4简述钢材的组成元素及其对钢材性能的影响。

答：钢的基本成分是铁与碳，此外还有某些合金元素和杂质元素。钢材中主要元素及其对钢材性能的影响分述如下：（1）碳。存在于所有的钢材中，是影响钢材性能的主要元素。含碳量增加，强度和硬度提高，塑性和韧性降低，钢的冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性降低。当含碳量大于1％时，脆性增加，硬度提高，强度下降。当含碳量大于0.3％时，钢的可焊性显著降低。（2）硅。是钢材中的有益元素。硅含量在1％以内时，可提高钢的强度、疲劳极限、耐腐蚀性及抗氧化性，对塑性和韧性影响不大，对可焊性和冷加工性能有所影响。硅可作为合金元素来提高合金钢的强度。（3）锰。其溶于铁素体中，作用是消减硫和氧所引起的热脆性，使钢材的热加工性质改善。溶入铁素体的锰，可提高钢材的强度。锰也是我国低合金钢的主加合金元素，其作用主要是溶于铁素体中使其强化，并起到细化珠光体的作用，使强度提高。（4）磷。是钢材中的有害杂质。常温下能提高钢的强度、硬度和耐蚀性，但显著降低钢材的塑性和韧性；低温时会加剧钢材的冷脆性。（5）硫。是很有害的元素。呈非金属的硫化物夹杂物存在于钢中，降低各种力学性能。硫化物所造成的低熔点，使钢在焊接时易产生热裂纹，显著降低可焊性。硫也有强烈的偏析作用，增加了危害性。（6）氧。是钢中的有害杂质。主要存在于非金属夹杂物中，少量溶于铁素体中。非金属夹杂物会降低钢的力学性能，特别是韧性。氧还有促进时效倾向的作用，某些氧化物的低熔点也使钢的可焊性变坏。（7）氮。是钢材中的有害杂质。可提高钢材的强度，但显著降低钢材的韧性和塑性，加剧钢材的时效敏感性和冷脆性，使可焊性变差。（8）钛。强脱氧剂，而且能细化晶粒。钛能显著提高钢的强度，但稍降低塑性；由于晶粒细化，故可改善韧性。钛还能减少时效倾向，改善可焊性，是常用的合金元素。（9）钒。是强的碳化物和氮化物形成元素。钒能细化晶粒，提高钢的强度，并能减少时效倾向，但会增加焊接时的淬硬倾向。