不同元素的含量，对钢铁性能的影响非常大，生产过程中这些元素的含量把控不稳将对企业造成重大的经济损失，所以，在这里我们会为大家推介一款能为企业节约成本，提高工作效率的检测金属含量的光谱设备——奥林巴斯XRF手持式合金分析仪，这款设备集便携适合多种生产环境、检测精准度高、牌号数据库大等多种优势于一身，是您的理想的分析方案。

下面就让我们一起探讨Ni,S,P,H,O元素对钢铁性能的影响分别有哪些，也方便大家在生产过程中把控钢铁产品的质量。

【Ni元素】

1.能提高钢的强度和韧性，提高淬透性含量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力

2.镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。

但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

3.镍在钢中的影响有:

a．增进钢的硬化能。

b．能降低热处理时的淬火温度，因之在处理时变形小。

c．能增加钢的韧性。

d．高镍合金钢能耐腐蚀，例如：不锈钢就含有8%左右的镍。

4. a．在适量含Ni下，锰量增加可增加钢之最大强度及硬度。b．锰有脱氧及脱疏功效，故锰能发掸钢之锻造性与可塑性。c．锰在钢中含量多，可降低钢之淬火温度。d．可增进钢之硬化深度，尤其在含碳量高之油硬性锰钢为最显著。

5.提高塑性及韧性，(提高低温韧性更明显)，改善耐蚀性能，与铬、钼联合使用，提高热强性，是热强钢及不锈耐酸钢的主要合金元素之一；

6.镍的有益作用是：高的强度、高的韧性和良好的淬透性、高电阻、高的耐腐蚀性。

① 一方面既强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。其变脆温度则极低。（当镍＜0.3%时，其变脆温度即达‐100℃以下，当Ni量增高时，约4～5%，其变脆温度竞可降至‐180℃。所以能同时提高淬火结构钢的强度和塑性。含Ni=3.5%，无Cr钢可空淬，含Ni=8%的Cr钢在很小冷速下也可转变为M体。

②Ni的晶格常数与γ‐铁相近，所以可成连续固溶体。这就有利于提高钢的淬硬性，Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性，所以其淬火温度可降低，淬透性好。一般大断面的厚重件都用加Ni钢。当它同Cr、W或Cr、Mo结合的时候，淬透性尤可增高。镍钼钢还具有很高的疲劳极限。（Ni钢有良好的耐热疲劳性，工作在冷热反复。σ、αk高）

③在不锈钢中用Ni，是为了使钢具有均匀的A体组织，以改善耐蚀性。

④有Ni钢一般不易过热，所以它可阻止高温时晶粒的增长，仍可保持细晶粒组织。

⑤含Ni量相当高的钢，其热膨胀系数很小而用作不变钢（Ni36%）和代用白金（Ni42%）。

⑥含Ni更高时，与Cr结合作高电阻合（Cr15Ni60、Cr20Ni80）。

⑦Ni和V一样，对脱碳过程没有影响。

⑧Ni本身不是有效的抗氧化学元素，所以很少单独用作不锈钢的合金元素，但对浓苛性碱有好的作用。

⑨Ni可提高A体钢的蠕变抗力，但还一定值作用则减弱，须加入别的合金元素，通过固溶强化或沉淀硬化的途径来解决。

⑩Cr、Ni钢的焊接性能和低温性能也不错。

（2）Ni的不良作用：

①Ni不能提高铁素体的蠕变抗力，相反会使珠光体M体钢热脆性增大。所以珠光体、马氏体钢不加镍。

②含硫气氛中的Ni钢耐蚀性也不及无Ni钢，因硫化镍会引起钢的赤热脆性。

③铬镍钢容易感受回火脆性和易形成白点（前者可在回火后采用速冷防止，后者应采用正确的熔炼规范和锻造、冷却规范防止。）

④对高速钢，因为它降低了它的硬度而被视为有害杂质，当Ni≈2%时或更高时，由于其抗600～660℃回火稳定性降

低而热硬性变坏（使A体稳定不分解），所以硬度降低。

⑤同样，因为Ni降低钢之淬火层的硬度，在轴承钢中也不希望有它，Ni不大于0.30%，且Ni+Cu不大于0.50%（Cu不大于0.25%）。

⑥Ni虽可提高电阻，促使矽石墨化，但会降低磁感和最大磁导率。所以硅钢片也不希望有Ni。

⑦Ni在我国早，价钱高。

⑧Ni钢氧化容易起鳞，所镍钢的氧化铁皮粘在钢表面上不易脱落。

（3）一般合金钢中的Ni含量：

渗碳钢：含C=0.15～0.25%

Ni=1～4.5%

调质钢：含C=0.35～0.55%

Ni=1～1.75%

不锈钢：含Ni≤2%M体不锈钢，含Ni=8～18%A体不锈钢。含Ni=2～8%M‐P体类不锈钢。

耐热不起皮钢：含Ni达9～36%，属A体钢。

磁钢：含Ni＜25%的（Ni25、Ni9Mn9等）为弱磁性钢，用930～1000℃淬火能很好不被磁化，可用于制机器，仪表等

不应被磁化零件（电机环、指南针盒、电阻等）。

含Ni=25～30%的是陈化磁性钢，它具有非常高的磁性，当残余磁感应为5000～7500高斯时，矫顽磁力可达500～700

奥斯特甚至1000，但它具有高的脆性（和硬度），所以多做铸造磁铁。

含Ni=35～37%的是恒范合金（不变合金）

Ni=42～44%的是类铂合金。

含Ni=50～80%的是高导磁率的合金，（但要很纯，才能发挥作用）

【S元素】

1、钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫作热脆性。

2、硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和Fe形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。

高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。

3、硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08‐0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

4、硫在钢中为有害之杂质，硫与铁化合成为FeS，与锰化合成MnS，其结果：

a．会增加钢的热脆性

b．硫含量0.2%以上，就会严重影响钢的强度和韧性

c．硫可使钢强度降低，因此有利於钢的切削，但除了易切钢之外，极少利用。

5、对焊接性产生不好影响；

6、硫的有益作用是：

1）由于其切屑发脆而可得到非常光泽的表面，所以可用于制要求负荷不大而具高表面光洁度的钢制件（名为快削钢）。

2）某些高速钢工具钢进行硫化表面以达到如下目的。

7、硫的不良影响是：

1）引起热脆：主要是因易生成（Fe+FeS）易熔共晶体分布于奥氏体晶界所致。

2）硫能使结构钢的塑性急剧降低，使工具钢的淬裂敏感性增高。

8、一般合金钢中的含S量：

1）一般地说，硫对各种钢均为有害的杂质元素，所以均限制它的含量。