碳結鋼按化學成分分類<
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。
(1) 低碳鋼
又稱軟鋼,含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造,焊接和切削,常用于制造鏈條,鉚釘,螺栓,軸等。
(2) 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%)。按產品質量分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。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??刹唤洘崽幚?,直接使用熱軋材、冷拉材,亦可經熱處理后使用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。能夠達到的 硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中,中碳鋼得到廣泛的應用,除作為建筑材料外,還大量用于制造各種機械零件。
(3)高碳鋼
常稱工具鋼,含碳量從0.60%至1.70%,可以淬硬和回火。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。
使用碳結鋼時,需要使用焊接的方式來進行連接。為了保證良好的密封性,需要有一些問題要注意。
使用滾槽方式來焊接碳結鋼時候,滾槽焊縫會容易開裂。這種情況其實是可以避免的,將壓槽內壁的焊角磨平能有效降低減少阻力。另外可以調整鋼管,盡量保證其與滾槽保持水平。調整壓槽的速度是力度可以保證其成型均勻、緩慢施力。還要保證支撐和壓力輥的寬度和型號相互是匹配的,不會因咬合而斷裂。
另外如果碳結鋼對接后其管口對接不嚴密,這可能是由于管口被磕碰導致變形造成的。建議將鋼管管頭切割掉一小段后再進行對接。由于焊接時操作不當或因管口部位遺留鋅瘤會造成的砂眼,這可以在焊接前將鋅瘤鏟掉磨平來避免。車絲連接方式常出現的問題是管箍與絲扣不完全貼合,這就必須裁掉不能貼合的部分重新進行連接。
碳結鋼鋼材基體上出現的互不結合的兩層結構。分層一般都平行于壓力加工表面,在縱、橫向斷面低倍試片上均有黑線。分層嚴重時有裂縫發生,在裂縫中往往有氧化鐵、非金屬夾雜和嚴重的偏析物質。鎮靜鋼鋼錠的縮孔和沸騰鋼錠的氣囊及尾孔經軋制(鍛造)不能焊合產生分層。鋼中大型夾雜和嚴重成分偏析也能產生分層。分層是鋼材中不允許存在的缺陷,嚴重影響鋼材的使用。防止分層缺陷的措施有:煉鋼方面,要凈化鋼質,減少偏析、縮孔、氣囊和大型非金屬夾雜,防止連鑄坯產生中間裂紋。軋鋼方面,在鋼錠加熱時要嚴防內裂,初軋坯要切凈縮孔和尾孔。白點在鋼材縱、橫斷面酸浸試片上,出現的不同長度無規則的發紋。它在橫向低倍試片上呈放射狀、同心圓或不規則分布,多距鋼件中心或與表面有一定距離。型鋼在橫向或縱向斷口上,呈圓形或橢圓
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。