碳素钢是什么性质的材料,碳素钢与不锈钢的区别

投稿用户 • 2023年12月2日 am5:38 • 生活资讯 • 阅读 142

碳素钢

碳素钢是近现代工业中使用最早、用量最大的基本材料之一。各国工业国家不仅在努力增加低合金高强度钢和合金钢的产量，同时也非常关注改进碳素钢的质量，扩大其品种和使用范围。

目前，碳素钢在全球钢铁总产量中所占比例大约保持在80%左右。它被广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶以及各种机械制造工业中。此外，在近代的石油化学工业和海洋开发等领域，碳素钢也得到大量使用。

碳素钢是什么性质的材料,碳素钢与不锈钢的区别

工业用碳钢是一种铁碳合金，其含碳量通常在0.05%~1.35%之间。除铁、碳和少量硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素。碳素钢的性能主要由其含碳量决定。

碳素钢根据其化学成分可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢，这取决于其含碳量的不同。

(1)低碳钢

0.10%至0.25%碳含量的低碳钢，也被称为软钢，通常很容易进行各种加工，比如锻造、焊接和切削等。因此，在制造链条、铆钉、螺栓、轴等产品时被广泛应用。

(2)中碳钢

中碳钢是一种含有0.25%～0.60%碳量的碳素钢。它包括镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等不同产品。除碳外，还可能含有少量锰（0.70%～1.20%）。这种钢材根据质量可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。中碳钢具有良好的热加工和切削性能，但焊接性能较差。相比低碳钢，它具有较高的强度和硬度，但塑性和韧性较低。可直接使用热轧材和冷拉材，也可经热处理后使用。经过淬火和回火处理后，中碳钢具有良好的综合力学性能。其最高硬度约为HRC55（HB538），抗拉强度为600～1100MPa。因此，在中等强度水平的各种应用中，中碳钢被广泛使用，不仅作为建筑材料，还广泛用于各种机械零件的制造。

碳素钢是什么性质的材料,碳素钢与不锈钢的区别

（3）高碳钢

含碳量在0.60%至1.70%之间的钢被广泛称为工具钢，这种钢材可以通过淬火和回火进行加工。例如锤子、撬棍等工具通常由含碳量为0.75%的工具钢制造，而切削工具，比如钻头、丝攻和铰刀，通常由含碳量在0.90%至1.00%之间的工具钢制造。

碳素钢制造工艺

大多数碳素钢通常通过氧气转炉和平炉来进行冶炼，而优质碳素钢则采用电弧炉生产。碳素钢的性能主要由钢的含碳量和显微组织来决定，在冶炼和轧制加工过程中，常常会出现结疤、裂纹和缩孔等缺陷。

根据炼钢过程中的脱氧程度，碳素钢可以分为镇静钢、沸腾钢和介于两者之间的半镇静钢。钢的冶炼方法对其性能影响很大，主要是通过提高钢的纯净度来实现的。真空处理、炉外精炼和喷吹技术等方法被用来获得更高纯净度的钢，从而显著改善了碳素钢的品质。

炭素钢的塑性加工工艺通常分为热加工和冷加工。在热加工过程中，钢锭中的小气泡、疏松等缺陷被焊合起来，使钢的组织更加致密。同时，热加工可以破坏铸态组织、细化晶粒，使锻轧的钢材比铸态具有更好的力学性能。经过冷加工的钢随着冷塑性变形程度增大，强度和硬度会增加，但塑性和韧性会降低。为了提高成材率，目前广泛应用连续铸钢工艺。

1.转炉炼钢法

氧气顶吹转炉炼钢法是利用氧气作为氧化剂，将空气鼓入熔融的生铁中，从而使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中会释放大量的热量，含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度，从而使炉内达到足够高的温度。这种炼钢方法的优势在于反应速度快，生产率高，不需要燃料，热效率高，因而成为冶金史上发展最迅速的新技术，并逐渐取代平炉成为炼钢方法的主流。

转炉主要设备起到了重要作用，它包括炉体(炉口、炉身和炉底)、炉体支撑装置和炉体倾动机构等。这些组成部分共同实现了炼钢工艺。

2.平炉炼钢

在平炉炼钢的过程中，使用空气和炉料中的氧化物（如废铁、废钢和铁矿石）作为氧化剂。反应需要的热量则是由燃烧气体燃料（例如高炉煤气、发生炉煤气）或液体燃料（如重油）提供的。

炉体是平炉的重要组成部分，通常分为上部和下部。上部包括熔炼室和炉头，下部结构包括沉渣室、蓄热室、换向阀及排烟系统等。

宝宝起名，添加微信：boc855 备注：起名！

本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 304940684@qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。
如若转载，请注明出处：https://www.zhongyi06.com/46250.html

碳素钢是什么性质的材料,碳素钢与不锈钢的区别

相关推荐