已呈熔融状态，消弱了晶粒之间的连接，会造成钢材开裂。这种现象叫热脆性。它是钢中的有害元素（张万昌，2000）。高炉厂的炼铁、炼钢过程中，在鱼雷车中遵循“高温脱硫、低温脱磷”的原则进行脱硫，使钢中含硫量不超过0.05％。但是在一般具有无氧化炉（NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的低碳钢，其硫成分最好不得超过0.035％。
1、碳素钢的定义及钢中五元素 含碳2%以下的铁碳合金称为钢。 碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物，即 C、Si、Mn、S、P（碳、硅、锰、硫、磷）。其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体，含O、H、N（氧、氢、氮）。此外，用铝—硅脱氧镇静工艺中，必然在钢水中含有 Al，当Als（酸溶铝）≥0。020%时，还有细化晶粒的作用。 2、钢铁是怎样炼成的？ 炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。 炼钢过程实质上是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，燃烧成CO气体逸出，其它Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。S部份进入炼渣中，部份则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。 3、转炉炼钢简介 从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料，另加10% 以下的废钢。然后，向转炉内吹氧燃烧，铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量，当探头测得达到预定的低碳含量时，即停止吹氧并出钢。一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作；然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化，即可送往连铸或模铸工区。 对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理（喷SI—CA粉及变性石灰）可以有效降低钢中的气体与夹杂，并有进一步降碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份，满足优质钢材的需求。 4、初轧 模铸钢锭采取热装、热送新工艺，进入均热炉加热，然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品，经过切头、切尾、表面清理，（火焰清理、打磨）高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤，检验合格后入库。 目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。 初轧板坯主要供应热轧厂作为原料；轧制方坯除部份外供，主要送往高速线材轧机作原料。由于连铸板坯的先进性，初轧板坯的需求量大为削减，因此转向上述其它产品了。 5、热连轧 用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般
钢铁中五大元素的作用与危害及其分析方法 作者：刘张50905022010 应化2班 钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。钢铁生产流程包括：矿山开采→选矿→烧结→炼铁→炼钢→连铸→轧钢等。 钢铁工业是最重要的基础工业，是其他工业发展的物质基础。有了钢铁，就使得中国国民经济的技术改造成为可能。同时，钢铁工业的发展也有赖于煤炭工业、采掘工业、冶金工业、动力、运输等工业部门的发展。由于钢铁工业与其他工业的关系十分密切，因此许多国家都把发展钢铁工业放在十分重要的地位，并把这种发展与国民经济各部门的发展互相协调起来，保持正常的比例关系。针对此块精英人才，也是目前我国最稀缺的。 五大元素是特指钢铁中的碳、硫、硅、磷、锰五种元素。 五大元素各个化学元素对钢的性能有以下的影响：1、碳(C) 碳是钢铁的主要成分之一它直接影响着钢铁的性能。碳是区别铁与钢，决定钢号、品级的主要标志。碳是对钢性能起决定作用的元素。碳在钢中可作为硬化剂和加强剂，正是由于碳的存在，才能用热处理的方法来调节和改善其机械性能，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。2、硅(Si)：由原料矿石引入或脱氧及特殊需要而有意加入，在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。3、锰(Mn)：少量由原料矿石中引入，主要是在冶炼钢铁过程中作为脱硫脱氧剂有意加入，钢铁中主要以MnS状态存在，如S含量较低，过量的锰可能组成MnC、MnSi、FeMnSi等，成固熔体状态存在，在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。4、磷(P)：由原料中引入，有时也为了特殊需要而有意加入，以Fe2P或Fe3P状态存在，在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。5、硫(S)：主要由焦炭或原料矿石引入钢铁，主要以MnS或FeS状态存在，硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 检测钢铁中碳、硫、锰、磷、硅五大元素的方法：碳元素采用气体容量法硫元素采用碘量法锰元素采用银盐--过硫酸铵氧化光度法。磷元素采用氟化钠--氯化亚锡钼蓝光度法硅元素采用亚铁还原--硅钼蓝光度法钢铁中碳、硫、锰、磷、硅五大元素测量范围：C：0.020～6.000%；S：0.0030～2.000%；Mn：0.010～20.500% ；P：0.0005～1.0000%；Si：0.010～18.000%。
钢的五大元素 引言 钢是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、交通、机械制造等领域。它具有优异的力学性能和耐腐蚀性，被誉为现代工业文明的基石之一。钢的组成主要包括铁和碳，但除此之外，还存在着其他几个重要的元素对钢材的性能产生着深远影响。这些元素被称为钢的五大元素，分别是碳、硅、锰、磷和硫。 本文将详细介绍每个元素在钢中的作用及其对钢材性能的影响。 1. 碳（C） 碳是构成钢材最重要的元素之一，它可以通过控制含碳量来调节钢材的硬度和强度。在低碳钢中，碳含量通常在0.05%以下；而高碳钢中，碳含量可以达到0.6%以上。 •硬度：增加碳含量可以提高钢材的硬度。这是因为碳原子可以在晶格中形成固溶体，并增加晶格间距离，使得晶体结构更加紧密，从而增加了钢材的硬 度。 •强度：碳的存在可以增加钢材的强度。碳原子可以与铁原子形成固溶体，并生成强化相，如Fe3C（渗碳体），从而增加钢材的强度。 •韧性：适量的碳含量可以提高钢材的韧性。过高或过低的碳含量都会降低钢材的韧性。 2. 硅（Si） 硅是一种常见的合金元素，在钢中起到多种作用。 •脱氧剂：硅可以作为脱氧剂，与氧反应生成SiO2，有效地除去钢中的氧化物。这有助于提高钢材的纯净度和耐蚀性。 •弥散剂：硅能够与其他合金元素形成固溶体，改善晶界结构，提高钢材的强度和韧性。 •抑制晶粒长大：适量添加硅可以抑制晶粒长大，细化晶粒尺寸，从而提高钢材在高温下的力学性能。 3. 锰（Mn） 锰是一种重要的合金元素，在钢中起到多种作用。 •强化剂：锰能够与铁形成固溶体，并生成强化相，如MnS（硫化锰）和Mn3N （氮化锰），从而提高钢材的强度和硬度。 •脱氧剂：锰可以作为脱氧剂，与氧反应生成MnO，有效地除去钢中的氧化物。 这有助于提高钢材的纯净度和耐蚀性。
钢铁的化学成分分析方法 一、钢的分类 1．按化学成份分类：按化学成分，可以把钢分为碳素钢和合金钢两大类。 （1）碳素钢：① C ≤0.3% ②中碳钢 C 0.3 ~ 0.6% ③高碳钢 C ≥0.6% 主要分析的元素为：C、Si、Mn、S、P五元素。（2）合金钢 按合金元素总量分： ①低合金钢合金元素总量≤5% ②中合金钢合金元素总量 5 ~ 10% ③高合金钢合金元素总量≥10% 按合金元素数目分：除铁和碳两个基本元素外，另加入一种合金元素，称为三元钢，加入两种合金元素称为四元钢，依此类推。如：锰钢、铬钢、铬锰钢、硅锰钢等。 分析元素为：C、Si、Mn、S、P + 合金元素 2．按品质分类： 根据钢中含有害杂质的多少工业用钢通常分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
①普通钢：S≤0.055% P≤0.045% ②优质钢：S、P≤0.040% ③高级优质钢：S≤0.030% P≤0.035% 3．按金相组织分类： ①退火状态的：亚共析钢、共析钢、过共析钢 ②正火状态的：珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢。 ③无相变或部分发生相变的：铁素体钢、奥氏体钢、变相钢（如半铁素体钢、半奥氏体钢） 4．按用途分类等：建筑及工程用钢、结构钢、工具钢、特 殊性能钢、专业用钢。 5．按冶炼方法分类：平炉钢、转炉钢、电炉钢。 各种方法并不存在谁好谁坏的问题，主要是根据不同需要不同场合而采用不同的分类方法。 二、铸铁的分类 铸铁是一种铁碳合金，碳含量较高，一般在2.0％以上，除了铁和碳以外，还含有硅、锰、硫、磷及其其他合金元素。 铸铁一般分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和特殊性能铸铁。 分析C、Si、Mn、S、P + 合金元素。
三、各种合金元素对钢性能的影响 目前在合金钢中常用的合金元素有：铬(Cr)，锰(Mn)，镍(Ni)，硅(Si)，硼(B)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钛(Ti)和稀土元素(Re)等。五大元素:硅、锰、碳、磷、硫。五大杂质元素:氧、氮、磷、硫、氢。 1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%，硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。硅可提高强度、高温疲劳强度、耐热性及耐H2S等介质的腐蚀性。硅含量增高会降低钢的塑性和冲击韧性。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。锰可提高钢的强度，增加锰含量对提高低温冲击韧性有好处。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢、耐热钢的重要合金元素。铬是合金结构钢主加元素之一，在化学性能方面它不仅能提高金属耐腐蚀性能，也能提高抗氧化性能。当其含量达到13％时，能使钢的耐腐蚀能力显著提高，并增加钢的热强性。铬能提高钢的淬透性，显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，但它使钢的塑性和韧性降低。 7、镍（Ni）：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故
普通钢五元素分析 一碳硫分析 用定碳定硫仪测定 二硅磷锰的分析 1所需试剂 硝酸(1+3) (1份硝酸+3份水) 2过硫酸铵(固体) ①测锰混酸：硝酸银1g溶于500ml水中，加硫酸 25ml 磷酸30ml，硝酸30ml，用水稀至于1升。 ②钼酸铵溶液：5% ③草酸溶液：5% ④硫酸亚铁铵溶液：6%(每100ml溶液中滴1+1硫酸 6滴) ⑤钒酸铵溶液：0.25%(取钒酸铵2.5g加入500ml水 加热溶解冷却，加入浓硝酸30ml用 水稀至1升) 操作方法 称取试样和相同牌号的标样各1g，分别臵于100ml两用瓶中。加1：3的硝酸50ml加热溶解，加固体过硫酸铵1g左右，煮沸1分钟冷却，稀至100ml两用瓶中 硅的测定 吸取试液和标液各2ml，分别臵于100ml两用瓶中，加(1+3)硝酸1ml，水3ml，加钼酸铵溶液(5%)5ml，在沸水溶液中加热30秒钟，流水冷却，立即加5%草酸溶液10ml，6%硫酸亚铁铵溶液10ml，在波长650mm 处用1cm比色皿进行测定，记下试样和标样的消光值E1、E2 1) -锰的测定 分别吸取试液和标液各5ml，分别臵于50ml的两用瓶中，加测锰混酸20ml，加过硫酸铵固体1g，加热煮沸1分钟左右，冷却稀至50ml两用瓶中，在波长530nm处用1cm比色皿进行测定，记下试样和标样的消光值E2、E1 E1= 2) 磷的测定 吸取试样和标样各20ml分别臵于两只150ml烧杯中，其中一只空白加入8ml水，另一只加入0.25%钒酸铵溶液3ml，5%钼酸铵溶液5ml，在波长470nm处用2cm比色皿进行测定。记下试样和标样的消光值E2、E1 不锈钢中九元素分析 A 碳硫测定 (仪器分析) B 硅、镍、钛、磷、锰、铬。钼测定 试样溶液的制备 1试剂：稀王水盐酸+硝酸 +水=1+1+1 2操作：称取试样和相同牌号的标样各0.1g，分别臵于100ml的两用瓶中，加入1+1+1稀王水10ml，温热溶解，注意尽量减少蒸发，冷却后稀至刻度。 (一) 钛的测定
张婉莹钢铁中五大元素 张婉莹-钢铁中五大元素 钢铁中五大元素 五大元素就是钢铁中最重要的也就是最基本的元素，五大元素的含量直接影响金属的 性能和牌号，所以检测五大元素尤为重要。以下就是五大元素的促进作用和检验依据：一、钢铁中碳的促进作用与分析 碳元素是钢铁中区分钢或铁的主要依据，含碳量大于1.7%的是生铁，含碳量在 0.2~1.7%的称为钢，含碳小于0.2%的称作低碳钢。碳在钢铁中有的以固溶体状态存在，有的生成碳化物（mn3c、wc、moc、cr3c2等）。碳的含量直接影响钢的性能，当碳含量高时钢的硬度和强度增加，但是其熔点、塑性和延展性降低，使钢难于加工。生铁的强度和硬 度随化合碳的增加而增高。分析方法： 冷却-气体容积法就是目前国内外广为使用的标准方法。本法成本低，存有较低的准 确度，测得结果就是总碳量的绝对值。其缺点就是建议有较娴熟的操作方式技巧，分析时 间较长，对低碳试样测量误差很大。方法原理: 试样在1150～1250℃的高温o2气流中燃烧，钢铁中的碳被氧化生成co2: c+o2=co2 4fe3c+13o2=4co2+6fe2o3 mn3c+3o2=co2+mn3o3fes+5o2=fe3o4+3so23mns+5o2=mn3o4+3so2 生成的co2与过剩的o2经导管引入量气管，测定容积，然后通过装有koh溶液的吸 收器，吸收其中的co2co2十2koh=k2co3十h2o剩余的o2再返回量气管中，根据吸收前 后容积之差，得到co2的容积，据此计算出试样中碳的质量分数。 二、钢铁中硫的促进作用与分析 硫在钢中是一种有害元素。硫在钢铁中以mns、fes状态存在。fes的熔点低，最后凝固，夹杂于钢铁的晶格之间。当加热压制时，fes熔融，钢铁的晶粒失去连接作用而碎裂。硫的存在所引起的这种“热脆性”严重影响钢铁的性能。因此国家标准规定碳素钢中硫含 量不得超过0.05%，优质钢中含硫量应不超过0.02%。分析方法： 硫的测定方法很多。经典的硫酸钡重量法用作测量低硫试样。冷却―滴定法具备直观、快速、精确及适应环境范围广的特点，被广为使用，它也就是国内外的标准方法。 燃烧―滴定法中的燃烧―碘酸钾容量法：将钢铁试样于1250～1300℃的高温下通氧燃烧，使硫全部转化为二氧化
钢的化学成分五大元素 钢是一种常见的合金材料，由铁和一定比例的其他元素组成。其中，钢的化学成分主要由五大元素组成，分别是碳、硅、锰、磷和硫。这五大元素在钢材中扮演着不同的角色，影响着钢材的性能和用途。 首先是碳，碳是钢的主要合金元素。它可以增加钢的硬度和强度，使钢具有良好的耐磨性和抗拉强度。同时，适量的碳含量还可以提高钢的加工性能。一般来说，碳含量越高，钢的硬度和强度就越高，但同时也会降低钢的可塑性和韧性。因此，在不同的应用领域中，需要根据具体要求选择合适的碳含量。 其次是硅，硅是钢中的一种常见的合金元素。硅的主要作用是提高钢的强度和耐热性能。硅含量适中的钢材具有较高的强度和韧性，耐热性能也较好。然而，过高的硅含量会降低钢的可塑性和冷加工性能。因此，在不同的工艺和用途中，需要根据具体要求选择合适的硅含量。 第三是锰，锰是钢中的一种重要合金元素。锰的主要作用是提高钢的硬度、强度和抗磨性能。适量的锰含量可以使钢材具有较好的韧性和可塑性，同时还可以提高钢的耐腐蚀性能。然而，过高的锰含量会导致钢的脆性增加，影响钢的可加工性能。因此，在不同的使用环境和需求中，需要选择合适的锰含量。 第四是磷，磷是钢中的一种常见杂质元素。磷的含量对钢的性能有
着重要影响。适量的磷含量可以提高钢的硬度和强度，但过高的磷含量会降低钢的可塑性和韧性，甚至引起钢的脆性断裂。因此，在制造过程中需要控制磷含量，以保证钢材的性能和质量。 最后是硫，硫是钢中的一种常见杂质元素。硫的含量对钢的性能也有一定影响。适量的硫含量可以提高钢的切削性能和润滑性能，但过高的硫含量会降低钢的加工性能和韧性。因此，在制造过程中也需要控制硫含量，以保证钢材的质量和使用性能。 钢的化学成分五大元素分别是碳、硅、锰、磷和硫。这五大元素在钢材中的含量和比例会对钢的性能和用途产生重要影响。在钢的制造和应用过程中，需要根据具体要求选择合适的化学成分，以达到所需的性能和质量要求。只有合理控制这五大元素的含量，才能生产出优质的钢材，并满足不同领域的需求。
钢材的化学成分及其对钢材性能的影响 钢材的化学成分及其对钢材性能的影响 钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响：1．碳。碳是决定钢材性能的最重要元素。碳对钢材性能的影响如图6-3所示：当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在 1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。 图6-3 含碳量对碳素钢性能的影响——抗拉强度；——冲击韧性；——伸长率；——断面收缩率；HB——硬度 一般工程所用碳素钢均为低碳钢，即含碳量小于0.25%；工程所用低合金钢，其含碳量小于0.52%。2．硅。硅是作为脱氧剂而存在于钢中，是钢中的有益元素。硅含量较低（小于1.0%）时，能提高钢材的强度，而对塑性和韧性无明显影响。3．锰。锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的，是钢中的有益元素。锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。4．磷。磷是钢中很有害的元素。随着磷含量的增加，钢材的强度、屈强比、硬度均提高，而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材的可焊性显著降低。但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性，故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。5．硫。硫是钢中很有害的元素。硫的存在会加大钢材的热脆性，降低钢材的各种机械性能，也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗
钢的化学成分五大元素 概述 钢是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、制造业等领域。钢的主要成分是铁，但同时还包含其他元素，这些元素对钢的性能和用途起着重要作用。本文将介绍钢的化学成分中的五大元素：碳、铁、锰、硅和磷。 碳（C） 碳是钢中最重要的元素之一，它决定了钢的硬度和强度。根据碳含量的不同，可以将钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 •低碳钢：碳含量小于0.25%，具有良好的可塑性和焊接性，适用于制造汽车零部件、建筑结构等。 •中碳钢：碳含量在0.25%到0.60%之间，具有较高的强度和硬度，在机械制造领域得到广泛应用。 •高碳钢：碳含量大于0.60%，具有极高的强度和硬度，适用于制造刀具、弹簧等需要耐磨性能较高的产品。 铁（Fe） 铁是钢的主要成分，通常占钢的大部分比重。纯铁具有良好的延展性和塑性，但缺乏硬度和强度，因此需要通过控制其他元素的含量来改善钢的性能。 锰（Mn） 锰是一种重要的合金元素，它可以提高钢的硬度、强度和耐磨性。锰含量在0.25% 到 2.0%之间时，可以显著提高钢的机械性能。锰还可以提高钢的韧性和冲击韧性，在制造桥梁、建筑结构等领域得到广泛应用。 硅（Si） 硅是一种常见的合金元素，它可以提高钢的强度和耐磨性。硅含量在0.15%到0.35%之间时，可以显著改善钢的机械性能。同时，硅还可以降低钢的磁导率，使其适用于电力工业等领域。 磷（P） 磷是一种常见的杂质元素，在钢中以少量存在。高磷含量会导致钢变脆，因此在生产过程中需要控制磷含量。磷对钢的影响主要体现在冷脆性和疲劳性能上。
总结 钢的化学成分中的五大元素：碳、铁、锰、硅和磷，对钢的性能和用途起着重要作用。通过控制这些元素的含量，可以调节钢的硬度、强度、韧性等性能，使其适用于不同领域的需求。了解钢中各元素的作用，有助于合理选择和应用钢材，提高产品质量和效益。 参考文献： 1.李志刚, 王华, 董占江. 钢铁材料科学与工程[M]. 机械工业出版社, 2016. 2.张勇, 张涛. 钢铁冶金学[M]. 冶金工业出版社, 2014.
业务知识 我公司主要经销产品：镀锌板、彩钢板 一、金属的分类： 铁（Fe）、钢 二、铁的分类： 有色金属、黑色金属、稀有金属、贵重金属 三、钢的分类： 1、按形态分：型材、管材、板材及金属制品 2、按含碳量分：低碳钢、中碳钢、高碳钢（碳含量分别为≤0.25% 0.25~0.6% ≥0.6%） 3、按生产方法分：热轧钢板、冷轧钢板 4、按表面特征分：镀锌板、镀锡板、彩涂板 ⑴镀锡板的主要用途：马口铁 5、按用途分：桥梁、锅炉、造船、汽车、电工（硅钢片=矽钢） 四、铁的五大元素： Fe：C、Si、S、P、Mn 延伸知识：C决定加工性和机械性能及硬度 其他元素决定用途 Mn含量高的一般用于化工 五、生产顺序： 铁矿石（矿粉）——钢坯——热轧——酸洗——冷轧——镀锌板——彩钢板 六、热轧钢板（卷）： 1、钢板与钢卷的区别：卷，以卷曲的形态，长度不限；板，长度有限。 2、规格：厚度1—8mm 宽度840—1600mm 吨位8—16吨 窄带＜600mm 宽带（带钢）＞600mm 七、酸洗卷：以热轧卷为基板 1、定义，热轧卷用一定比例浓度配制的盐酸洗带钢，酸洗后带钢表面呈银白色。 2、酸洗前热轧卷表面的红锈成分为FeO、Fe 2O 3 、Fe 3 O 4 八、冷轧卷：以酸洗卷为基板 1、分类：冷轧板、轧硬板区别：冷轧板经过退火，轧硬板未经退火。 2冷轧机组： 压力滚
（12辊轧机） （20辊轧机） 辊数多少决定冷轧卷薄厚。 九、镀锌卷：以冷轧卷为基板 1、分类：电镀锌、热镀锌、镀铝锌 2、制作方法：电镀锌以离子方式，热镀锌以热浸方式；热镀锌和镀铝锌设备相 同，铝含量不同。 3、连续热浸镀锌：波兰人，森基米尔发明，也叫森基米尔法。是把退火和镀锌 结合使机器不停可连续生产的热浸镀锌技术。 4、热镀锌生产流程图： 侧面由左至右 开卷机 入口活套车 脱脂 退火炉 锌锅 冷却塔 淬水槽 光整机 点式焊接机 钝化 涂油 出口活套车 收卷 （轻钝化，轻涂油） 锌锅： 汽刀 g ǔn ） 锌锅中的锌块要15天才能完全溶解，需要温度130o C — 150o C 铬酸的含量小于12%，一般在7%—8%
碳：碳硫分析仪分析碳，碳是钢的重要元素，它是区分钢铁的主要标志之一，对钢铁的性能起着决定性的作用，由于碳的存在，才能将钢铁进行热处理，才能调节和改变其机械性能。钢中含碳量高时其硬度和强度也随之增高(这是由碳化铁性能决定的)而延展性及冲击韧性则相应降低。所以快速准确地测定钢铁中的碳含量也就具有相当重要的意义。 硫：定硫仪测定硫，硫是钢铁中极有害的元素，主要以硫化物的形态存在于钢中。硫在钢铁中易于偏析，恶化钢的质量，它可以使钢产生热脆现象，降低钢的力学性能和钢的耐蚀性。优质钢中硫的含量不超过0.04%，在碳素钢中也应在0.055%~0.07%之间，含硫在0.1%以上的钢使用价值很小，钢中硫一般是由生铁中带来的，因此，碱性侧吹转炉所用的炼钢生铁含硫量不得超0.08%。硫的分析取样时由于其易于偏析必须注意代表性。 磷：元素分析仪测定磷，磷在钢铁中以固溶体和磷化物形态存在，也是有害杂质。当钢中含磷量超过0.1%时，便会增加钢的回火脆性以及焊接裂纹敏感性。碳硫分析仪含磷高的钢，具有冷脆性。钢中绝大部分磷化物是能溶于酸的，分析磷时，一定要用氧化性酸溶样，并用强氧化剂氧化，使之全部成H3PO4形态方可进行测定，磷的偏析现象很严重，这对钢的危害性就更大，取样也要注意代表性问题。 硅：硅在钢铁中主要以固溶体形式存在，还可形成硅化物，是钢中的有益元素。硅在钢中的作用像碳一样，能增加钢铁的硬度和强度，硅量增加，则铁中游离碳的比率也增加，故硅与碳两者同时存在，可相互调节。若两者各单独存在，则使铁质硬而脆。含硅稍高的钢铁，流动性打，易于铸造，且又能增加钢的电阻及耐酸性；但硅能降低钢铁的延展性，在碳素钢中硅的含量不能大于0.4%，因为大于0.5%是，冲击韧性便显著下降。 锰：锰在钢铁中除了形成固溶体外，还能形成MnS,Mn3C以及少量的MnSi,FeMnSi,氧化物和氮化物。在冶炼中锰通常作为脱氧剂及脱硫剂而特意加入的，对除硫有显著效果，锰还能增加钢铁的硬度和强度，但作用较碳差些，提高钢的可锻性，钢中锰之含量必须在0.3%~0.4%以上始能增加硬度。锰的作用与碳含量有关，碳低则锰的作用低，碳高则锰的作用高。锰能减少钢铁的延展性，碳硫分析仪锰的成分超过1.5%时则刚变脆，不能使用。锰含量在7%以上时，则钢的性质又变成抗磨性极优的材料。锰溶于稀酸中，生成二价锰离子，锰化物也都很活泼，容易溶解和氧化，这就为测定锰提供了有利的条件。 1
钢中五种有害的元素 钢是人们构筑桥梁、造船、建筑中重要的建筑材料。其中，钢中一般包含着汞、砷、镉、铬、铅等有害元素，这对人类和环境有害。 汞元素是分析钢中有害元素最重要的一种。它是一种硬度较低的有毒金属，其重金属氢化物会造成严重的环境污染问题。这些毒性物质不仅会影响动物和植物，而且它们还会对人类的身体健康造成不小的负面影响。同时，人类的接触汞的情况也会增加，这可能会给人类的身体带来更多的毒性危害。 砷也是钢中一种有害元素，它是一种金属元素，砷也有分析钢中元素的必要性。砷可以以蒸汽、气态、沉淀物等形式出现，它的毒性严重，砷作为有毒微量元素，当它通过空气、水或土壤转移到人体体内时，可对生物体的神经和消化系统造成毒性危害。严重时会对人体的肝脏、肾脏等器官造成伤害，甚至可能引起癌症。 镉也是分析钢中有害元素的一种。镉是一种金属元素，它在水中和有机物中存在，其中水体中的长期积累可能会带来毒性危害。镉在人类体内也存在危害，它可能大量堆积在人体脏器和骨骼中，对婴儿和小儿的脑发育影响极大。从生态环境的角度来说，镉也在空气、水体中污染环境，而野生动植物的生存也面临巨大的威胁。 铬也是钢中有害元素。铬有高氧化性，其化合物非常分散，在人体体内会阻碍脚氨酸合酶，导致血红蛋白水平降低，影响药物代谢，可以造成消化系统疾病、肝肾损伤等不良后果。从环境污染的角度来看，当铬进入大气、土壤和水中时，它能影响水体的健康，因为它们会与水中的其他有机物结合，形成具有毒性成分的络合物。 最后，还有铅，它也是有害元素的一种。由于它的毒性特性，铅可以影响血管系统和中枢神经系统，尤其是在孕妇身上，它也可能会造成婴儿发育问题和先天性残疾。而且，铅也是一种高毒性金属，长期暴露于铅可能会引起脑损伤、血液造血系统损伤、生殖系统损伤等危害。 以上就是关于钢中有害元素分析的一些介绍，由此可见，钢中的有毒元素不仅会危害人们的健康，还会污染环境，应加强对钢中有害元素的控制，以保护人们的健康环境。
钢中五种有害的元素是指：Pb-铅，Sn-锡，As-砷，Sb-锑，Bi-铋， 1. Pb-铅 周期系第ⅣA族元素，原子序数82，原子量270.2，熔点327.5℃，沸点1740℃，密度11.34g/cm3,银灰色重金属，质柔软。钢中残余铅极微，因绝大部分铅在冶炼过程中以蒸汽逸出钢液。由于铅和铁不生成固熔体，一般它是以微小的球状形态而存在于钢中，易发生偏析，对钢的性质有一定不良影响，铅能使钢的塑性略有降低，使钢的冲击值有较大降低。如因特殊用途则是在浇注过程中加入，钢中含少量铅可改善钢的切削加工性能。 2. Sn-锡 周期系第ⅣA族元素，原子序数50，原子量118.69，有白锡，灰锡，脆锡三种同素异构体，密度：白锡7.28 g/cm3,灰锡5.75 g/cm3,，脆锡6.32-6.56g/cm3,熔点：白锡231.88℃， 灰锡231.99℃，脆锡231.99℃。沸点：白锡2260℃，灰锡2270℃，脆锡2260℃。锡可大大降低钢及合金的高温机械性能，对钢的加工性能也十分有害。在钢中加入少量锡时能提高钢的耐腐蚀性，其强度也有一定提高，而对塑性却影响不大。 3. As-砷 周期系ⅤA族元素，原子序数33，原子量74.92，俗名砒，有灰，黄，黑三种同素异构体，密度5.727 g/cm3，熔点717℃，613℃升华。
砷在钢中常以Fe2As,Fe3As2,FeAs及固溶体形式存在，易发生偏析现象，砷与磷，锑同族，对钢性能影响有类似之处，砷能提高钢的抗拉强度和屈服点，增强抗腐蚀和抗氧化性能，但砷含量较高时（如大于0.2%），则使钢的脆性增加，延伸率，断面收缩率及冲击韧性降低，并影响焊接。 4. Sb-锑 周期系ⅤA族元素，原子序数51，原子量121.8，密度6.684g/cm3, 熔点630.74℃，沸点1750℃，锑对钢的性质有恶劣影响，一般使钢的强度降低，脆性增加，但如在钢中加入一定量的锑，会不同程度的提高钢的抗腐蚀能力及耐磨性。 5. Bi-铋 周期系ⅤA族元素，原子序数83，原子量208.98，密度9.8g/cm3, 熔点271.4℃，沸点1560±5℃，由于铋在钢中含量几乎不熔，在冶炼过程中，绝大部分以蒸汽逸出，故铋在钢中含量极微。它易偏析于晶间，相间，它在晶间浓度甚至可为在合金整体浓度的8100倍，它的存在因而引起钢的脆性，它能使不锈钢热态韧性降低，如含铋量较多，还会降低钢的塑性，影响钢的高温强度，致使不锈钢挤压材产生裂纹。如作特殊用途加入少量铋入钢中，则可显著改善钢的切削加工性能。 科技的迅速发展,对钢铁材料提出了更高的要求。石油钻采行业在特殊条件下,例如含有腐蚀介质(如H2 S、CO2 、Cl-等)的环境,对石油管材的质量提出了严格要求。因此,必须用高洁净的、有害元素少的钢材来生产石油管材。抗硫化氢(H 2 S)的石油套管(钢级:T95、TP8OSS等)。