鋼材-含碳量對(duì)碳鋼的組織和力學(xué)性能的影響

鋼材—含碳量對(duì)碳鋼的組織和力學(xué)性能的影響低，耐磨性差高，耐磨性好一般碳的含量越高硬度越大，韌性降低！以下是各種鋼的特點(diǎn)的一些簡(jiǎn)介：1碳鋼碳鋼也叫碳素鋼，是含碳量wc小于2％的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。建筑構(gòu)造鋼和機(jī)器制造構(gòu)造鋼兩種。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(wc≤0.25％)，中碳鋼(wc0.250.6％)和高碳鋼(wc>O．6％)按磷、硫含量可以把碳素鋼分為一般碳素鋼(含磷、硫較高)、優(yōu)質(zhì)碳素鋼(含磷、硫較低)和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(含磷、硫更低)。一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高，強(qiáng)度也越高，但塑性降低。2碳素構(gòu)造鋼這類(lèi)鋼主要保證力學(xué)性能，故其牌號(hào)表達(dá)其力學(xué)性能，用Q+數(shù)字表示，其中“Q”為屈服點(diǎn)“屈”字的漢語(yǔ)拼音字首，數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，例如Q275表示屈服點(diǎn)為275MPa。假設(shè)牌號(hào)后面標(biāo)注字母A、B、C、D，則表示鋼材質(zhì)量等級(jí)不同，含s、P的量依次降低，鋼材質(zhì)量依次提高。假設(shè)在牌號(hào)后面標(biāo)注字母“F”則為沸騰鋼，標(biāo)注“b”為半冷靜鋼，不標(biāo)注“F，’或“b”者為冷靜鋼。例如Q235-A·F235MPaAQ235-c235MPac碳素構(gòu)造鋼一般狀況下都不經(jīng)熱處理，而在供給狀態(tài)下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，焊接性能好，塑性、韌性好，有肯定強(qiáng)度，常軋制成薄板、鋼筋、焊接Q255Q275質(zhì)量分?jǐn)?shù)稍高，強(qiáng)度較高，塑性、韌性較好，可進(jìn)展焊接，通常軋制成型鋼、條鋼和鋼板作構(gòu)造件以及制造簡(jiǎn)潔機(jī)械的連桿、齒輪、聯(lián)軸節(jié)、銷(xiāo)等零件。3優(yōu)質(zhì)構(gòu)造鋼這類(lèi)鋼必需同時(shí)保證化學(xué)成分和力學(xué)性能數(shù)的萬(wàn)分?jǐn)?shù)(wс×10000450.45％；080.08％。量分?jǐn)?shù)不同，有不同的用途。08、08F、10、10F鋼，塑性、韌性高，具有優(yōu)良的冷成形性拖拉機(jī)駕駛室等；15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負(fù)荷較輕、外表要求耐磨、心部強(qiáng)度要求不高的滲碳零件，如活塞銷(xiāo)、樣板等；30、35、40、45、50火)后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強(qiáng)度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類(lèi)零件，例如40、45鋼常用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)的曲軸、連桿、一般機(jī)床主軸、機(jī)床齒輪和其他受力不大的軸類(lèi)零件；55、60、65鋼熱處理(淬火+中溫回火)后具有高的彈性極限，常用12～15mm)的彈簧，如調(diào)壓和調(diào)速?gòu)椈?、柱塞彈簧、冷卷彈簧等?碳素工具鋼碳素工具鋼是根本上不含合金元素的高碳鋼，含碳量在0.65％～1.35％范圍內(nèi)，其生產(chǎn)成泛承受的鋼種，用來(lái)制造各種刃具、模具、量具但這類(lèi)鋼的紅硬性差，即當(dāng)工作溫度大于250℃時(shí)，鋼的硬度和耐磨性就會(huì)急劇下降而失去工作力量。另外，碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬，而且簡(jiǎn)潔產(chǎn)生變形和裂紋。5易切削結(jié)構(gòu)鋼使用了鉛、碲、鉍等元素。這種鋼的含硫量ws0.080.30％范圍內(nèi)，含錳量wMn0.60％-1.55％范圍內(nèi)。鋼中加工外表的質(zhì)量。6合金鋼鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、鉻、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中的一種或幾種，這種鋼叫合金鋼。各國(guó)的合金鋼系統(tǒng)，隨各自的資源狀況、生產(chǎn)和使用條件不同而不同，國(guó)外以往曾進(jìn)展鎳、鉻鋼系統(tǒng)，我國(guó)則覺(jué)察以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、稀土為主的合金鋼系統(tǒng)。合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中約占百分之十幾，一般是在電爐中冶煉的。8大類(lèi)，它們是：合金構(gòu)造鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼，電工用硅鋼。7一般低合金鋼一般低合金鋼是一種含有少量合金元素(多數(shù)狀況下其總量w3％)的一般合金鋼。焊接性能等。在大量節(jié)約稀缺合金元素(如鎳、鉻)條件下，通常lt1.2—1.3t爐、轉(zhuǎn)爐中冶煉，本錢(qián)也和碳素鋼接近。8工程構(gòu)造用合金鋼合金鋼、地質(zhì)石油鉆探用合金鋼、壓力容器用合金鋼、高錳耐磨鋼等筑構(gòu)造件，在合金鋼中，這類(lèi)鋼合金含量總量較低，但生產(chǎn)、使用量較大9機(jī)械構(gòu)造用合金鋼質(zhì)處理、外表硬化處理)后使用。主要包括常用的合金構(gòu)造鋼和合金彈簧鋼兩大類(lèi)，其中包性成型用合金鋼(冷頂鍛用鋼、冷擠壓用鋼等)。按化學(xué)成分根本組成系列可分為Mn系鋼、SiMnCrCrMoCrNiMoNjB10合金構(gòu)造鋼合金構(gòu)造鋼的含碳量wcO．15O．50％的范圍內(nèi)。除含碳外，還含有一種或幾種合金元素，如硅、錳、釩、鈦、硼及鎳、鉻、鉬等。合金構(gòu)造鋼易于淬硬和不易變形或開(kāi)裂，便于熱處理改善鋼的性能。合金構(gòu)造鋼廣泛用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、船舶、汽輪機(jī)、重型機(jī)床的各種傳動(dòng)件和緊固件。低碳合金鋼一般進(jìn)展?jié)B碳處理，中碳合金鋼一般進(jìn)展調(diào)質(zhì)處理。11合金工具鋼合金工具鋼是含有多種合金元素，如硅、鉻、鎢、鉬、釩等的中、高碳鋼。合金工具鋼簡(jiǎn)潔淬硬，不易產(chǎn)生變形和裂紋，適于用來(lái)制造尺寸大、外形簡(jiǎn)單的刃具、模具和量具。用途不同，合金工具鋼的含碳量也不同。大多數(shù)合金工具鋼的含碳量wc為0.5％～1.5％。wc在0.％0.wc％左右；冷加工模具用鋼則含碳量較高，如石墨模具鋼含碳量wc達(dá)1.5％，高碳高鉻型冷加工模具用鋼含碳量wc2％以上。12高速工具鋼高速工具鋼是高碳高合金工具鋼，鋼中含碳量wc為0.7％-1.4％，鋼中含有能形成高硬度碳化物的合金元素，如鎢、鉬、鉻、釩。500-600oc而保證良好的切削性能。13彈簧鋼彈簧在沖擊、振動(dòng)或長(zhǎng)期交變應(yīng)力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強(qiáng)度、彈性極限、高的疲乏強(qiáng)度。在工藝上要求彈簧鋼有肯定的淬透性、不易脫碳、外表質(zhì)量好等。碳素彈簧鋼即含碳量wc在0.6％～0.9％范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼(包括正常和較高含錳量的)。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種，它們的含碳量稍低，主要靠增加硅含量WSi(1.3％～2.8拖拉機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的要求，研制出在硅錳鋼根底上參加硼、鈮、鉬等元素的鋼種，延長(zhǎng)了彈簧的使用壽命，提高了彈簧質(zhì)量。14軸承鋼軸承鋼是用來(lái)制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在工作時(shí)承受著極大的壓力和摩擦力，勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都格外嚴(yán)格。wclwc0.5％-1.65鉻軸承鋼、無(wú)鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類(lèi)。15電工硅鋼電器工業(yè)用硅鋼主要用來(lái)制造電器工業(yè)用硅鋼片鋼材。按化學(xué)成分硅鋼可以分為低硅鋼和高硅鋼。低硅鋼含硅量wsi1．O％～2.5％，主要用來(lái)制wsi％4.w≤O0％～0.08％。16鋼軌鋼鋼軌主要承受機(jī)車(chē)車(chē)輛的壓力及沖擊載荷，因此，要求有足夠的強(qiáng)度和硬度及肯定的韌性。通常承受的鋼軌鋼是平爐和轉(zhuǎn)爐冶煉的碳素冷靜鋼，這種鋼含碳wc0.6％。0.8％，屬于中碳鋼和高碳鋼，但鋼中含錳量WMnO．61.1％的范圍內(nèi)。近年來(lái)，已廣泛承受一般低合金鋼鋼軌，如高硅軌、中錳軌、含銅軌、含鈦軌等。一般低合金鋼軌比碳素鋼軌耐磨、耐腐蝕，使用壽命有很大提高。17造船用鋼造船用鋼是指用于制造海船和大型內(nèi)河船體構(gòu)造的鋼121615海水腐蝕等綜合特性，可成功地用來(lái)制造萬(wàn)噸遠(yuǎn)洋巨輪。18橋梁鋼鐵路或大路橋梁承受車(chē)輛的沖擊載荷161519鍋爐鋼冶煉的低碳冷靜鋼或電爐冶煉的低碳鋼，含碳量wc在O．16％～0.26％范圍內(nèi)。制造高壓鍋爐時(shí)則應(yīng)用珠光體耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼。近年來(lái)也承受一般低合金鋼建筑鍋爐，如12錳、151820焊條用鋼這類(lèi)鋼是特地供制造電弧焊和氣焊焊條鋼絲用。鋼的成分隨所焊材質(zhì)不同而異。依據(jù)需要，大致分碳素鋼、合金構(gòu)造鋼和不銹鋼三類(lèi)。這些鋼的硫、磷含量ws、wP0.03％，比一般鋼要求嚴(yán)些。這些鋼不要求力學(xué)性能，而只作化學(xué)成分的檢驗(yàn)。21不銹鋼wcr大于12％的鋼就具有了不銹鋼的特點(diǎn)。銹鋼、奧氏體一鐵素體不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼。22耐熱鋼氧化性能并具有較高的高溫強(qiáng)度的鋼。耐熱鋼主要用于在高溫