钢铁中微量金属元素的作用

1、磷（ P）： 使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性；但可改善钢的切削性能。

2、硅（ Si）：能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。冶炼中的 脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。 

3、锰（ Mm）：能提高钢的强度和硬度及耐磨性。冶炼时的脱氧剂和脱硫剂。 

4、铬（ Cr）：能增加钢的机械性能和耐磨性，可增大钢的淬火度和淬火后的变 形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力，增加钢的耐蚀性和耐 热性等。 

5、镍（Ni）：可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、导磁性等。 增加钢的淬透性及硬度。 

6、钒（ V）： 可赋于钢的一些特殊机械性能：如提高抗张强度和屈服点，明显 提高钢的高温强度。 

7、钛（ Ti ）：可防止和减少钢中气泡的产生，提高钢的硬度、细化晶粒、降低 钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性。 

8、铜（ Cu）：一般如 P、S一样是残留有害元素。 Cu的存在会降低钢的机械性 能，破坏钢的焊接性能，会使钢在锻轧等加工时产生热脆性。 钢中加入一定量 的 Cu，可提高钢的退火硬度，降低成本。若含 Cu 0.15 ～0.25%时，可使钢的耐 大气腐蚀的性能。 

9、铝（Al）：（1）低碳结构钢中 0.5 ～1%的 Al 有助于增加钢的硬度和强度； （2） 铬钼钢和铬钢中含 Al 可增加其耐磨性； （3）高碳工具钢中 Al 的存在可使产生 淬火脆性。 

10、钨（W）：可提高钢的蠕变强度，又是钢中碳化物的强促进剂，每 1%的 W可 提高钢的抗张强度和屈服点 4＆#215;9.8N/cm², 并使其具有回火稳定性和 高温强度。

 11、钼（Mo）：可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性，同时又能使钢在 高温下具有足够的强度，能改善钢的冷脆性和耐磨性等。 

12、钴（Co）：可以提高和改善钢的高温性能，增加其红硬性，提高钢的抗氧化 性和耐蚀性能等。 

13、铌（Nb）：可使钢的晶粒细化，降低钢的过热敏感性及回火脆性；改善钢的 焊接性能，提高耐热钢的强度和抗蚀性等。 

14、钽（Ta）：提高钢的质量及机械性能，提高合金的熔点、高温强度、碳化物 及 γ 相的稳定性。 

15、锆（Zr ）: 冶炼过程中的除氧、硫、磷剂， Zr、Hf 能提高钢的强度与硬度， 尤其是钢的持久强度及改善钢的焊接性能。 

16、稀土（ Re）: 是很好的脱氧、脱硫剂。能xc或见减弱钢中许多有害元素的 影响，改善钢的质量。在不锈耐热钢中加入 Re可改善钢的热加工性能，结构钢 中加入 Re可提高其塑性及韧性。 

17、硼（ B）：钢中的“维生素“。能成倍地增加淬火性；增加钢的硬度和抗张 力；改善钢的焊接性能等。低碳钢中加入 0.1 ～4.5%的 B，有吸收中子的功能。 18、钙（ Ca）：可以提高钢的强度及切削性能。冶炼过程中的净化剂。（除氧、 硫、磷等）。 

碳（C，carbon）是非金属元素，是炼钢不可缺少的成份，是炼钢时候与铁并存 的元素，碳含量越高，硬度就越高，耐磨性能就越好，但韧性和抗腐蚀性能会随 着碳含量的增加而降低。 

铬（Cr，chromium）铬是不锈钢中的抗腐蚀组成成份，马氏体不锈钢铬含量不能 低于 12.5 ％，铬含量越高抗腐蚀性能就越好，铬的抗腐蚀机理是铬能与氧在钢 的表面形成一层致密的氧化膜（即是钝化膜），这钝化膜是非常稳定的，可以隔 绝钢材里其他元素与外界具有腐蚀能力的物质 （具有氧化能力的物质， 如酸，碱 等）的接触从而阻断了腐蚀行为的发生和进行。 同时铬能与碳形成高硬度的碳化 物（HRC76），是不锈钢中的强化相。 

钼（Mo, molybdenum）具有细化钢微观晶粒而达到细晶强化的作用，提高钢的强 度，并且能提高钢的回火抗力使回火时减少马氏体的分解， 保持硬度。 同时能与 碳形成高硬度的碳化物（ HRC78），是钢中的强化相，同时钼能提高不锈钢在稀 硫酸和稀盐酸中的抗腐蚀能力和提高钢材的淬透性 ( 淬透性是以材料在热处理淬 火时形成马氏体距离表层的深度来衡量的， 深度越深则表示淬透性越好， 材料的 强度就越高 ) 。 

钒（V，vanadium）和钼的作用相似，具有细晶强化和提高回火抗力和提高材料 的淬透性的作用，也能和碳形成碳化物，碳化钒的硬度非常高 , 可达到 HRC84， 是钢的强化相，提高钢的力学性能。 

硫（S，sulfur ）和磷（P，phosphor）都是钢中的有害成份，过高的磷和硫含量 会导致钢的强度急剧下降，会导致钢材变脆。高级优质钢材（如不锈钢，高级优 质碳素钢）必须对磷和硫的含量作严格的控制，如 P含量质量分数≤ 0.035%和 S 含量质量分数≤ 0.030％。