锰在钢材中起了什么作用？硅的含量对钢材有什么影响？

一锰的影响

锰是炼钢时加入锰铁脱氧而残留在钢中的。锰的脱氧能力较好，能清除钢中的FeO，降低钢的脆性；锰还能与硫形成MnS,以减轻硫的有害作用。所以锰是一种有益元素。但是，作为杂质存在时，其含量（Wmn）一般不小于0.8%，对钢的性能影响不大。

二硅的影响

硅是炼钢时加入硅铁脱氧而残留在钢中的。硅的脱氧能力比锰强，在室温下硅能溶入铁素体，提高钢的强度和硬度。因此，硅也是有益元素。但作为杂质存在时，其含量（Wsi）一般小于0.4%，对钢的性能影响不大。

碳：除铁以外最主要的元素。碳含量增加，使钢材强度提高，塑性、韧性，特别是低温冲击韧性下降，同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降，恶化钢材可焊性，增加低温脆断的危险性。一般建筑用钢要求含碳量在0.22% 以下，焊接结构中应限制在0.20%以下。

硅：作为脱氧剂加入普通碳素钢。适量硅可提高钢材的强度，而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。一般镇静钢的含硅量为0.10%～0.30%，含量过高（达1%) , 会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。

锰：是一种弱脱氧剂。适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。普通碳素钢中锰的含量约为0.3%～0.8%。含量过高（达1.0%～1.5%以上）使钢材变脆变硬，并降低钢材的抗锈性和可焊性。

硫：有害元素。引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%，在焊接结构中应不超过0.050%。

磷：有害元素。虽可提高强度、抗锈性，但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性，尤其低温时发生冷脆，含量需严格控制，一般不超过0.050%，焊接结构中不超过0.045%。

氧：有害元素。引起热脆。一般要求含量小于0.05%。

氮：能使钢材强化，但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷脆性。一般要求含量小于0.008%。

锰在钢中所起的作用是，在保证了韧性的前提下，增强了淬透性，其结果就是在同样热处理的工艺中增强了锰钢的硬度和强度，并且锰可以增加珠光体量，细化珠光体并对铁素体有显著的强化作用，因此提高了刚才的强度和硬度。而且低锰钢的屈服强度也比相同含碳量的钢高出一半。

硅能溶于铁素体和奥氏体中，提高钢的硬度和强度，其作用仅次于磷，较锰、镍、铬、钨、钼和钒等元素强。
但含桂超过3%时，将显著降低钢的塑性和韧性。桂能提高钢中的弹性极限、屈服强度和屈服比（σs/σb），以及疲劳强度和疲劳比（σ-1/σb）等。因此硅或硅锰钢可做弹簧钢。
硅能降低钢的比重、导热系数和导电系数。能促使铁素体晶粒粗化，降低矫顽力。可以减小晶体的各向异性倾向，使磁化容易。磁阻减小，可用来生产电工用钢，所以硅钢片磁滞损耗较低。硅能提高铁素体的磁导率，使桂钢片在较弱的磁场下有较高的磁感强度。但在强磁场下硅能降低钢的磁感强度。硅因有强的脱氧力，从而减小了铁的磁时效作用。
含硅的钢在氧化气氛中加热时。表面将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。
硅能促使铸钢中的柱状晶成长，降低塑性。硅钢若加热或冷却较快，由于热导率低，钢的内部和外部温差较大，导致热应力较大，容易开裂。
硅能降低钢的焊接性能。因为与氧的亲和力硅比铁强，在焊接时容易生成低溶点的硅酸盐，增加熔渣和熔化金属的流动性，引起喷溅现象，影响焊缝质量。硅是良好的脱氧剂。用铝氧时酌加一定量的硅，能显著提高铝的脱氧能力。硅在钢中本来就是有一定的残存，这是由于炼铁炼钢作为原料带入。在沸腾钢中，硅限制在0.07%，作为合金元素加入时，则在炼钢时加入硅铁合金。

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