硅(Si)对钢性能的影响是什么

传递特钢信息交流经营理念延伸管控思维...



硅是钢中常见的元素之一。硅也是炼钢和生铁（铸铁）的脱氧剂，硅能更好地消除氧化铁(FeO)对钢的不良影响。硅和氧的亲和力仅次于铝和钛，而强于锰、铬和钒。所以在炼钢过程中，用作还原剂和脱氧剂。

硅作为一种合金元素来考虑，一般不低于0. 40%。

硅能溶入铁素体使铁素体强化，可提高钢的强度、硬度和弹性、弹性极限及耐磨性。

硅可提高钢的Ac3温度，因此含硅钢一般要求较高的淬火和退火温度。

硅对钢的淬透性影响中等，但对提高钢的回火稳定性和抗氧化性有很大的好处。

硅的导热性较差，硅含量较高的钢退火时表面容易脱碳。所以加热时必须注意升温速度不宜太快。由于导热性差，钢内外温差较大，容易有开裂危险。

(1)硅对临界转变温度和组织的影响

硅可提高钢在加热和冷却时的临界转变温度，增加热滞后作用。在含碳为0. 40%时，每增加1%的硅约使Ac3和Ar3升高40～50℃，Ac1和Ar1升高约15～20℃。但硅对过共析钢，如含碳量为1%的钢的临界转变温度则影响不大。这主要是因为硅在钢中不形成碳化物，溶解在渗碳体中也不多，因而只对铁素体发生作用。

(2)硅对热处理的影响

硅可提高钢的退火、正火和淬火温度。硅在亚共析钢中，当硅含量低于2. 5%时，钢的临界冷却速度随硅含量的增加而降低，钢中碳含量越低，这一作用越显著。当钢中碳含量为0. 5%、硅含量为1.2%～2.0%时，直径25～30mm的制件可以在油中淬透。

(3)硅对力学性能的影响

硅固溶于铁素体和奥氏体中提高它们的硬度和强度的作用，在常见元素中较锰、镍、铬、钨、钼、钒为强。但硅含量若超过3%，将显著地降低钢的塑性、韧性和延展性。

硅能显著提高钢的弹性极限、屈限强度，以及疲劳强度等。这有很大的实际意义，也是一般弹簧钢选用硅或硅锰钢钢种的原因。

(4)硅对物理性能的影响

钢的密度、热导率和电导率都随着硅含量的增加而有所降低。硅含量为4%的硅铁合金的热导率仅为纯铁热导率的1/4。

硅可促使铁素体晶粒粗化，因而降低它的矫顽力，由于硅减小晶体的各向异性倾向，使磁化容易，磁阻减小，所以硅钢片的磁滞损耗较低。

硅能提高铁素体的磁导率，使硅钢片在较弱磁场下有较高的磁感强度。

(5)硅对化学性能的影响

低硅含量对钢的抗腐蚀性能没有显著的增强作用。硅含量为15%～20%的硅铸铁是很好的耐酸材料，对不同温度和浓度的硫酸和硝酸都很稳定。但在盐酸的作用下，稳定性很小；在氢氟酸中则不稳定。高硅铸铁之所以能抗腐蚀，是由于当开始腐蚀时，在其表面形成的致密的二氧化硅(SiO2)薄层，阻碍着酸的进一步向内侵蚀。含硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高了钢在高温时的抗氧化性。

(6)硅对工艺性能的影响

①对冶炼和浇铸的影响 硅是一种良好的脱氧剂。在钢液中加入高硅硅铁，可提高钢液温度。

硅钢加热或冷却较快时，由于热导率较低，钢内外部的温度差较大，容易有开裂的危险。在高温加热保温时，更须考虑钢的脱碳和晶粒长大的倾向。

②对冷加工性能的影响 硅增加铁素体冷变形硬化率的作用很强，在常见元素中仅次于磷，使钢的冷变形变得困难。因此，需要冷拔的钢材和冷冲压的钢板用钢，如无特殊需要，应在可能范围内尽量降低其硅含量。

硅含量超过4%的钢材质脆，一般不宜锻轧加工，更不宜于冷变形加工。

③对焊接性的影响 硅可降低钢的焊接性，主要是硅与氧的亲和力比铁强，因此焊接时容易生成低熔点的硅酸盐，从而增加了熔渣和熔化金属的流动性而引起较严重的喷溅现象，影响焊缝的质量。由于导热性差，钢内外温差较大，焊缝容易有开裂危险。



免责声明：本文章仅代表作者个人观点，与齐鲁工装优特钢公众号无关。本站大部分技术资料均为原创文章，文章仅作为读者参考使用，请自行核实相关内容，转载请注明出处。

动动手指转发出去，分享给您的朋友吧！

平台推广合作电话：18321606177（也是微信号）公众号推广期免费



在漫长的黑夜里来蓄积自己，等待灵光闪耀的一刹那破茧而出，抵达生命的黎明！！

    关注 齐鲁工装优特钢