碳鋼標(biāo)準(zhǔn)件基礎(chǔ)知識
發(fā)布時(shí)間：2018-10-19 17:49
一、碳鋼的定義
碳素鋼簡稱碳鋼,它是指含碳量大于0.0218%而小于2.11%,且冶煉時(shí)不特意加入合金元素的,是最基本的鐵碳合金。
碳鋼含有少量硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)元素的鐵碳合金。碳鋼在冶煉時(shí)不可避免地含有一些雜質(zhì)元素,對鋼的性能和質(zhì)量有較大影響。
二、常存雜質(zhì)元素對碳鋼性能的影響
1)硅的影響
來源:生鐵和脫氧劑
影響:①殘余硅能溶于鐵素體,使鐵素體強(qiáng)化,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。
②使鋼的液態(tài)流動性變好,有利于鑄造成型。
含量:硅作為常存元素,其含量一般不超過0.5%。
2)錳的影響
來源:生鐵和脫氧劑。
影響:①它能與鋼中的硫化合成硫化錳,從而減輕硫的危害作用。
②殘余的錳大部分能溶于鐵素體,提高鋼的強(qiáng)度和硬度 。
含量:一般小于1%。
3)硫的影響
來源:生鐵和燃料。
影響:對鋼的危害很大。
①它不溶于鐵,而以FeS的形式存在,FeS與Fe形成低溶點(diǎn)(985℃)的共晶體,在鋼件進(jìn)行鍛造、軋制等熱加工時(shí),削弱鋼內(nèi)部分子之間的結(jié)合力,導(dǎo)致開裂。稱為“熱脆”。
②硫還會使鋼的強(qiáng)度和韌性降低。
③硫與錳化合成硫化錳,起斷屑的作用,可改善切削性。
含量:應(yīng)嚴(yán)格控制,一般應(yīng)小于0.050%
4)磷的影響
來源:生鐵。
影響:①能全部溶于鐵素體,提高鋼的強(qiáng)度和硬度;
②使鋼在低于100℃時(shí)的塑性和韌性急劇下降,這種現(xiàn)象稱為“冷脆”。含磷量越高,冷脆越嚴(yán)重;
③含量在0.05%—0.15%,使鐵素體脆化,可改善切削性。
④磷還會使鋼的焊接性能變壞,在焊接時(shí)容易產(chǎn)生裂紋。
含量:一般應(yīng)小于0.045%。
如:在炮彈鋼中,含磷量高,其目的在于提高鋼的脆性,增加彈片的碎化程度,提高炮彈的殺傷力。
5)其它氣體與非金屬夾雜物
氫脆:氫分子—大的氣壓—白點(diǎn)—氫脆
氮的時(shí)效:來不及逸出的氮,放置一段時(shí)間后,以氮化物的形式析出,使鋼變脆。
氧以氧化物的形式存在于鋼中,形成非金屬夾雜物,如SiO2、MnO、Al2O3等,降低鋼的塑性、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度等。