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碳素鋼碳結(jié)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(qiáng)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?！√妓劁撝械臍堄嘣睾碗s質(zhì)元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等，對(duì)碳素鋼的性能也有影響。這些影響有時(shí)互相加強(qiáng)，有時(shí)互相抵消。①硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性，而適量的錳可減少或部分抵消其熱脆性。②殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性，增加冷脆性。③除硫和氧降低強(qiáng)度外，其他雜質(zhì)元素均在不同程度上提高鋼的強(qiáng)度。④幾乎所有的雜質(zhì)元素都能降低鋼的塑性和焊接性。



碳結(jié)鋼外來(lái)夾雜是指鋼中混入耐火材料、爐渣、鋼包渣和模內(nèi)保護(hù)渣等外來(lái)物質(zhì)。外來(lái)夾雜的特點(diǎn)是尺寸大，成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分布不規(guī)則，具有很大的偶然性?？諝鈱?duì)鋼水的二次氧化會(huì)形成外來(lái)夾雜。在煉鋼過(guò)程中，外來(lái)夾雜與內(nèi)生夾雜往往會(huì)形成兩者的混合物，具有兩者的共同特點(diǎn)，使檢驗(yàn)者難以分辨其來(lái)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(shí)也發(fā)現(xiàn)大顆粒夾雜。按非金屬夾雜本身性質(zhì)，可以分為塑性?shī)A雜和脆性?shī)A雜兩種。 1）塑性?shī)A雜在熱加工過(guò)程中，隨金屬一起發(fā)生變形，如MnS；而脆性?shī)A雜，隨熱加工金屬的變彤發(fā)生破碎，如Al2O3。當(dāng)非金屬夾雜熔點(diǎn)特別高時(shí)，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(shí)既不變形，也不破碎，保持其原來(lái)形狀，如TiN。對(duì)于熔點(diǎn)很低的夾雜，從 結(jié)晶母液中排除，此時(shí)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(duì)鋼材的強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、韌性和疲勞強(qiáng)度有不同程度的影響。按使用要求，根據(jù)中國(guó) 非金屬夾雜標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定鋼材夾雜級(jí)別。鋼材中不允許存在嚴(yán)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(hù)澆鑄措施，可以減少鋼中非金屬夾雜。




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碳結(jié)鋼常稱工具鋼，含碳量從0.60%至1.70%，能夠淬硬和回火。錘，撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造；切削工具如鉆頭，絲攻，鉸刀等由含碳量0.90%至1.00%的鋼制造。按鋼的質(zhì)量分類;按鋼的質(zhì)量可分為普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。普通碳素構(gòu)造鋼又稱普通碳素鋼，對(duì)含碳量、性能范圍以及磷、硫和其他剩余元素含量的限制較寬。在中國(guó)和某些依據(jù)交貨的保證條件又分為三類：甲類鋼（A類鋼）是保證力學(xué)性能的鋼。乙類鋼（B類鋼）是保證化學(xué)成分的鋼。> 特類鋼(C類鋼）是既保證力學(xué)性能又保證化學(xué)成分的鋼，常用于制造較重要的構(gòu)造件。中國(guó)消費(fèi)和運(yùn)用多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼（甲類3號(hào)鋼），主要用于工程構(gòu)造。有的碳素構(gòu)造鋼還添加量的鋁或鈮（或其他碳化物構(gòu)成元素）構(gòu)成氮化物或碳化物粒，以限制晶粒長(zhǎng)大，使鋼強(qiáng)化，節(jié)約鋼材。在中國(guó)和某些，為順應(yīng)專業(yè)用鋼的特殊央求，對(duì)普通碳素構(gòu)造鋼的化學(xué)成分和性能中止調(diào)整，從而展開了一系列普通碳素構(gòu)造鋼的專業(yè)用鋼。




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