解读合金钢中碳、硅、锰、元素的作用及原理

钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料，在现代工农业生产中重要的地位。我们将含碳量在0.0218%-2.ll%之间的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。而将合金钢在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素，使其使用性能和工艺性能。得以提高的铁基的合金称为合金钢。40Mn2合金钢也是其中重要的合金钢之一。
合金钢中的元素在其中占据很重要的作用，一下是对合金钢中碳、硅、锰、元素的作用及作用原理的分析。
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用钢，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。像40CrNi中碳合金调制钢含碳量也是不超过0.20%。
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。硅能显著提高铡的弹性极限，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。含硅量在3％左右、其它主要是铁的硅铁合金。是电力、电子和军事工业不可缺少的重要软磁合金，也是产量最大的金属功能材料，主要用作各种电机、发电机和变压器的铁心。
它的生产工艺复杂,制造技术严格,国外的生产技术都以专利形式加以保护,视为企业的生命。
电工钢板的制造技术和产品质量是衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。
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。合金钢中的元素对钢的本身的影响可大可小，在一顶程度上影响着钢的质量和使用。
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