磷、硫是絕大多數(shù)鋼種中(除易切削鋼外)的有害雜質(zhì),應(yīng)該加以控制。鋼中磷含量在0.06%~0.10%時(shí),可明顯地改善抗大氣腐蝕能力,磷一般固溶于鋼的固溶體中,可顯著降低鋼的冷加工性。由于磷偏析傾向嚴(yán)重,在比較少的含量狀態(tài)就可以造成危害。磷對鋼鐵材料的低溫性能非常有害,是引起鋼的低溫脆性的主要元素。磷在鋼中可強(qiáng)化鐵素體,主要有提高抗腐蝕性能的作用。磷是鋼鐵材料吸氫促進(jìn)劑,在鋼中增加滲氫程度,加劇吸氫能力,會嚴(yán)重地降低鋼的抗硫化氫腐蝕能力。磷在鋼中的偏析傾向比較嚴(yán)重,會造成帶狀組織,使使的力學(xué)性能不均勻,特別是那些低溫用多、海洋用鋼和抗氫致裂紋鋼要求含磷量小于0.01%或者0.005%。
硫在鋼中的偏析系數(shù)在所有元素中最大,它使鋼的工藝性能和使用性能都受到損害。硫?qū)估瓘?qiáng)度和斷裂韌度都有害。鋼中的硫含量從0.005%提高到0.175%,鋼的常溫沖擊吸收功從105J降低到28J。為保證必要的韌性,必須嚴(yán)格控制硫的含量。含硫量地厚度方向的斷面收縮率有特別顯著的影響:當(dāng)硫含量為0.012%時(shí),斷面收縮率為20%;當(dāng)硫含量為0.005%時(shí),斷面收縮率為50%;當(dāng)硫含量為0.002%時(shí),斷面收縮率變?yōu)?5%~75%。在冷墩鋼中硫也是造成夾雜物裂紋的主要元素。有試驗(yàn)指出,要保證良好的冷墩性能,應(yīng)該把硫的含量控制在0.015%以下。
當(dāng)硫與錳相結(jié)合形成MnS時(shí),可以阻止奧氏體晶界移動。在熱鍛溫度下,析出的MnS具有一定的細(xì)化晶粒效果。在一定的冶煉條件下,當(dāng)MnS成為化合物的結(jié)晶核心,形成晶內(nèi)鐵素體時(shí),細(xì)化了晶粒,可有效地提高鐵素體-珠光體型非調(diào)質(zhì)鋼的韌性。