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)。
碳素鋼是指通常含碳量小于1.35%的鐵碳合金,其中還含有限量以內的硅、錳和磷、硫等雜質及其它微量的殘余元素。碳素鋼是近代工業(yè)中使用早、用量的基本材料,世界各工業(yè)國家,在努力增加低合金高強度鋼和合金鋼產量的同時,也非常注意改進碳素鋼質量,擴大品種和使用范圍。特別是20世紀50年代以來,氧氣轉爐煉鋼、爐外噴吹、連續(xù)鑄鋼和連續(xù)軋制等新技術被普遍采用,進一步改善了碳素鋼的質量,擴大了使用范圍。碳素鋼的產量在各國鋼總產量中的比重,約保持在80%左右,它不僅廣泛應用于建筑、橋梁、鐵道、車輛、船舶和各種機械制造工業(yè),而且在近代的石油化學工業(yè)、海洋開發(fā)等方面,也得到大量使用。
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。所以工程結構用鋼,常限制含碳量。
碳素鋼中的殘余元素和雜質元素如錳、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,其它雜質元素均在不同程度上提高鋼的強度。幾乎所有的雜質元素都能降低鋼的塑性和焊接性。
鐵路廢鋼鐵
我國的鐵路建設發(fā)展很快,隨著高鐵、動車組、鐵路提速的大發(fā)展,原有的鐵路設施與之越來越不相適應。因此,淘汰報廢了許許多多的鐵路設施,如機車、車廂、道軌等。
這部分廢鋼鐵質量優(yōu)越,絕大部分是重型料。且化學成分清晰,鋼水回收率高。這部分廢鋼鐵是各鋼鐵企業(yè)的搶手貨。隨著鐵路事業(yè)的發(fā)展,這方面的廢鋼鐵會越來越多,應當引起廢鋼鐵經營者和使用者的關注。來自鐵路的廢鋼有碳素鋼和合金鋼。