钢的含碳量越高硬度越大,随着钢含碳量的增加,钢的强度和硬度增大,而塑性和韧性降低;
含碳量为1.0%时硬度最大。当含碳量超过1.0%时,钢材的强度反而下降,含碳量增大也使钢的可焊性和耐腐蚀性降低,并增大钢的冷脆性和时效倾向;
中碳钢含碳量一般在0.25~0.60%之间;
45号钢含碳量为0.42~0.50%之间。
碳钢定义:
碳钢(Carbon steel)主要指碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金。有时也称为普碳钢或碳素钢。碳钢也叫碳素钢,指含碳量Wc小于2.11%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
分类
(1)按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类,碳素结构钢又分为工程构建钢和机器制造结构钢两种;
(2)按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢;
(3)按脱氧方法可分为沸腾钢(F)、镇静钢(Z)、半镇静钢(b)和特殊镇静钢(TZ);
(4)按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(ωc≤ 0.25%),中碳钢(0.25%—0.6%)和高碳钢(WC>0.6%),碳的质量分数越高,硬度、强度越大,但塑性越低。
(4)按钢的质量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低)和特级优质钢。
说明:一般碳钢中含碳量较高则硬度越大,强度也越高,但塑性较低。
影响因素
锰
约为0.25%~0.80%。固溶强化;清除FeO,降低钢的脆性;与硫化合成MnS,可以减轻硫的有害作用,有益。
硅
约为0.10%~0.40%,固溶强化;除FeO对钢质量的不良影响,有益。
硫
FeS与Fe形成低熔点共晶体(熔点为985℃),在1000~1250℃热加工时导致钢变脆而开裂,“热脆”,有害。
磷
强度、硬度提高,但使塑性和韧性降低,“冷脆”,有害。