金屬材料5大元素中的矽元素的作用是什么

2023-02-09 09:25:17 字數 5610 閱讀 6607

1樓:小祕書長

矽在水中呈偏矽酸形態被人體吸收,主要分佈於人體**及結締組織之中,在骨骼化過程中具有生理上的作用,促進骨骼發育生長。矽還參與多糖的代謝,是構成一些葡萄糖氨基多糖羧酸的主要成分。矽與心血管病有關,人如缺矽,可引起關節炎、動脈硬化、冠心病等心血管病。

人體每日需攝入矽3mg左右,相當於8.3mg偏矽酸。

這上面有很多)

2樓:匿名使用者

si對淬透性的影響

提高鋼淬透性的方法之一是在鋼中加入一定量的si。儘管許多合金元素都可提高淬透性,但其中si成本低廉,作用顯著。為了研究si的作用,設計了不同含si量的對比鋼種y82及s82鋼。

這兩種鋼的c、mn、b含量相同,而si含量不同。s82鋼含0.5%si,而y82鋼含1.

1%si。圖2與圖3分別是它們的cct曲線。與s82鋼相比,y82鋼cct曲線的高溫轉變區左移,而貝氏體轉變區向右下方移動。

由圖2可見,在中溫轉變區過冷奧氏體很穩定,此區(稱為河灣)的擴大有兩個作用:①使貝氏體轉變發生在較低溫度,形成細小的針狀下貝氏體;②能夠在較大的溫度範圍內形成下貝氏體,對於大尺寸的模具,即使其內外冷速不同,都會得到下貝氏體組織。

si使cct曲線的高溫轉變區左移的原因是由於在高溫區si使碳在奧氏體中的活度增大,提高了碳在奧氏體中的擴散速度,因此使鐵素體容易形成。在中溫轉變區片狀鐵素體的長大則由片條寬面上存在的小臺階或扭折的側向遷移完成〔8,9〕,小臺階或扭折的階面具有非共格屬性,在臺階階面的遷移過程中,大量碳原子向介面附近的基體奧氏體中擴散,當介面處碳原子富集到一定程度後,鐵素體的長大停止,由於此時介面處富碳,而且非共格的臺階階面可提供額外形核驅動力,因而碳化物將在介面處形核,然後向奧氏體中長大。由此可見,貝氏體相變過程的實質是貝氏體鐵素體和貝氏體碳化物競相形核長大的過程〔10~12〕。

由於si是非碳化物形成元素,幾乎不溶於碳化物,因而碳化物在臺階階面形核前,首先必須預先完成si由介面附近向奧氏體或鐵素體內遷移,而si是一種置換型原子,在低溫下這種置換型原子的擴散速度相當慢,從而使碳化物形核長大速度減慢。鐵素體的形成是依賴於碳化物的,碳化物在介面附近形成後,降低介面附近碳濃度,促進鐵素體的形成。由此可見,si使貝氏體鐵素體片條長大速度減慢,從而導致貝氏體相變孕育期增長。

對於淬透性試驗一般以獲得下貝氏體/馬氏體復相組織時的最大試樣直徑來表示。圖4是直徑為120mm,長度為300mm的圓棒的橫截面上由表面至中心的硬度分佈曲線,其中心硬度可達52hrc。可見由於合理的成分設計,y82鋼具有高的空冷淬透性,較大的尺寸也可以空冷淬透,這樣可使大模具型腔內具有較高的強度,防止早期變形失效,提高壽命。

在貝氏體/馬氏體復相組織中,影響強韌性的主要因素是貝氏體的種類及所佔體積分數,如果復相組織是由針狀下貝氏體和馬氏體所組成,而且下貝氏體體積分數佔25%~30%時,此類組織具有良好的強韌性配合〔13〕,如果出現較多的粒狀貝氏體,則韌性下降。

y82及s82鋼是中碳鋼,因為s82的淬透性低,鋼中易出現部分中碳粒狀貝氏體,如圖5所示。經證明,粒狀貝氏體是由鐵素體及「馬氏體+奧氏體」島(簡稱為m/a小島)組成,對於這類組織已經進行了大量的研究〔14〕,由於m/a小島的強度高,它和周圍鐵素體基體強度相差較大,基體中的位錯運動易在小島介面上塞積,引起應力集中,使得沿小島介面開裂而形成裂紋源,因而韌性低,所以要避免粒狀貝氏體的出現。如果在貝氏體和馬氏體復相組織中,貝氏體主要是針狀下貝氏體,此類組織具有良好的強韌性配合。

因為先形成的下貝氏體針分割原奧氏體晶粒,從而使隨後低溫形成的馬氏體細化,顯著減小裂紋擴充套件單元,裂紋擴充套件途徑曲折,提高了復相組織的韌性。

3.2 s與ca對切削加工及拋光研磨效能的影響

s與mn在y82鋼中形成非金屬夾雜物mns,它們使切屑易於折斷,因而提高了切削加工效能,而且mns具有潤滑作用,其本身硬度低(約190hv),它能減少對刀具的磨損。但是在鍛造或軋製過程中這些夾雜物沿軋向成條狀分佈,增加鋼材的各向異性,因而會降低鋼的橫向塑性及韌性。

ca加入鋼中後對夾雜物具有一種變質作用,提高了切削加工效能。

研究表明〔6〕,鋼中新增ca後,一方面ca同s的親和力高於mn,一部分ca形成了穩定cas,它固溶在mns中提高了mns的強度,使mns不易變形。另一方面形成了2cao.al2o3.

sio2,它可使條狀分佈的mns變為紡錘狀或球狀。圖6為條狀mns在sem下的形態,圖7為加入ca經變質後呈紡錘狀的夾雜物形態,而圖8及圖9分別是它們的能譜曲線。如圖8中條狀分佈的夾雜物的能譜曲線中不含ca,說明這是單一的硫化物相。

而圖9所示的夾雜物的能譜曲線中含有ca,因而可知夾雜物形態由條狀改變為紡錘狀是由於ca的變質作用。

研磨過程實際上也是一個切削過程,拋光粉就是切削工具。鋼的拋光效能與硬度及夾雜物有關。如硬度太低,不利於拋光,一般塑料模具鋼硬度低(<25hrc),因而拋光效能差。

而且由於耐磨性低,表面光潔度不能長期保持。如鋼中的夾雜物產生堆積,拋光時夾雜物脫落,易形成麻坑,使表面光潔度降低。y82鋼鋼中的夾雜物細小、彌散、均勻分佈,不產生堆積,具有良好的拋光研磨效能。

y82鋼的硬度約為35~40hrc時,用氧化鉻拋光後,具有很高的表面光潔度,測量其表面粗糙度ra約為0.02μm。

矽是啥元素?

3樓:願你的生活豐富多彩

矽 [guī]

矽(臺灣、香港稱矽xī)是一種化學元素,化學符號是si,舊稱矽。原子序數14,相對原子質量28.0855,有無定形矽和晶體矽兩種同素異形體,屬於元素週期表上第三週期,iva族的類金屬元素。

矽也是極為常見的一種元素,然而它極少以單質的形式在自然界出現,而是以複雜的矽酸鹽或二氧化矽的形式,廣泛存在於岩石、砂礫、塵土之中。矽在宇宙中的儲量排在第八位。在地殼中,它是第二豐富的元素,構成地殼總質量的26.

4%,僅次於第一位的氧(49.4%)。

矽的用途

1、矽是電子工業超純矽的原料,超純半導體單晶矽做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長等優點。摻有特定微量雜質的矽單晶製成的大功率電晶體、整流器及太陽能電池,比用鍺單晶製成的好。

2、非晶矽太陽能電池研究進展很快,轉換率達到了8%以上。矽鉬棒電熱元件最高使用溫度可達1700℃,具有電阻不易老化和良好的抗氧化效能。

3、用矽生產的三氯氫矽,可配製幾百種矽樹脂潤滑劑和防水化合物等。此外,碳化矽可作磨料,高純氧化矽製作的石英管是高純金屬冶煉及照明燈具的重要材料。

4、矽構築植物的重要元素。矽是植物重要的營養元素,大部分植物體內含有矽。表明,矽在植物幹物質中佔的比例為0.1-20%。

5、矽是品質元素。有改善農產品品質的作用,並有利於貯存和運輸。矽能調節作物的光合作用和蒸騰作用,提高光合效率,增強作物的抗旱、抗乾熱風和抗低溫能力。

6、微孔矽鈣保溫材料微孔矽鈣保溫材料是一種優良的保溫材料。它具有熱容量小、機械強度高、導熱係數低、不燃燒、無毒無味、可切割、運輸方便等特點,可廣泛用於冶金、電力、化工、船舶等各種熱力裝置及管道上。

常見矽酸鹽產品

陶瓷、玻璃、水泥是使用量最大的傳統無機非金屬材料。

玻璃原料:純鹼、石灰石和石英。

水泥:是一種非常重要的建築材料。原料:黏土、石灰石。

陶瓷:人類應用最早的矽酸鹽材料。原料:黏土。

陶瓷具有抗氧化、抗酸鹼腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等許多優點,因此,陶瓷製品一直為人們所喜愛。

新型無機非金屬材料

高溫結構陶瓷:氮化矽si3n4、碳化矽sic,俗名金剛砂。

生物陶瓷:al2o3、zro2。

壓電陶瓷:鈦酸鋇batio3、鈦酸鉛pbtio3。

特徵:耐高溫、強度高;具有電學性質;具有光學性質;具有生物功能。

4樓:言0炎

矽(臺灣、香港稱矽xī)是一種化學元素,它的化學符號是si,舊稱矽。原子序數14,相對原子質量28.0855,有無定形矽和晶體矽兩種同素異形體,屬於元素週期表上第三週期,iva族的類金屬元素。

矽也是極為常見的一種元素,然而它極少以單質的形式在自然界出現,而是以複雜的矽酸鹽或二氧化矽的形式,廣泛存在於岩石、砂礫、塵土之中。矽在宇宙中的儲量排在第八位。在地殼中,它是第二豐富的元素,構成地殼總質量的26.

4%,僅次於第一位的氧(49.4%)。

5樓:

是一種化學元素,它的化學符號是si,舊稱矽。原子序數14,相對原子質量28.0855,有無定形矽和晶體矽兩種同素異形體。

晶態矽具有金剛石晶格,硬而脆,熔點1410°c,沸點2355°c,密度2.32~2.34克/釐米3,硬度為7。

無定形矽是一種灰黑色粉末,實際是微晶體。

6樓:房晨鐘

矽是非金屬元素。

矽的元素符號為"si",原子序數14,化合價+4,原子量28。

【附:晶體矽是半導體材料。】

7樓:提分一百

生活中常見的碳,矽元素

8樓:木木貼兒

非金屬元素,和碳類似

金屬中各個元素的作用符合什麼標準

9樓:鵝子野心

1、碳(c):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和衝擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接效能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.

20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易鏽蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。

2、矽(si):在鍊鋼過程中加矽作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.

30%的矽。如果鋼中含矽量超過0.50-0.

60%,矽就算合金元素。矽能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.

0-1.2%的矽,強度可提高15-20%。矽和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。

含矽1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。矽量增加,會降低鋼的焊接效能。

3、錳(mn):在鍊鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.

50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工效能,如16mn鋼比a3屈服點高40%。

含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機剷鬥,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接效能。

4、磷(p):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接效能變壞,降低塑性,使冷彎效能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。

5、硫(s):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋製時造成裂紋。

硫對焊接效能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.

040%。在鋼中加入0.08-0.

20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。

6、鉻(cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性,但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不鏽鋼,耐熱鋼的重要合金元素。

7、鎳(ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防鏽和耐熱能力。但由於鎳是較稀缺的資源,故應儘量採用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

8、 鉬(mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強效能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變)。結構鋼中加入鉬,能提高機械效能。

還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。

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