碳結(jié)鋼用于制造承載較小的零件、鐵絲、鐵圈、墊鐵、開口銷、拉桿、沖壓件以及焊接件等。Q215 A 用于制造拉桿、套圈、墊圈、滲圈、滲碳零件以及焊接件等。Q235 A A、B級(jí)用于制造金屬結(jié)構(gòu)件、心部強(qiáng)度要求不高的滲碳件或碳氮共滲件、拉桿、連桿、吊鉤、車鉤、螺栓、螺母、套筒、軸以及接件;C、D級(jí)用于制造重要的焊接結(jié)構(gòu)件。Q255 A 用于制造轉(zhuǎn)軸、心軸、吊鉤、拉桿、搖桿、楔等強(qiáng)度要求不高的零件。此負(fù)焊接性尚可。Q275 用于制造軸類、鏈輪、齒輪、吊鉤等強(qiáng)度要求高的零件。規(guī)格質(zhì)量碳素鋼的品種主要有圓鋼、扁鋼、方鋼、鋼管、精密鋼管、無縫鋼管 等。經(jīng)冷、熱加工后鋼材的表面不得有裂縫、結(jié)疤、夾雜、折疊和發(fā)紋等缺陷。尺寸和允許公差必須符合相應(yīng)品種 標(biāo)準(zhǔn)的要求。

碳結(jié)鋼的時(shí)效通常有淬火時(shí)效和應(yīng)變時(shí)效兩種,都是由間隙元素作用引起的,主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。淬火時(shí)效 即鋼由高溫快速冷卻后性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。鋼中含碳量、脫氧程度和含氮量對(duì)淬火時(shí)效都有很大影響。低碳鋼、脫氧不充分的沸騰鋼和含氮量較高的鋼發(fā)生淬火時(shí)效顯著。含碳約0.3%的中碳鋼,由淬火時(shí)效所引起的性能變化已大為減弱。含碳約0.6%的高碳鋼,實(shí)際上不起時(shí)效硬化作用(見金屬熱處理)。應(yīng)變時(shí)效 經(jīng)冷加工變形后的性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。碳和氮對(duì)應(yīng)變時(shí)效的影響,與對(duì)淬火時(shí)效的影響相似,磷也促進(jìn)應(yīng)變時(shí)效。低碳鋼因冷變形而消失的屈服點(diǎn),隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸恢復(fù)。應(yīng)變時(shí)效比淬火時(shí)效更為復(fù)雜。如鋼材經(jīng)淬火后再進(jìn)行冷加工,無論在室溫或稍高溫度下,均將加速其應(yīng)變時(shí)效。

碳素鋼碳結(jié)鋼的時(shí)效常給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大危害,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)效問題有所減輕。缺陷碳素鋼在冶煉和軋制(鍛造)加工過程中,由于設(shè)備、工藝和操作等原因造成鋼的欠缺。主要包括結(jié)疤、裂紋、縮孔殘余、分層、白點(diǎn)、偏析、非金屬夾雜、疏松和帶狀組織等。結(jié)疤鋼材表面未與基體焊合的金屬或非金屬疤塊。有的部分與基體相連,呈舌狀;有的與基體不連接,呈鱗片狀。后者有時(shí)在加工時(shí)脫落,形成凹坑。煉鋼(澆鑄)造成的結(jié)疤,疤下一般有肉眼可見的非金屬夾雜。軋鋼造成的結(jié)疤一般稱“軋疤”,疤下一般僅有氧化鐵皮。

碳結(jié)鋼元素的影響P會(huì)引起鋼的“冷脆”。(P在鋼中全部溶于α-Fe中,使鋼的強(qiáng)度和硬度增高,同時(shí),塑性和韌性顯著降低。當(dāng)鋼中含P量達(dá)0.3%時(shí),鋼完全變脆,這種脆性現(xiàn)象在低溫時(shí)更為嚴(yán)重。)還降低鋼的焊接性能。所以,P在鋼中是有害雜質(zhì),其含量一般要求不大于0.045%。但是,P能改善鋼材的切削性能和耐腐蝕性能。氣體的影響氧會(huì)降低鋼的力學(xué)性能,尤其是疲勞強(qiáng)度。對(duì)鋼無益,越少越好。N會(huì)以氮化物的形式析出,增加鋼的強(qiáng)度和硬度,但會(huì)降低鋼的塑性和韌性,使鋼變脆。H會(huì)使鋼的脆性顯著增加,稱為“氫脆”。H會(huì)使鋼中產(chǎn)生裂紋,稱為“白點(diǎn)”。

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