優質碳素構造鋼和普通碳素碳結鋼相比,硫、磷及其他非金屬夾雜物的含量較低。依據含碳量和用處的不同,這類鋼大致又分為三類:小于0.25%C為低碳鋼,其中尤以含碳低于0.10%的08F08Al等,由于具有很好的深沖性和焊接性而被普遍地用作深沖件如汽車、制罐…等。20G則是制造普通鍋爐的主要資料。此外,低碳鋼也普遍地作為滲碳鋼,用于機械制造業。0.25~0.60%C為中碳鋼,多在調質狀態下運用,制造機械制造工業的零件。③大于0.6%C為高碳鋼,多用于制造簧、齒輪、軋輥等。依據含錳量的不同,又可分為普通含錳量(0.25~0.8%)和較高含錳量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性,強化鐵素體,進步鋼的屈從強度、抗拉強度和耐磨性。
碳結鋼鋼材截面熱酸蝕試片上組織不致密的現象。在鋼材橫斷面熱酸蝕試片上,存在許多孔隙和小黑點子,呈現組織不致密現象,當這些孔隙和小黑點子分布在整個試片上時叫一股疏松,集中分布在中心的叫做中心疏松。在縱向熱酸蝕試片上,疏松表現為不同長度的條紋,但仔細觀察或用8~10倍放大鏡觀察,條紋沒有深度。用掃描電子顯微鏡觀察孔隙或條紋,可以發現樹枝晶末梢有金屬結晶的自由表面特征。疏松的成因與鋼水冷凝收縮和選分結晶有關。鋼水在結晶時,先結晶的樹枝晶晶軸比較純凈,而枝晶問富集偏析元素、氣體、非金屬夾雜和少量未凝固的鋼水, 凝固時,不能夠全部充滿枝晶間,因而形成一些細小微孔。材在熱加工過程中,疏松可大大改善,但當鋼錠疏松嚴重時,壓縮比不足或孔型設計不當時,熱加工后疏松還會存在。嚴重的疏松視為鋼材缺陷,當疏松嚴重時,鋼材的力學性能會受到一定影響。但根據鋼材使用要求,可以按標準圖片評定鋼材疏松級別。采用提高鋼水純凈度、加快冷卻速度、連鑄用電磁攪拌和減少枝晶等措施,可以減少疏松。
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
碳結鋼與其它鋼筋的區別:1 外型不一樣,碳結鋼外型光圓,無紋無肋,其它鋼筋表面外型有刻紋或有肋,這樣就造成碳結鋼與混凝土的粘結力小,而其它鋼筋與混凝土的粘結力大。 2 成份不一樣,碳結鋼(一級鋼)屬于普通低碳鋼,其它鋼筋多為合金鋼。3強度不一樣,碳結鋼強度低,其它鋼強度高,即直徑大小相同的碳結鋼與其它鋼筋相比,碳結鋼所能承受的拉力要比其它鋼筋小,但碳結鋼的塑性比其它鋼筋強,即碳結鋼在被拉斷前有較大的變形而其它鋼筋在被拉斷前的變形要小得多。含碳量小于1.35%,除鐵、碳和限量以內的硅、錳、磷、硫等雜質外,不含其他合金元素的鋼。碳素鋼的性能主要取決于含碳量。含碳量增加,鋼的強度、硬度升高,塑性、韌性和可焊性降低。與其他鋼類相比,碳素鋼使用的早,成本低,性能范圍寬,用量 。適用于公稱壓力PN≤32.0MPa,溫度為-30-425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油制品等介質。常用牌號有WC1、WCB、ZG25及優質鋼20、25、30及低合金結構鋼16Mn。碳結鋼的計算公式為:直徑*直徑*0.00617=每米的重量