碳素鋼的性能主要取決于鋼的含碳量和顯微組織。在退火或熱軋狀態(tài)下,隨含碳量的增加,鋼的強度和硬度升高,而塑性和沖擊韌性下降。焊接性和冷彎性變差。所以工程結(jié)構(gòu)用鋼,常限制含碳量。
碳素鋼中的殘余元素和雜質(zhì)元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等,對碳素鋼的性能也有影響。這和影響有時互相加強,有時互相抵銷。例如:硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性,而適量的錳可減少或部分抵銷其熱脆性。殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性,增加冷脆性。除硫和氧降低強度外,其它雜質(zhì)元素均在不同程度上提高鋼的強度。幾乎所有的雜質(zhì)元素都能降低鋼的塑性和焊接性。
低碳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。
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。
農(nóng)業(yè)廢鋼鐵
農(nóng)業(yè)廢鋼鐵來源于損壞的各種農(nóng)業(yè)設施如閘、壩、橋、具、工器具等,由于我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化起步較晚,尚不發(fā)達,農(nóng)業(yè)廢鋼中廢鑄鐵、工具鋼較多。