廣西40cr圓鋼切割定尺圓鋼
碳素鋼的時效常給工業生產帶來很大危害,例如沸騰鋼焊接后,由于時效使焊接接頭熱影響區出現細小裂紋,嚴重影響焊接結構的性。但由于近代冶金技術的發展,和在工業生產中的應用,尤其是氧氣轉爐煉鋼能獲得更低的氮、氧含量,因此時效問題有所減輕。
碳素鋼淬火時通常采用水冷,但對小尺寸的中碳鋼,尤其是直徑為8―12mm的45號鋼淬火時容易產生裂紋,這是一個較為復雜的問題。采取的措施是淬火時試樣在水中快速攪動,或者采用油冷,可避免出現裂紋。包裝,裸裝,國產鋼按鋼號在端部進行涂色,詳見碳結鋼GB/T699標準規定。
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碳結鋼元素的影響P會引起鋼的“冷脆”。(P在鋼中全部溶于α-Fe中,使鋼的強度和硬度增高,同時,塑性和韌性顯著降低。當鋼中含P量達0.3%時,鋼完全變脆,這種脆性現象在低溫時更為嚴重。)還降低鋼的焊接性能。所以,P在鋼中是有害雜質,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。氣體的影響氧會降低鋼的力學性能,尤其是疲勞強度。對鋼無益,越少越好。N會以氮化物的形式析出,增加鋼的強度和硬度,但會降低鋼的塑性和韌性,使鋼變脆。H會使鋼的脆性顯著增加,稱為“氫脆”。H會使鋼中產生裂紋,稱為“白點”。
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碳結鋼常稱工具鋼,含碳量從0.60%至1.70%,能夠淬硬和回火。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。按鋼的質量分類;按鋼的質量可分為普通碳素鋼和優質碳素鋼。普通碳素構造鋼又稱普通碳素鋼,對含碳量、性能范圍以及磷、硫和其他剩余元素含量的限制較寬。在中國和某些依據交貨的保證條件又分為三類:甲類鋼(A類鋼)是保證力學性能的鋼。乙類鋼(B類鋼)是保證化學成分的鋼。>
特類鋼(C類鋼)是既保證力學性能又保證化學成分的鋼,常用于制造較重要的構造件。中國消費和運用多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼(甲類3號鋼),主要用于工程構造。有的碳素構造鋼還添加量的鋁或鈮(或其他碳化物構成元素)構成氮化物或碳化物粒,以限制晶粒長大,使鋼強化,節約鋼材。在中國和某些,為順應專業用鋼的特殊央求,對普通碳素構造鋼的化學成分和性能中止調整,從而展開了一系列普通碳素構造鋼的專業用鋼。
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氫在碳結鋼中能造成很多嚴重缺陷,如產生白點、點狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區內的裂縫等。為保證鋼的質量,必須盡可能降低鋼中氫的含量。脫氧帶入的殘余元素如鋁,可減小低碳鋼的時效傾向,還可以細化晶粒,提高鋼在低溫下的韌性,但余量不宜過多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等,含量高時可提高鋼的淬透性,但對要求具有高塑性的專用鋼,如深沖用鋼板,則是不利的。加工性能碳素鋼大都采用氧氣轉爐和平爐冶煉,優質碳素鋼也采用電弧爐生產。根據煉鋼過程脫氧程度的不同,碳素鋼可分為鎮靜鋼、沸騰鋼和介于兩者之間的半鎮靜鋼。冶煉方法對鋼的性能影響,主要是通過鋼的純凈度而起作用的。人們通過真空處理、爐外精煉和噴吹技術等,都可獲得更高純凈度的鋼,從而顯著改善了碳素鋼的品質。