01钢的成分与分类
?钢的基本成分和分类钢，作为一种铁和碳的合金，其含碳量介于0.%至2.11%之间。这种材料可以根据其成分进一步细分为碳素钢和合金钢，同时，根据其性能和特定用途，又可分为结构钢、工具钢以及特殊性能钢。
?国际标准中的钢定义根据国家标准GB/T－91和国际标准ISO98或EN，钢的定义以铁为主要成分，含碳量通常低于2%。值得注意的是，这里的“一般”是指除了铬钢以外的其他钢种，部分铬钢的含碳量则可略高于2%。而含碳量超过2%的铁合金则被称为铸铁。
02钢中重要元素作用
?碳元素的作用随着钢中碳含量增加，其屈服点和抗拉强度会相应提升，但同时会降低塑性和冲击性。当碳量超过0.23%时，钢的焊接性能会恶化，因此，对于用于焊接的低合金结构钢，其含碳量通常控制在0.20%以内。此外，高碳量还会削弱钢的耐大气腐蚀能力，导致露天料场中的高碳钢更容易生锈。同时，碳的增加还会提高钢的冷脆性和时效敏感性。
?铬元素的作用铬在钢中的作用显著。它能提升钢的淬透性和硬度以及耐磨性，同时保持钢的韧性。当铬含量超过12%时，钢还会表现出优良的高温抗氧化性和耐腐蚀性。铬是不锈钢、耐酸钢及耐热钢的关键合金元素，同时，铬的加入还能增强工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。
?镍元素的作用镍对于钢的强化作用明显，能加强铁素体并提高钢的强度及低温韧性。它特别适用于低温环境下的结构钢。此外，含镍钢的屈强比通常高于普通碳素钢，并能增加其耐腐蚀性。
?钼元素的作用钼提升钢的热强性和抗回火脆性，在耐热钢中具有重要作用。在调质钢中，钼能促进大断面零件的深淬和透淬，提高钢的抗回火性或回火稳定性。同时，钼对于不锈耐酸钢，能防止或降低回火脆性，还能增加抗氢侵蚀性。
?钨元素的作用钨在钢中，除了与碳结合形成碳化物外，还会部分地溶解在铁中，形成固溶体。钨通过形成碳化物提高钢的耐磨性和红硬性，常用于高速钢和热锻模具钢。它还能增加淬透性并提高硬度，降低过热敏感性。
?钒元素的作用钒在钢中主要细化晶粒，提高强度和屈服比，增强钢的回火稳定性和耐磨性。在合金结构钢中，由于钒在某些热处理条件下会降低淬透性，因此常与锰、铬、钼及钨等元素联合使用。它尤其适用于渗碳钢和工具钢。
?钛元素的作用钛与氮、氧、碳具有极强的亲和力，能够提高钢的抗蚀性，尤其在固定碳和防止晶间腐蚀方面有显著效果。它还能提升钢的塑性和强度，并增加抗蠕变性能。
?铌与钶元素的作用铌与钶常与钽共生，在钢中能有效提升钢的淬透性和抗氢性能。在普通低合金钢中，铌的加入能提升屈服强度和冲击韧性，并有益于焊接性能。它们还能减少晶粒长大并在某些条件下增加钢的耐高温和抗腐蚀能力。
?锆元素的作用锆，作为强碳化物形成元素，微量锆的加入能够细化晶粒并增强低温性能。常用于制造超高强度钢和镍基高温合金。
?钴元素的作用钴在特殊的钢和合金制造中扮演重要角色，提升钢的高温硬度，如高速钢和马氏体时效钢。但钴的加入会降低钢的塑性，单独加入碳素钢中会损害调质后的综合力学性能。
?硅元素的作用硅元素在钢中主要提高硬度和疲劳强度，尤其适合弹簧钢。它能增强抗氧化性，特别是高温氧化，但同时会降低钢的焊接性能，需注意其用量的控制。
?锰元素的作用锰是一种出色的脱氧剂和脱硫剂，能有效提高钢的强度和淬透性，并降低热脆性。在广泛类型的钢中，如工具钢和结构钢中都显示出优异的强化作用。
?铝元素的作用铝在钢中作为脱氧剂，能够提高钢的质量。特别是氧化层下的强度，但需注意其可能引起的反常组织和石墨化倾向。铝的控制对于某些钢的性能起着关键作用。
?铜元素的作用铜的加入能有效提高钢的耐腐蚀性能和强度。不仅增强了钢轨钢的耐腐蚀寿命，提升其在侵害性介质中的稳定性，还须控制其含量以避免脆性。
?硼元素的作用硼在钢中提高淬透性且可以替代部分其他合金元素，尤其适合中碳钢。加入微量硼能显著改善钢的厚调质性能。
?稀土元素的作用稀土元素能显著提高钢的塑性和耐腐蚀性，尤其是在增强抗蠕变性能和减少夹杂物方面表现突出，为钢的高温强度提供支持。
?氮元素的作用氮元素能提高钢的淬透性，渗氮处理可增加硬度和抗腐蚀性，但需谨慎控制其含量，以避免不利影响。
?硫元素的作用硫元素虽然能改善某些钢的切削性能，但会降低塑性和焊接性需严格控制。适中硫含量对钢的易加工性和抗腐蚀性有制约。
?磷元素的作用磷在钢中主要提高强度和耐大气腐蚀性，但同样需严格控制其含量，以避免其对塑性、焊接性降低和偏析的负面影响。
