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碳結鋼用于制造承載較小的零件、鐵絲、鐵圈、墊鐵、開口銷、拉桿、沖壓件以及焊接件等。Q215 A 用于制造拉桿、套圈、墊圈、滲圈、滲碳零件以及焊接件等。Q235 A A、B級用于制造金屬結構件、心部強度要求不高的滲碳件或碳氮共滲件、拉桿、連桿、吊鉤、車鉤、螺栓、螺母、套筒、軸以及接件；C、D級用于制造重要的焊接結構件。Q255 A 用于制造轉軸、心軸、吊鉤、拉桿、搖桿、楔等強度要求不高的零件。此負焊接性尚可。Q275 用于制造軸類、鏈輪、齒輪、吊鉤等強度要求高的零件。規(guī)格質量碳素鋼的品種主要有圓鋼、扁鋼、方鋼、鋼管、精密鋼管、無縫鋼管 等。經(jīng)冷、熱加工后鋼材的表面不得有裂縫、結疤、夾雜、折疊和發(fā)紋等缺陷。尺寸和允許公差必須符合相應品種 標準的要求。

碳結鋼偏析影響鋼材的力學性能和耐蝕性能。嚴重偏析可能造成鋼材脆斷，冷加工時還會損壞機械，故超過允許級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。合金元素、雜質和氣體的偏析，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。它破壞了金屬基體的連續(xù)性和各向同性性能。按非金屬夾雜的來源可分為內生夾雜、外來夾雜及兩者混合物。 1）內生夾雜是由脫氧和結晶時進行的各種物理化學反應形成的，主要是鋼中氧、硫、氮同其他成分間的反應產(chǎn)物，如Al2O3等。內生夾雜的特點是顆粒小，在鋼內分布均勻，它與脫氧方法和化學成分有密切關系。

碳結鋼外來夾雜是指鋼中混入耐火材料、爐渣、鋼包渣和模內保護渣等外來物質。外來夾雜的特點是尺寸大，成分結構復雜，分布不規(guī)則，具有很大的偶然性。空氣對鋼水的二次氧化會形成外來夾雜。在煉鋼過程中，外來夾雜與內生夾雜往往會形成兩者的混合物，具有兩者的共同特點，使檢驗者難以分辨其來源。非金屬夾雜按顆粒大小可分為亞顯微、顯微和大顆粒夾雜三種，其顆粒尺寸分別為<1μm、1～100μm和>100μm。大顆粒夾雜往往出現(xiàn)在鋼錠沉淀晶區(qū)和皮下位置。連鑄鋼上弧區(qū)有時也發(fā)現(xiàn)大顆粒夾雜。按非金屬夾雜本身性質，可以分為塑性夾雜和脆性夾雜兩種。 1）塑性夾雜在熱加工過程中，隨金屬一起發(fā)生變形，如MnS；而脆性夾雜，隨熱加工金屬的變彤發(fā)生破碎，如Al2O3。當非金屬夾雜熔點特別高時，在鋼中一生成就以固態(tài)形式存在，這類非金屬夾雜物在熱加工時既不變形，也不破碎，保持其原來形狀，如TiN。對于熔點很低的夾雜，從 結晶母液中排除，此時多沿初生奧氏體晶界呈網(wǎng)狀薄膜析出，如FeS。鋼中非金屬夾雜對鋼材的強度、伸長率、韌性和疲勞強度有不同程度的影響。按使用要求，根據(jù)中國 非金屬夾雜標準評定鋼材夾雜級別。鋼材中不允許存在嚴重危害鋼材性能的大顆粒夾雜。保證出鋼和澆鑄系統(tǒng)清潔，采用吹氬、渣洗、噴粉、真空處理等爐外精煉措施及保護澆鑄措施，可以減少鋼中非金屬夾雜。

碳結鋼的時效通常有淬火時效和應變時效兩種，都是由間隙元素作用引起的，主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。淬火時效 即鋼由高溫快速冷卻后性能隨時間而變化的現(xiàn)象。鋼中含碳量、脫氧程度和含氮量對淬火時效都有很大影響。低碳鋼、脫氧不充分的沸騰鋼和含氮量較高的鋼發(fā)生淬火時效顯著。含碳約0.3%的中碳鋼，由淬火時效所引起的性能變化已大為減弱。含碳約0.6%的高碳鋼，實際上不起時效硬化作用（見金屬熱處理）。應變時效 經(jīng)冷加工變形后的性能隨時間而變化的現(xiàn)象。碳和氮對應變時效的影響，與對淬火時效的影響相似，磷也促進應變時效。低碳鋼因冷變形而消失的屈服點，隨時間的延長而逐漸恢復。應變時效比淬火時效更為復雜。如鋼材經(jīng)淬火后再進行冷加工，無論在室溫或稍高溫度下，均將加速其應變時效。