有的碳素結構鋼還添加微量的鋁或鈮(或其它碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒,以限制晶粒長大,使鋼強化,節(jié)約鋼材。在中國和某些國家,為適應專業(yè)用鋼的特殊要求,對普通碳素結構鋼的化學成分和性能進行調整,從而發(fā)展了一系列普通碳素結構鋼的專業(yè)用鋼(如橋梁、建筑、鋼筋、壓力容器用鋼等)。
氫在鋼中能造成很多嚴重缺陷,如產生白點、點狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區(qū)內的裂縫等。為保證鋼的質量,必須盡可能降低鋼中氫的含量。脫氧帶入的殘余元素如鋁,可減小低碳鋼的時效傾向,還可以細化晶粒,提高鋼在低溫下的韌性,但余量不宜過多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等,含量高時可提高鋼的淬透性,但對要求具有高塑性的專用鋼,如深沖用鋼板,則是不利的。
鐵碳合金相圖的應用
毛坯成型方法有:鑄造、焊接、鍛壓。其中鍛壓是這三種毛坯成型中綜合力學性能的一種。鍛壓工藝是將坯料加熱至奧氏體區(qū)域,使其有良好的塑性和低的抗變形性能,在施加外力的情況下改變其尺寸、結構、力學性能的加工方法。在這里可以知道,鍛壓是碳鋼在完全奧氏體化的情況下,其塑性好,有較低的抗變形能力。因此,要使其完全奧氏體化,其溫度控制合理,才能夠達到要求。從圖看線1、線3,分別代表的是亞共析鋼、過共析鋼組織隨溫度變化其性能會改變的情況。當亞共析鋼加熱到727℃時,P開始向A轉變。當繼續(xù)加熱至GS的交點a時,F完全轉變成A了。此時,塑性變形能力較好,抗變形能力小。溫度繼續(xù)上升,其塑性變形會有提高,但是溫度過高,施加壓力過程中,會使坯料表面產生加工硬化,同時會伴隨有脫碳現象。因此,一般將始鍛溫度控制在固相線以下200℃左右。終端溫度控制在PSK線以上60℃左右。合理控制好鍛壓溫度,既可以保證坯料有良好的鍛壓性能,能夠滿足預期形狀、尺寸精度要求。同時,可以避免加工硬化帶來的內應力裂紋、脫碳現象。鐵碳合金由含碳量不同被分為碳鋼、鑄鐵兩大類材料,鑄鐵的鑄造性能好,強度硬度高屬脆性材料。碳鋼鑄造性能一般,但綜合力學性能較鑄鐵好。因此,對于結構復雜又承受靜載荷零件選擇鑄鐵。對于形狀復雜而又要求有一定力學性能承受一定量動載荷的零件,可以考慮用碳鋼,或者合金鋼。
基本建設業(yè)廢鋼鐵
來自于基本建設業(yè)的廢鋼鐵數量較大,特別是近幾年,隨著鐵路建設、公路建設、市政建設、工業(yè)與民用建設的發(fā)展,這方面的廢鋼鐵越來越多,預計在未來的20年內將會保持著較高的產出量。來自這方面的廢鋼鐵質量較好,品種有拆下來的各種型號的鋼筋、角、槽、板,工程用角、槽、板的下腳料,淘汰報廢的建筑設備和工器具。近幾年來隨著拆遷量的加大,各種建筑物拆下來的廢鋼鐵越來越多。這部分廢鋼絕大部分是普通碳素鋼。