有的碳素結(jié)構(gòu)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(zhǎng)大,使鋼強(qiáng)化,節(jié)約鋼材。在中國(guó)和某些國(guó)家,為適應(yīng)專業(yè)用鋼的特殊要求,對(duì)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分和性能進(jìn)行調(diào)整,從而發(fā)展了一系列普通碳素結(jié)構(gòu)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(yán)重缺陷,如產(chǎn)生白點(diǎn)、點(diǎn)狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區(qū)內(nèi)的裂縫等。為保證鋼的質(zhì)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(shí)效傾向,還可以細(xì)化晶粒,提高鋼在低溫下的韌性,但余量不宜過(guò)多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等,含量高時(shí)可提高鋼的淬透性,但對(duì)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(yīng)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(xué)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(jié)構(gòu)、力學(xué)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(dá)到要求。從圖看線1、線3,分別代表的是亞共析鋼、過(guò)共析鋼組織隨溫度變化其性能會(huì)改變的情況。當(dāng)亞共析鋼加熱到727℃時(shí),P開始向A轉(zhuǎn)變。當(dāng)繼續(xù)加熱至GS的交點(diǎn)a時(shí),F(xiàn)完全轉(zhuǎn)變成A了。此時(shí),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(huì)有提高,但是溫度過(guò)高,施加壓力過(guò)程中,會(huì)使坯料表面產(chǎn)生加工硬化,同時(shí)會(huì)伴隨有脫碳現(xiàn)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(yù)期形狀、尺寸精度要求。同時(shí),可以避免加工硬化帶來(lái)的內(nèi)應(yīng)力裂紋、脫碳現(xiàn)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(qiáng)度硬度高屬脆性材料。碳鋼鑄造性能一般,但綜合力學(xué)性能較鑄鐵好。因此,對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜又承受靜載荷零件選擇鑄鐵。對(duì)于形狀復(fù)雜而又要求有一定力學(xué)性能承受一定量動(dòng)載荷的零件,可以考慮用碳鋼,或者合金鋼。
基本建設(shè)業(yè)廢鋼鐵
來(lái)自于基本建設(shè)業(yè)的廢鋼鐵數(shù)量較大,特別是近幾年,隨著鐵路建設(shè)、公路建設(shè)、市政建設(shè)、工業(yè)與民用建設(shè)的發(fā)展,這方面的廢鋼鐵越來(lái)越多,預(yù)計(jì)在未來(lái)的20年內(nèi)將會(huì)保持著較高的產(chǎn)出量。來(lái)自這方面的廢鋼鐵質(zhì)量較好,品種有拆下來(lái)的各種型號(hào)的鋼筋、角、槽、板,工程用角、槽、板的下腳料,淘汰報(bào)廢的建筑設(shè)備和工器具。近幾年來(lái)隨著拆遷量的加大,各種建筑物拆下來(lái)的廢鋼鐵越來(lái)越多。這部分廢鋼絕大部分是普通碳素鋼。