什么是碳素鋼碳結(jié)鋼？有哪些特性特點(diǎn)？碳素鋼是近代工業(yè)中使用早、用量 的基本材料。世界各工業(yè) ，在努力增加低合金高強(qiáng)度鋼和合金鋼產(chǎn)量的同時(shí)，也非常注意改進(jìn)碳素鋼質(zhì)量，擴(kuò)大品種和使用范圍。目前碳素鋼的產(chǎn)量在各國(guó)鋼總產(chǎn)量中的比重，約保持在80%左右，它不僅廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、鐵道、車(chē)輛、船舶和各種機(jī)械制造工業(yè)，而且在近代的石油化學(xué)工業(yè)、海洋開(kāi)發(fā)等方面，也得到大量使用。含碳量小于2.11%，除鐵、碳和限量以?xún)?nèi)的硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)外，不含其他合金元素的鐵碳合金。工業(yè)用碳鋼的含碳量一般為0.05%~1.35%。碳素鋼的性能主要取決于含碳量。含碳量增加，鋼的強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性和可焊性降低。與其他鋼類(lèi)相比，碳素鋼使用早，成本低，性能范圍寬 ，用量 。適用于公稱(chēng)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(zhì)。常用牌號(hào)有WC1、WCB、ZG25及優(yōu)質(zhì)鋼20、25、30及低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn。
按用處則又可分為碳素構(gòu)造鋼、碳素碳結(jié)鋼工具鋼。碳素工具鋼含碳量在0.65～1.35%之間，經(jīng)熱處置后可得到高硬度和高耐磨性，主要用于制造各種工具、刃具、模具和量具（見(jiàn)工具鋼）。碳素構(gòu)造鋼依照鋼材屈從強(qiáng)度分為5個(gè)牌號(hào)：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275每個(gè)牌號(hào)由于質(zhì)量不同分為A、B、C、D等級(jí)，多的有四種，有的只需一；另外還有鋼材冶煉的脫氧辦法區(qū)別。
脫氧辦法符號(hào)：F——沸騰鋼b——半鎮(zhèn)靜鋼Z——鎮(zhèn)靜鋼TZ——特殊鎮(zhèn)靜鋼碳結(jié)鋼的材質(zhì)：Q195、Q235、10號(hào)、20號(hào)、35號(hào)、45號(hào)、Q215、Q345、12Cr1Mov、15CrMo、304、316、20Cr、40Cr、20CrMo、35CrMo、42CrMo、40CrNiMo、GCr15、65Mn、50Mn、50Cr、3Cr2W8V、20CrMnTi、5CrMnMo等.
熱軋?zhí)冀Y(jié)鋼的規(guī)格為5.5-250毫米。其中：5.5-25毫米的小碳結(jié)鋼大多以直條成捆的供給，常用作鋼筋、螺栓及各種機(jī)械零件；大于25毫米的碳結(jié)鋼，主要用于制造機(jī)械零件、無(wú)縫鋼管的管坯等。按化學(xué)成分分類(lèi)：碳素鋼按化學(xué)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(chēng)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(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼等多種產(chǎn)品。除碳外還可含有少量錳（0.70%～1.20%）。按產(chǎn)質(zhì)量量分為普通碳素構(gòu)造鋼和優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼。熱加工及切削性能良好，焊接性能較差。強(qiáng)度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼。可不經(jīng)熱處置，直接運(yùn)用熱軋材、冷拉材，亦可經(jīng)熱處置后運(yùn)用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。可以抵達(dá)的高硬度約為HRC55(HB538），σb為600～1100MPa。
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。
