碳結(jié)鋼按化學(xué)成分分類<
碳素鋼按化學(xué)成分(即以含碳量)可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。
(1) 低碳鋼
又稱軟鋼,含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造,焊接和切削,常用于制造鏈條,鉚釘,螺栓,軸等。
(2) 中碳鋼碳量0.25%~0.60%的碳素鋼。有鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼等多種產(chǎn)品。除碳外還可含有少量錳(0.70%~1.20%)。按產(chǎn)品質(zhì)量分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。熱加工及切削性能良好,焊接性能較差。強(qiáng)度、硬度比低碳鋼高,而塑性和韌性低于低碳鋼??刹唤?jīng)熱處理,直接使用熱軋材、冷拉材,亦可經(jīng)熱處理后使用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。能夠達(dá)到的 硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。所以在中等強(qiáng)度水平的各種用途中,中碳鋼得到廣泛的應(yīng)用,除作為建筑材料外,還大量用于制造各種機(jī)械零件。
(3)高碳鋼
常稱工具鋼,含碳量從0.60%至1.70%,可以淬硬和回火。錘,撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造; 切削工具如鉆頭,絲攻,鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼制造。
使用碳結(jié)鋼時(shí),需要使用焊接的方式來(lái)進(jìn)行連接。為了保證良好的密封性,需要有一些問(wèn)題要注意。
使用滾槽方式來(lái)焊接碳結(jié)鋼時(shí)候,滾槽焊縫會(huì)容易開(kāi)裂。這種情況其實(shí)是可以避免的,將壓槽內(nèi)壁的焊角磨平能有效降低減少阻力。另外可以調(diào)整鋼管,盡量保證其與滾槽保持水平。調(diào)整壓槽的速度是力度可以保證其成型均勻、緩慢施力。還要保證支撐和壓力輥的寬度和型號(hào)相互是匹配的,不會(huì)因咬合而斷裂。
另外如果碳結(jié)鋼對(duì)接后其管口對(duì)接不嚴(yán)密,這可能是由于管口被磕碰導(dǎo)致變形造成的。建議將鋼管管頭切割掉一小段后再進(jìn)行對(duì)接。由于焊接時(shí)操作不當(dāng)或因管口部位遺留鋅瘤會(huì)造成的砂眼,這可以在焊接前將鋅瘤鏟掉磨平來(lái)避免。車絲連接方式常出現(xiàn)的問(wèn)題是管箍與絲扣不完全貼合,這就必須裁掉不能貼合的部分重新進(jìn)行連接。
碳結(jié)鋼鋼材基體上出現(xiàn)的互不結(jié)合的兩層結(jié)構(gòu)。分層一般都平行于壓力加工表面,在縱、橫向斷面低倍試片上均有黑線。分層嚴(yán)重時(shí)有裂縫發(fā)生,在裂縫中往往有氧化鐵、非金屬夾雜和嚴(yán)重的偏析物質(zhì)。鎮(zhèn)靜鋼鋼錠的縮孔和沸騰鋼錠的氣囊及尾孔經(jīng)軋制(鍛造)不能焊合產(chǎn)生分層。鋼中大型夾雜和嚴(yán)重成分偏析也能產(chǎn)生分層。分層是鋼材中不允許存在的缺陷,嚴(yán)重影響鋼材的使用。防止分層缺陷的措施有:煉鋼方面,要凈化鋼質(zhì),減少偏析、縮孔、氣囊和大型非金屬夾雜,防止連鑄坯產(chǎn)生中間裂紋。軋鋼方面,在鋼錠加熱時(shí)要嚴(yán)防內(nèi)裂,初軋坯要切凈縮孔和尾孔。白點(diǎn)在鋼材縱、橫斷面酸浸試片上,出現(xiàn)的不同長(zhǎng)度無(wú)規(guī)則的發(fā)紋。它在橫向低倍試片上呈放射狀、同心圓或不規(guī)則分布,多距鋼件中心或與表面有一定距離。型鋼在橫向或縱向斷口上,呈圓形或橢圓
碳素鋼的時(shí)效常給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大危害,例如沸騰鋼焊接后,由于時(shí)效使焊接接頭熱影響區(qū)出現(xiàn)細(xì)小裂紋,嚴(yán)重影響焊接結(jié)構(gòu)的性。但由于近代冶金技術(shù)的發(fā)展,和在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,尤其是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼能獲得更低的氮、氧含量,因此時(shí)效問(wèn)題有所減輕。
碳素鋼淬火時(shí)通常采用水冷,但對(duì)小尺寸的中碳鋼,尤其是直徑為8―12mm的45號(hào)鋼淬火時(shí)容易產(chǎn)生裂紋,這是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題。采取的措施是淬火時(shí)試樣在水中快速攪動(dòng),或者采用油冷,可避免出現(xiàn)裂紋。包裝,裸裝,國(guó)產(chǎn)鋼按鋼號(hào)在端部進(jìn)行涂色,詳見(jiàn)碳結(jié)鋼GB/T699標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。