小中大分享：钢中的常见元素
钢中的元素
碳
碳在钢中主要以化合碳存在，如Fe3C、Mn3C、Cr5C2、WC、MoC、TIC、VC等退火碳，石墨碳等，碳在钢中主要以游离态存在，如退火碳，石墨碳；当制取试样时应考虑样品的代表性。
硫
硫在钢中通常是有害杂质，只有在极个别的情况下，硫作为一种元素加入纲中。硫在钢铁中主要以MnS状态存在，部分与铁结合为FeS。硫在纲中易于偏析；长时间激发易于局部降低测量值，采样、分析激发样品时应加注意。
硅
硅在钢中通常是作为强脱氧剂加入的。硅能增加钢的硬度、抗拉强度、弹性、耐酸性和耐热性。但是，超过2%的硅将促使钢的韧性显著降低。硅在钢内主要以固熔体FeSi，MnSi，FeMnSi等形态存在，也有很少部分硅以（2FeO.SiO2），（2MnO.SiO2），（Al2O3.SiO2）等硅酸盐以及游离的SiO2存在。硅与氮生成稳定的化合物（氮化硅），能够阻碍钢中氮气在钢锭冷凝过程中的排析
锰
锰在钢铁中以MnS，MN3C，MnSI或FeMnSi等状态存在。钢铁中增加含锰量时可使强度、硬度增加。锰除了用于冶炼过程中脱氧以外，还能起脱硫作用，使钢的热脆性减小。
磷
磷在钢中是一种有害杂质，它与硫的作用相反，磷使钢带冷脆性。另一害是磷在钢内偏析严重，所以，一般钢中含量不大于0.035%，但在某种特殊用途中，才被认为是需要的元素，含磷高的钢称之为易切削钢。磷在钢中重要以固熔体磷化铁（Fe2P，Fe3P）及磷酸盐夹杂物状态存在。在钢锭中磷具有偏析倾向，取样时应注意代表性。
铬
铬在钢中呈固熔体状态存在。与磷形成Cr3C2.Cr4C，Cr7C3等形式或是铁铬的复杂碳化物形态存在。
钒
钒在钢中主要以碳化物形式存在。钒的碳化物如：V4C3，V2C，V2C4和铬的碳化物如：Cr5C2，Cr3C2等都是很稳定的碳化物。
镍
镍在钢中与铁以互溶的形式存在。镍与碳不形成碳化物，镍作为重要合金元素加入钢中，含量范围甚广，从普通钢中含有残余量的镍，到百分之几甚至百分之三十，也有以镍为基体的高温钢。
铜
铜在钢中重要以固熔体或微细的金属夹杂物形态存在。一般认为铜是有害杂质，它引起钢的脆性，所以通常控制在0.3%以下。但是，为了提高钢的强度和耐腐蚀性能，有的钢种含铜在2%以下。
钼
钼在钢中以固熔体和碳化物状态存在。由于钼的存在可以提高钢的淬透性，热强性，抗蚀性和防止回火脆性等。钼的碳化物有二元碳化物MoC，Mo2C和三元碳化物（Fe.Mo）3C，（Mo.Fe）6C等。
钨
钨在钢中重要以简单的碳化物；WC，W2C，W3C，或者与碳化铁形成复式碳化物；Fe2C.WC，Fe3C.3WC或3W2C.2FeC以及钨化铁形式存在，也有部分钨成固熔体状态存在。钢中加入钨能促使钢的晶粒细化，提高钢的硬度和耐热性能，这重要是由于钨在钢中的碳化物十分坚硬的缘故。
钨铁比重很大，如果冶炼操作不当时，容易沉入炉底。钨又能被氧化而进入炉渣中，因此在冶炼过程中钨损失机会是有的，所以在取样时应特别注意代表性。
钛
钛在冶炼当中常用于低合金高强度钢，耐热钢及不锈耐酸钢中，一般含量小于1%。钛与碳生成碳化物，能消除晶粒间的腐蚀，并促使钢的晶粒细化，使成为抗腐蚀能力极好的钢。钛与钢中的氮、氢、氧极易结合生成氮化物或氢化物是良好的镇静剂。
铝
铝是钢中良好的脱氧剂，去气剂和致密剂。铝作为钢中的残余成分存在，一般含量小于0.1%。也有些特殊钢加入百分之几以至十几的铝。
钴
铌
钢中加入铌能显著地提高钢的高温耐腐蚀性能，近几年来含铌的特殊钢，不锈钢及耐热合金的用途日益广泛。
铌主要以金属化合物Fe3Nb2和碳化物NbC等形式存在于钢中，低含量高强度钢中铌的含量一般在1～2%以下。
锆
` 锆在炼钢过程中作为除去氧、氮、硫、磷的净化剂，锆能形成碳化物。锆在钢中含量一般含量较低，但对钢的影响很大，它能提高钢的强度和硬度等，因此锆成为现代低合金高强度钢中重要合金元素之一。
铅
铅和铁不生成固熔体，一般它以微小的球状的形态而存在于钢中。铅容易发生偏析现象，在取样分析时，要予以充分注意。铅是有害元素，但是铅能改善钢的切削性能，用以炼制铅切削钢。
砷
砷在钢中主要固熔与Fe3C等固熔体中，它对钢的机械性能特别是硬度有影响，使钢的冲击值急剧降低，因此砷对钢的性质是有害的。
硼
钢中加入微量的硼（0.001%），就可成倍地增加钢的淬透性，显著地提高钢的机械性能，如硬度、抗张力等。耐热钢含硼量约0.03～0.15%左右。有的钢种含硼量可达2～4%。
硼在钢中多以固熔体，氧化物，碳化物及其他硼的化合物形态存在。
氮
氮在钢中重要以化合物状态存在，如：Fe4N，CrN，VN，Mo2N2等，只有极少一部分氮以固熔体状态存在。
