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。
碳結(jié)鋼偏析影響鋼材的力學(xué)性能和耐蝕性能。嚴(yán)重偏析可能造成鋼材脆斷，冷加工時(shí)還會(huì)損壞機(jī)械，故超過(guò)允許級(jí)別的偏析是不允許存在的。偏析程度往往與錠型、鋼種、冶煉操作和澆鑄條件有關(guān)。合金元素、雜質(zhì)和氣體的偏析，隨澆鑄溫度升高和澆鑄速度加快，偏析程度愈嚴(yán)重。連鑄鋼采用電磁攪拌可以減輕偏析程度。另外，增加鋼水潔凈度是減輕偏析的重要措施。非金屬夾雜鋼中含有與基體金屬成分不同的非金屬物質(zhì)。它破壞了金屬基體的連續(xù)性和各向同性性能。按非金屬夾雜的來(lái)源可分為內(nèi)生夾雜、外來(lái)夾雜及兩者混合物。
1）內(nèi)生夾雜是由脫氧和結(jié)晶時(shí)進(jìn)行的各種物理化學(xué)反應(yīng)形成的，主要是鋼中氧、硫、氮同其他成分間的反應(yīng)產(chǎn)物，如Al2O3等。內(nèi)生夾雜的特點(diǎn)是顆粒小，在鋼內(nèi)分布均勻，它與脫氧方法和化學(xué)成分有密切關(guān)系。
在我們的生活中應(yīng)用鋼材種類是非常多的，根據(jù)不同的行業(yè)要求在選擇種類上是不同的。碳結(jié)鋼是一種和工字鋼十分相似的鋼材種類，它具備抗彎能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約成本和結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn)，所以收到廣大工作領(lǐng)域青睞。那么碳結(jié)鋼有哪些應(yīng)用優(yōu)勢(shì)呢？
碳結(jié)鋼不論是普通型還是輕型的，由于截面尺寸均相對(duì)較高、較窄，故對(duì)截面兩個(gè)主袖的慣性矩相差較大，因此，一般僅能直 接用于在其腹板平面內(nèi)受彎的構(gòu)件或?qū)⑵浣M成格構(gòu)式受力構(gòu)件。對(duì)軸心受壓構(gòu)件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構(gòu)件均不宜采用，這 就使其在應(yīng)用范圍上有著很大的局限。
碳結(jié)鋼屬于經(jīng)濟(jì)裁面型材(其它還有冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板等)，由于截面形狀合理，它們能使鋼材更高地發(fā)揮效能，提 高承裁能力。不同于普通工字型的是碳結(jié)鋼的翼緣進(jìn)行了加寬，且內(nèi)、外表面通常是平行的，這樣可便于用度螺桂和其他構(gòu)件連 接
熱加工后的低碳結(jié)構(gòu)鋼，其顯微組織鐵素體和珠光體沿軋向平行排列，呈帶狀分布，形成鋼材帶狀組織。帶狀組織形成的機(jī)制一般有3種：1）通常，在低碳鋼中，當(dāng)樹(shù)枝晶間富集磷、硫等雜質(zhì)，鋼材經(jīng)熱加工后，非金屬夾雜被拉長(zhǎng)。如硫化物，而奧氏體在冷卻過(guò)程中先共析鐵素體沿硫化物夾雜形核和長(zhǎng)大，形成鐵素體條帶。同時(shí)，鐵素體形成時(shí)向鐵素體條帶兩側(cè)排碳，也形成了珠光體條帶。(2）當(dāng)?shù)吞间撝泻i較高時(shí)，先凝固的樹(shù)枝晶晶干成分較純，形成鐵素體條帶。而枝晶間含錳、碳、硫、磷等雜質(zhì)，而且鐵素體條帶也向枝晶間排碳，形成珠光體條帶。）當(dāng)熱加工終軋溫度較低時(shí)，在雙相區(qū)軋制也能形成帶狀組織。帶狀組織實(shí)質(zhì)上是鋼材組織不均勻的一種表現(xiàn)，影響鋼材性能，產(chǎn)生備向異性。帶狀組織降低鋼材塑性、沖擊韌性和斷面收縮率，特別是對(duì)橫向力學(xué)性能影響較大。根據(jù)鋼材的使用要求，可以按中國(guó) 帶狀組織評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖片來(lái)評(píng)定鋼材帶狀組織的級(jí)別。碳結(jié)鋼降低鋼中夾雜和樹(shù)枝晶成分偏析是減輕鋼中帶狀組織的主要措施。
