雜質及合金元素對鋼的塑性影響

鋼的高溫塑性除與冶金質量和鍛造熱參數等因素有關外，主要取決于它的化學成分。

硫在固溶體中的溶解度極小，在鋼中常以FeS的形式存在，FeS與Fe形成低熔點(約985℃)共晶體，分布于晶界，當鋼在800～1200℃進行鍛造時，會因晶界發生熔化而開裂，呈熱脆性，因而限制鋼中的硫含量在0.03%以下。

磷可溶于鐵素體，使鋼的強度、硬度提高，但使其塑性、韌性顯著下降，尤其在低溫時要為嚴重，即使鋼呈現冷脆性。

氮可溶于鐵素體，當鋼快冷后在200～250℃加熱時，會有氮化物析出，使鋼的硬度、強度上升，塑性、韌性大為下降，即使鋼呈現藍脆性(時效脆性)。

氧在鋼中形成的氧化物夾雜如MnO，SiO2，Al2O3等，它們的熔點高，硬而脆，其數量、大小及分布情況對鋼的塑性有一定影響。而FeO與FeS可形成低熔點(約930℃)共晶體，加劇鋼的熱脆性。

氫含量高的鋼鍛造時易產生龜裂，并在冷卻過程中易形成白點等缺陷。

碳在鍛造溫度范圍內，若能全部溶入奧氏體，則對鋼的塑性影響不大。只有當鋼的含碳量較高時，由于較多滲碳體甚至萊氏體從固溶體中析出，鋼的塑性才大為下降。

錳在鋼中可優先形成MnS(熔點為1620℃)，從而減小鋼的熱脆性。當錳含量大于0.8%時，作為合金元素，促進晶粒長大，使鋼容易產生過熱。

鎳在冶煉過程中可提高鋼的吸氣能力，尤其是吸收氫的能力，促進鋼中形成氣泡或產生裂紋。鎳與鋼中的硫易結合形成低熔點共晶體(Ni3S2—Ni)，熔點約為640℃，分布于晶界上，在鍛造時引起熱脆性。

鉻是鐵素體形成元素，鐵素體型的高鉻鋼晶粒長大傾向大，容易產生過熱。當含碳量少時，所有的鉻鋼(一直到30%)塑性都是好的，可以順利地進行鍛造。

鎢是典型的碳化物形成元素，主要通過它所形成的碳化物起作用，鎢對鋼塑性的影響視其形成碳化物的數量、大小和分布而定。

釩能細化晶粒，在高溫下阻止晶粒長大，是一種顯著提高鋼的高溫塑性的元素。但當釩的含量超過它在r—Fe中的溶解度時，將引起晶粒粗化，塑性降低。

鉬的碳化物在高溫下難于溶解，可阻礙晶粒長大，減輕過熱傾向。若鉬與硫結合形成MoS，因MoS的熔點較低(1100～1200℃)，且其共晶體沿晶界分布呈網狀，鍛造時容易沿晶界產生裂紋。

銅在鋼或合金中，若不溶于固溶體時，便成為游離銅，游離銅在高溫下沿晶界擴散，當鍛造溫度高于銅的熔點(1080℃)時，因銅液破壞了晶粒間的連續性，將導致發生裂紋或龜裂。

鈦與硫形成TiS，其熔點高于FeS，可減輕高硫鋼的熱脆性。

硼被認為是強化和凈化晶界的元素，故可提高鋼或合金的塑性，但多量的硼易形成FeB，沿晶界析出，降低鋼的塑性。