碳鋼中的碳是什麼狀態

⑴ 碳鋼中碳含量與組織結構

根據鐵碳平衡圖，碳鋼的組織結構可分為三大類：
亞共析鋼，含碳量＜0.77%，組織為珠光體+鐵素體；
共析鋼，含碳量=0,77%，組織為珠光體；
過共析鋼，含碳量＞0.77%，組織為珠光體+滲碳體。

⑵ 鋼中碳為什麼不是以石墨形態存在

----碳在鋼鐵中主要以兩種形式存在：一種是化合碳，即碳以化合形態存在，主要以鐵的碳化物和合金元素的碳化物形態存在。例如Fe3C、Mn3C、Cr3C2、WC、W2C、VC、MOC、TiC等。另一種是游離碳，例如鐵碳固溶體中的碳、無定形碳、石墨碳、退火碳等，統稱為游離碳。在鋼中，一般是以化合碳為主，游離碳只存在於鐵及經退火處理的高碳鋼。化合碳與游離碳總和，稱為總碳量。紅外碳硫分析儀就是測定樣品中的總碳量。 結合下面： 碳在鋼中主要碳化物，鐵素體，奧氏體等態存在，但他在鐵素體，奧氏體中的最大溶解度分別為0。02%和2。1%。因此鑄鐵中的碳就有以石墨為主的游離碳出現。。

⑶ 碳素結構鋼的特性和用途是什麼

碳素結構鋼的特性和用途如下：

⑷ 碳鋼如何根據成分、用途、質量分類其牌號是如何表示的

鋼是指以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下並含有其他元素的材料。
中華人民共和國國家標准「鋼分類」（GB/T13304-1999）參照採用國際標准，對鋼的分類做出了具體的規定。
該標准第一部分規定了按照化學成分對鋼進行分類的基本原則，將鋼分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼三大類，並且規定了非合金鋼、低合金鋼和合金鋼中合金元素的含量的基本界限值。
該標准第二部分規定了非合金鋼、低合金鋼和合金鋼按主要質量等級、主要性能及使用特性分類的基本原則和要求。
根據分類目的的不同，可以按照不同的方法對鋼進行分類。常用的分類方法有：按冶金方法分類、按化學成分分類、按冶金質量分類、按金相組織分類、按使用加工方法和按用途分類。
1. 按冶金方法分類
根據冶煉方法和冶煉設備的不同，鋼可以分為電爐鋼、平爐鋼和轉爐鋼三大類。按爐襯材料的不同每大類又可分為鹼性和酸性兩類。電爐鋼還可以分為電弧爐鋼、感應爐鋼、真空感應爐鋼和電渣爐鋼等。轉爐鋼還可以分為底吹、側吹、頂吹和純氧吹煉等轉爐鋼。平爐鋼多為鹼性，平爐鋼由於冶煉時間長、能耗高，正在逐步被淘汰。
按脫氧程度和澆注制度的不同可分為沸騰鋼、半鎮靜鋼、鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼，在表1中分別用（F）、（b）、（Z）和（TZ）表示冶煉時鋼的脫氧方法。
沸騰鋼為脫氧不完全的鋼，在冶煉後期，鋼中不加脫氧劑（如硅、鋁等），澆注時鋼液在鋼錠模內產生沸騰現象（氣體逸出）。這類鋼的特點是鋼中含硅量很低，標准規定含硅量不高於0.07%，這類鋼的優點是鋼的收得率高，生產成本低，表面質量和深沖性能好。缺點是鋼的雜質多，成分偏析較大，因而性能不均勻。
鎮靜鋼是完全脫氧的鋼，澆注時鋼液鎮靜不沸騰。鋼的組織緻密，偏析小，質量均勻。合金鋼一般都是鎮靜鋼。
半鎮靜鋼是脫氧較完全的鋼。脫氧程度介於沸騰鋼和鎮靜鋼之間，澆注時有沸騰現象，但與沸騰鋼相比較，沸騰現象較弱。這類鋼具有沸騰鋼和鎮靜鋼某些優點。
2. 按化學成分分類
根據國家標准GB/T13304-91，按照化學成分分類可以把鋼分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼。
非合金鋼是鐵-碳合金，其中含有少量有害雜質元素（如硫、磷等）和在脫氧過程中引進的一些元素（如硅/錳等）。非合金鋼有兩類：碳素結構鋼和高級碳素結構鋼。
低合金鋼是在碳素結構鋼的基礎上加入少量合金元素（一般含量小於3.5%），用以提高鋼的性能。

合金鋼是為了改善鋼的某些性能而特意加入一定量合金元素的鋼。根據鋼中所含合金元素，合金鋼又可分為錳鋼、鉻鋼、硅錳鋼、鉻錳鋼、鉻錳鉬鋼等很多類。

3. 按冶金質量分類
如第一節所述, 按冶金質量分類鋼可以分為優質鋼、高級優質鋼和特級優質鋼。
4. 按金相組織分類
按鋼的金相組織分類可分為鐵素體型、奧氏體型、珠光體型、馬氏體型、貝氏體型、雙相（如馬氏體/鐵素體）類型等。
5. 按使用加工方法分類
按照在鋼材使用時的製造加工方式可以將鋼分為壓力加工用鋼、切削加工用鋼和冷頂鍛用鋼。
壓力加工用鋼是供用戶經塑性變形製作冷件和產品用的鋼。按加工前鋼是否經過加熱，又分為熱壓力加工用鋼和冷壓力加工用鋼。
切削加工用鋼是供切削機床（如車、銑、刨、磨等）在常溫下切削加工成零件用的鋼。
冷頂鍛用鋼是將鋼材在常溫下進行鍛粗，做成零件或零件毛坯，如鉚釘、螺栓及帶凸緣的毛坯等，這種鋼也稱為冷鍛鋼。
6. 按用途分類
按照用途不同可以把鋼分為碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼、合金結構鋼、彈簧鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、軸承鋼、不銹耐酸鋼、耐熱鋼和電工用硅鋼十二大類。
為了滿足專門用途的需要，由上述鋼類又派生出一些為專門用途的鋼，簡稱為專門鋼。它們包括：焊接用鋼、鋼軌鋼、鉚螺鋼、錨鏈鋼、地質鑽探管用鋼、船用鋼、汽車大梁用鋼、礦用鋼、壓力容器用鋼、橋梁用鋼、鍋爐用鋼、焊接氣瓶用鋼、車輛車軸用鋼、機車車軸用鋼、耐侯鋼和管線鋼等。
本節將依序介紹按鋼的用途所分的十二大鋼類的牌號表示方法、執行標准、牌號（鋼號）、主要特點和用途。
(1)．碳素結構鋼
a. 牌號表示方法
鋼的牌號由代表屈服點的漢語拼音」Q」、屈服點數值（單位為MPa）和表1中規定的質量等級符號、脫氧方法符號按順序組成，例如：Q235AF、Q235BZ等。
在碳素結構鋼的牌號組成中，表示鎮靜鋼的符號「Z」和表示特殊鎮靜鋼的符號「TZ」可以省略，
b. 執行標准和牌號
GB/T700-88標准規定了碳素結構鋼的具體牌號和化學成分、力學性能等技術條件。

在標准中現含有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個牌號，它們的主要區別在於化學成分（主要是碳含量）和力學性能不同。
c. 主要特點和用途
碳素結構鋼按鋼中硫、磷含量劃分質量等級。其中，Q195和Q275不分質量等級；Q215和Q255各分為A和B兩級；Q235分為A、B、C、D四個等級。按冶煉時脫氧程度的不同，碳素結構鋼又可分為沸騰鋼（F）、半鎮靜鋼（b）和鎮靜鋼（Z）。
碳素結構鋼是一種普通碳素鋼，不含合金元素，通常也稱為普碳鋼。在各類鋼中碳素結構鋼的價格最低，具有適當的強度、良好的塑性、韌性、工藝性能和加工性能。這類鋼的產量最高，用途很廣，多軋製成板材、型材（圓、方、扁、工、槽、角等）、線材和異型材，用於製造廠房、橋梁和船舶等建築工程結構。這類鋼材一般在熱軋狀態下直接使用。
(2).優質碳素結構鋼
a. 牌號表示方法
鋼的牌號採用阿拉伯數字或阿拉伯數字和化學元素符號以及表1中規定的符號表示。以二位阿拉伯數字表示平均含碳量（以萬分之幾計），例如：「08F」、「45」、「65Mn」。
較高錳含量（0.70-1.20%）的優質碳素結構鋼在表示平均含碳量的阿拉伯數字後面加上化學元素Mn符號，例如「65Mn」即是平均含碳量為0.65%、含錳量為0.90-1.20%的優質碳素結構鋼。
優質碳素結構鋼按冶金質量分為優質鋼、高級優質鋼和特級優質鋼。高級優質鋼在牌號後面加A；特級優質鋼加E；優質鋼在牌號上不另外加符號。例如：平均含碳量為0.20%的高級優質碳素結構鋼的牌號表示為「20A」。質量等級間的區別在於硫、磷含量的高低。
鎮靜鋼一般不另外標符號，例如：平均含碳量為0.45%的優質碳素結構鋼鎮靜鋼，其牌號表示為「45」。
專用優質碳素結構鋼採用阿拉伯數字（平均含碳量）和表1中規定的代表產品用途的符號表示。例如：平均含碳量為0.20%的鍋爐用鋼，其牌號為「20g」。
b. 執行標准和牌號
國家標准GB/T699-1999規定了優質碳素結構鋼的牌號、化學成分、力學性能等技術條件以及鋼材的試驗方法和驗收規則。
標准中現有「08F」、「45」、「85」、「70Mn」等三十一個牌號。
c. 主要特點和用途
優質碳素結構鋼牌號的區別主要在於含碳量不同。通常根據含碳量將優質碳素結構鋼分為低碳鋼（C 0.25%）、中碳鋼(C 0.25-0.60%)和高碳鋼(C >0.60%)。低碳鋼主要用於冷加工和焊接結構，在製造受磨損零件時，可進行表面滲碳。中碳鋼主要用於強度要求較高的機械零件，根據要求的強度不同，進行淬火和回火處理。高碳鋼主要用於製造彈簧和耐磨損機械零件。這類鋼一般都在熱處理狀態下使用。有時也把其中的「65」、「70」、「85」、「65Mn」四個牌號稱為優質碳素彈簧鋼。
優質碳素結構鋼產量較高，用途較廣。多軋制或鍛製成圓、方、扁等形狀比較簡單的型材，供使用單位再加工成零、部件來使用。這類鋼一般需經正火或調質等熱處理後使用，多用於製作機械產品一般的結構零、部件。
(3).低合金高強度結構鋼
a. 牌號表示方法
鋼的牌號由代表屈服點的漢語拼音」Q」、屈服點數值、質量等級符號（A、B、C、D、E）三部分按順序排列組成，例如：Q390A、Q420E。
低合金高強度結構鋼的脫氧方法分為鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼，因此在牌號的組成中表示脫氧方法的符號「Z」和「TZ」予以省略。
低合金高強度結構鋼通常也可以採用二位阿拉伯數字和化學元素符號表示，例如：「16Mn」。
專用低合金高強度結構鋼一般採用代表屈服點的符號「Q」、屈服點數值和表1中規定的代表產品用途的符號來表示。例如：「Q295HP」為焊接氣瓶用鋼的牌號；「Q345R」是壓力容器用鋼的牌號。
專用低合金高強度結構鋼的牌號通常也可以採用阿拉伯數字（用二位阿拉伯數字表示平均含碳量，以萬分之幾計）、化學元素符號以及產品用途符號表示。例如：壓力容器用鋼「16MnR」。
b. 執行標准和牌號
國家標准GB/T1591-94規定了低合金高強度結構鋼的牌號、化學成分、力學性能等技術要求以及鋼材的試驗方法和檢驗規則。標准中現含有「Q295」、「Q345」、「Q390」、「Q420」、「Q460」五個牌號，區別在於化學成分和力學性能上的差異。
c. 主要特點和用途
低合金高強度結構鋼是在碳素結構鋼的基礎上，加入少量合金元素（一般不超過3%）冶煉的低合金鋼。過去曾經稱其為普通低合金鋼或低合金結構鋼。這類鋼碳含量低（不超過0.2%），合金元素主要有釩、鈮、鈦、錳、硼等，這類鋼與碳素結構鋼相比，強度較高、韌性好，有較好的加工性能、焊接性能和耐蝕性。
低合金高強度結構鋼鋼材品種主要有熱軋型鋼、棒材和鋼板。這類鋼材廣泛地應用於製造鍋爐、橋梁、化工、礦山、船舶等設備。
(4).合金結構鋼
a. 牌號表示方法
鋼的牌號採用阿拉伯數字和化學元素符號表示。採用二位阿拉伯數字表示平均碳含量（以萬分之幾計），放在牌號頭部。合金元素含量表示方法為：
1、當平均合金元素含量低於1.5%時，牌號中僅標明元素，一般不標明含量；
2、當平均合金元素含量為1.50-2.49%, 2.50-3.49% % 時，相應地在合金元素符號後面加上。例如：碳、鉻、錳、硅的平均含量分別為0.35%、1.25%、0.95%、1.25%的合金結構鋼，其牌號表示為35CrMnSi；碳、鉻、鎳的平均含量分別為0.12%、0.75%、2.95%的合金結構鋼，牌號表示為12CrNi3。
合金結構鋼均為鎮靜鋼，表示脫氧方法的符號「Z」予以省略。
合金結構鋼按冶金質量的不同分為優質鋼、高級優質鋼和特級優質鋼。高級優質鋼在牌號後面加A；特級優質鋼加E；優質鋼在牌號上不另外加符號。
專用合金結構鋼，在牌號的頭部加上代表產品用途的符號表示。例如：碳、鉻、錳、硅的平均含量分別為0.30%、0.95%、0.95%、1.05%的鉚螺鋼，其牌號表示為「ML30CrMnSi」；碳、錳的平均含量分別為0.30%、1.60%的錨鏈鋼，其牌號為「M30Mn2」。
b. 執行標准和牌號
國家標准GB/T3077-1999規定了合金結構鋼的牌號、化學成分、力學性能、低倍組織、表面質量、脫碳層深度、非金屬夾雜物等方面的技術要求。 標准中現含有二十四個鋼組（或稱鋼種），共計七十七個牌號。鋼組是按鋼中所含有的合金元素來劃分的，每個鋼組都含有多個牌號。例如：Cr鋼組含有「15 Cr」、「50Cr」等八個牌號。
c. 主要特點和用途
合金結構鋼是在碳素結構鋼的基礎上，加入一種或幾種合金元素，用以提高鋼的強度、韌性和淬透性。根據化學成分（主要是含碳量）、熱處理工藝和用途的不同，又可分為滲碳鋼、調質鋼和氮化鋼。
合金結構鋼的鋼材品種主要有熱軋棒材和厚鋼板、薄鋼板、冷拉鋼、鍛造扁鋼等。這類鋼材主要用於製造截面尺寸較大的機械零件，廣泛用於製造汽車、船舶、重型機床等交通工具和設備的各種傳動件和緊固件。
(5).彈簧鋼
a. 牌號表示方法
按照化學成分，彈簧鋼可分為優質碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼。
優質碳素彈簧鋼是含碳量在0.6-0.9%范圍內的優質碳素結構鋼。牌號的表示方法與優質碳素結構鋼相同。
合金彈簧鋼牌號的表示方法與合金結構鋼相同。例如：碳、硅、錳的平均含量分別為0.60%、1.75%、0.75%的彈簧鋼，其牌號表示為「60Si2Mn」。高級優質彈簧鋼在牌號尾部加符號「A」，例如，「60Si2MnA」。
b. 執行標准和牌號
國家標准GB1222-84規定了彈簧鋼的牌號、化學成分、力學性能、鋼材的低倍組織、表面質量、脫碳層深度、等方面的技術要求和試驗方法及檢驗規則。
根據標准，合金彈簧鋼包括55SiMn、60Si2Mn、30W4Cr2VA等十三個牌號。
c. 主要特點和用途
由於彈簧在沖擊、振動或長期交變應力下使用，要求專門用來製造彈簧的彈簧鋼具有高的抗拉強度、彈性極限和疲勞強度的同時，還要求其具有一定的淬透性。
合金彈簧鋼的含碳量稍低（不高於0.64%），主要靠增加硅含量，加入少量的合金元素鉻、鉬、釩、硼、鎢（總含量一般不高於2.0%）來提高性能。
彈簧鋼鋼材品種主要有熱軋圓鋼、方鋼、冷拉圓鋼、熱軋扁鋼、盤條和鋼絲等。熱軋鋼材以熱處理狀態或者不經熱處理交貨；冷拉鋼材以熱處理狀態交貨。彈簧鋼鋼材用於製造螺旋簧、扭簧及其它形狀彈簧，在飛機、鐵道車輛、汽車和拖拉機等運輸工具以及其它工業產品上得到廣泛應用。製造廠將彈簧鋼鋼材加工製造成各式彈簧，並經熱處理後直接使用，因而對鋼材的表面質量的要求比其它鋼種更為嚴格，對脫碳層深度也有嚴格要求。

⑸ 碳鋼中含碳變化對他的機械性能有什麼影響

含碳量是影響碳鋼機械性能的主要元素之一；一般情況下，含碳量越高，鋼的抗拉強度和硬度越高；塑性越差。反之亦然。

⑹ 高碳鋼、中碳鋼、低碳鋼，這三種剛的含碳量有什麼不同

低碳鋼的碳含量小於0.25%
中碳鋼的碳含量在0.25%--0.6%之間
高碳鋼的碳含量大於0.6%

⑺ 碳鋼的化學成分是多少(碳鋼化學成份)

1、碳鋼主要化學成分是什麼。

2、碳鋼主要成分。

3、碳鋼成分主要化學元素。

4、什麼是高碳鋼材質。

5、鋼的主要成分是鐵還是碳。

6、鋼中碳化物有哪些。

1.高碳鋼w(C)>0.60%、中碳鋼w(C)=0.25-0.60%、低碳鋼w(C)<=0.25%。

2. 高碳鋼(High Carbon Steel)常稱工具鋼，含碳量從0.60%至70%，可以淬火和回火。

3.錘、撬棍等由含碳量0.75%的鋼製造；切削工具如鑽頭，絲攻，鉸刀等由含碳量0.90%至00%的鋼製造。

4. 高碳鋼在經適當熱處理或冷拔硬化後，具有高的強度和硬度、高的彈性極限和疲勞極限，切削性能尚可，但焊接性能和冷塑性變形能力差。

5.由於含碳量高，水淬時容易產生裂紋，所以多採用雙液淬火，小截面零件多採用油淬。

6.這類鋼一般在淬火後經中溫回火或正火或在表面淬火狀態下使用。

7. 主要用於製造彈簧和耐磨零件。

8.碳素工具鋼是基本上不加入合金化元素的高碳鋼，也是工具鋼中成本較低、冷熱加工性良好、使用范圍較廣的鋼種。

9.其碳含量在0.65一35%，是專門用於製作工具的鋼。

10.高碳鋼密度 81g/cm3。

11.可用於漁具的生產。

⑻ 碳素鋼在常溫下的鐵-碳基本組織有哪些

鐵碳合金中鐵和碳結合的形式有：
一是碳溶於鐵中形成的固溶體；
二是碳與鐵形成的化合物；
三是固溶體和化合物組成混合物。

鐵碳合金常溫下的組織有：鐵素體，滲碳體，珠光體，萊氏體
( 1）鐵素體(F）；碳原子溶人a-Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體，呈體心立方晶格。鐵素體在室溫時的性能幾乎與純鐵相同，其強度、硬度較低，塑性較好。鐵素體存在於912℃以下，可以在室溫下存在。
（2）滲聯體：鐵與碳形成的化合物稱為滲碳體。它的分子式為Fe3C，含碳量為6．67％，它可在室溫下存在。
（3）珠光體（P）；鐵素體和滲碳體的混合物稱為珠光體。珠光體是含碳量為0.77％的奧氏體冷卻到727℃時發生轉變的產物，一般是鐵素作與滲碳體呈片層狀相間分布。它在727℃以下和室溫存在。
（4）萊氏體（Le）：萊氏體在室溫時是珠光體和滲碳體所組成的機械混合物。其組織特徵是在亮白色滲碳體基底上相間地分布著暗黑色斑點及細條狀珠光體

⑼ 碳鋼中碳的存在形式

碳在鐵中來形成的固溶源體有三種：α固溶體(鐵素體)、γ固溶體(奧氏體)和δ固溶體(8鐵素體)。這些固溶體中，鐵原子的空間分布與α-Fe、γ-Fe和δ-Fe一致，碳原子的尺寸遠比鐵原子為小，在固溶體中它處於點陣的間隙位置，造成點陣畸變。碳在γ-Fe中的溶解度最大，但不超過2．11％；碳在α-Fe中的溶解度不超過0.0218％；而在δ6-Fe中不超過0.09％。當鐵碳合金的碳含量超過在鐵中的溶解度時，多餘的碳可以以鐵的碳化物形式或以單質狀態(石墨)存在於合金中，可形成一系列碳化物，其中Fe3C(滲碳體，6．69％C)是亞穩相，它是具有復雜結構的間隙化合物。石墨是鐵碳合金的穩定平衡相，具有簡單六方結構。Fe3C有可能分解成鐵和石墨穩定相，但該過程在室溫下是極其緩慢的。

⑽ 什麼是碳鋼

碳鋼是含碳量在百分之0.0218至百分之2.11的鐵碳合金。碳鋼也叫碳素鋼，一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。另外，碳鋼中含碳量越高則硬度越大，強度也越高，但塑性越低。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。