碳結鋼不論是普通型還是輕型的,由于截面尺寸均相對較高、較窄,故對截面兩個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受彎的構件或將其組成格構式受力構件。對軸心受壓構件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構件均不宜采用,這就使其在應用范圍上有著很大的局限。碳結鋼屬于經濟裁面型材(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揮效能,提高承載能力。不同于普通工字型的是碳結鋼的翼緣進行了加寬,且內、外表面通常是平行的,這樣可便于用度螺栓和其他構件連接。其尺寸構成系列合理,型號齊全,便于設計選用。
主要用途:碳結鋼屬于經濟裁面型材(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揮效能,提 高承裁能力。
碳結鋼的用途,碳結鋼牌號以數字來表示,數字低含碳量低。低碳鋼包括碳結鋼牌號為:08F,10F等,具有良好的塑性和韌性,常經表面熱處理制造要求表面硬而耐磨、而心部有良好真心性的零件。低碳結鋼的用途在于軋制薄板,深沖制品。中碳鋼包括碳結鋼牌號為:15#碳結鋼、20#碳結鋼、35#碳結鋼、45#碳結鋼等,性能適中,經調質熱處理有較高的綜合力學性能,中碳結鋼的用途在于制造尺寸較小的調質零件,包括拉桿,軸套,齒輪,活塞銷,緊固件等。高碳鋼包括碳結鋼牌號為:50#碳結鋼、55#碳結鋼、60#碳結鋼、75#碳結鋼等,則有較高的強度和硬度,高碳結鋼的用途在于制造彈簧和要求耐磨的零件。 碳結鋼淬透性較差,不適用于制造對性能要求較高、截面尺寸較大或形狀較復雜的零件。
熱軋碳結鋼的規格為5.5-250毫米。其中:5.5-25毫米的小碳結鋼大多以直條成捆的供給,常用作鋼筋、螺栓及各種機械零件;大于25毫米的碳結鋼,主要用于制造機械零件、無縫鋼管的管坯等。按化學成分分類:碳素鋼按化學成分(即以含碳量)可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。低碳鋼又稱軟鋼,含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易于承受各種加工如鍛造,焊接和切削,常用于制造鏈條,鉚釘,螺栓,軸等。中碳鋼碳量0.25%~0.60%的碳素鋼。有鎮靜鋼、半鎮靜鋼、沸騰鋼等多種產品。除碳外還可含有少量錳(0.70%~1.20%)。按產質量量分為普通碳素構造鋼和優質碳素構造鋼。熱加工及切削性能良好,焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高,而塑性和韌性低于低碳鋼。可不經熱處置,直接運用熱軋材、冷拉材,亦可經熱處置后運用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。可以抵達的高硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。
碳結鋼鋼在縱向、橫向斷口上白點特征不明顯,而在z向斷口上呈現長條狀或橢圓狀白色斑點。采用斷口檢查白點時, 把試樣先進行淬火和調質處理。
鋼坯上出現白點,經壓力加工后可變形或延伸,壓下率較大時也能焊合。
白點缺陷對鋼材力學性能(韌性和塑性)影響很大,當白點平面垂直方向受應力作用時,會導致鋼件突然斷裂。因此,鋼材不允許白點存在。
白點產生的原因,一般認為是鋼中氫含量偏高和組織應力共同作用的結果。奧氏體中溶解的氫,在冷卻相變過程中,其溶解度顯著降低,所析出的氫原子聚集在鋼材微孔中或晶間偏析區或夾雜物周圍,結合成氫分子,產生巨大局部壓力,當這種壓力與相變組織應力相結合超過鋼的強度時,則