㈠ 含碳量的多少對鋼的性能有什麼影響
碳是決定鋼的力學性能的最主要因素,隨含碳量的增加,硬度增大,塑性、韌性下降。當含碳量<0.77%時,隨含碳量的增加,強度增加,而當含碳量>1.0%以後,強度反而下降。
碳素鋼按其含碳量的不同,可分為三種種類,分別是:低碳鋼——含碳量wc≤0.25% 、中碳鋼——含碳量wc0.25%~0.60% 、高碳鋼——含碳量wc>0.60%。
鋼的製取都是一項高成本低效率的工作。如今,鋼以其低廉的價格、可靠的性能成為世界上使用最多的材料之一,是建築業、製造業和人們日常生活中不可或缺的成分。可以說鋼是現代社會的物質基礎。
(1)鋼板中碳含量決定什麼擴展閱讀:
不同含碳量鋼材的性能:
1、碳鋼:碳鋼的含碳量(wc)小於2%,碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為建築結構鋼和機器製造結構鋼兩種。一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高,強度也越高,但塑性降低。
2、碳素結構鋼:這類鋼主要保證力學性能,故其牌號體現其力學性能,用Q+數字表示,其中「Q」為屈服點「屈」字的漢語拼音字首,數字表示屈服點數值,例如Q275表示屈服點為275MPa。
若牌號後面標注字母A、B、C、D,則表示鋼材質量等級不同,含S、P的量依次降低,鋼材質量依次提高。若在牌號後面標注字母「F」則為沸騰鋼,標注「b」為半鎮靜鋼,不標注「F」或「b」者為鎮靜鋼。例如Q235-A·F表示屈服點為235MPa的A級沸騰鋼,Q235-c表示屈服點為235MPa的c級鎮靜鋼。
碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理,而在供應狀態下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質量分數低,焊接性能好,塑性、韌性好,有一定強度,常軋製成薄板、鋼筋、焊接鋼管等,用於橋梁、建築等結構和製造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。
Q255和Q275鋼碳的質量分數稍高,強度較高,塑性、韌性較好,可進行焊接,通常軋製成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及製造簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、銷等零件。
㈡ 鋼材所含的碳多少是否決定硬度
鋼的組織與化學成分對鋼材性能的影響一、鋼的組織及其對鋼性能的影響:
鋼材是由無數微細晶粒所構成,碳與鐵結合的方式不同,可形成不同的晶體組織,使鋼材的性能產生顯著差異。
1、鋼的基本組織:
純鐵在不同溫度下有不同的晶體結構:
鋼中碳原子與鐵原子的三種基本結合形式為:固融體、化合物和機械混合物。
下表列出了鋼的四種基本組織及其性能。
鋼的基本晶體組織
名 稱 含碳量,% 結構特徵 性 能
鐵素體 ≤0.02 碳溶於α-鐵中的固溶體 強度、硬度很低,塑性好,沖擊韌性很好
奧氏體 0.8 碳溶於γ-鐵中的固溶體 強度、硬度不高,塑性大
滲碳體 6.67 化合物Fe3C 抗拉強度很低,硬脆,很耐磨,塑性幾乎為零
珠光體 0.8 鐵素體與Fe3C的機械混合物 強度較高,塑性和韌性介於鐵素體和滲碳體之間
2、晶體組織對鋼材性能的影響:
碳素鋼的含碳量不大於0.8%時,其基本組織為鐵素體和珠光體;含碳量增大時,珠光體的含量增大,鐵素體則相應減少,因而強度、硬度隨之提高,但塑性和沖擊韌性則相應下降。
二、鋼的化學成分對鋼性能的影響:
鋼材中除了主要化學成分鐵(Fe)以外,還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、鈦(Ti)、釩(V)等元素,這些元素雖然含量少,但對鋼材性能有很大影響:
1、碳。
碳是決定鋼材性能的最重要元素。當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低;但當含碳量在1.0%以上時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度反而下降。
隨著含碳量的增加,鋼材的焊接性能變差(含碳量大於0.3%的鋼材,可焊性顯著下降),冷脆性和時效敏感性增大,耐大氣銹蝕性下降。
一般工程所用碳素鋼均為低碳鋼,即含碳量小於0.25%;工程所用低合金鋼,其含碳量小於0.52%。
2、硅。
硅是作為脫氧劑而殘留於鋼中,是鋼中的有益元素。
硅含量較低(小於1.0%)時,能提高鋼材的強度和硬度以及耐蝕性,而對塑性和韌性無明顯影響。但當硅含量超過1.0%時,將顯著降低鋼材的塑性和韌性,增大冷脆性實效敏感性,並降低可焊性。
3、錳。
錳是煉鋼時用來脫氧去硫而殘留於鋼中的,是鋼中的有益元素。
錳具有很強的脫氧去硫能力,能消除或減輕氧、硫所引起的熱脆性,大大改善鋼材的熱加工性能,同時能提高鋼材的強度和硬度,但塑性和韌性略有降低。但鋼材中含錳量太高,則會降低鋼材的塑性、韌性和可焊性。錳是我國低合金結構鋼中的主要合金元素。
4、磷。
磷是鋼中很有害的元素。
隨著磷含量的增加,鋼材的強度、屈強比、硬度均提高,而塑性和韌性顯著降低。特別是溫度愈低,對塑性和韌性的影響愈大,顯著加大鋼材的冷脆性。
磷也使鋼材的可焊性顯著降低。但磷可提高鋼材的耐磨性和耐蝕性,故在經過合理的冶金工藝之後,低合金鋼中也將磷可配合其他元素作為合金元素使用。
5、硫。
硫是鋼中很有害的元素。
硫的存在會加大鋼材的熱脆性,降低鋼材的各種機械性能,也使鋼材的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。為消除硫的這些危害,可在鋼中加入適量的錳。
6、氧。
氧是鋼中的有害元素。
隨著氧含量的增加,鋼材的強度有所提高,但塑性特別是韌性顯著降低,可焊性變差。氧的存在會造成鋼材的熱脆性。
7、氮、氫。
氮對鋼材性能的影響與碳、磷相似,隨著氮含量的增加,可使鋼材的強度提高,塑性、特別是韌性顯著降低,可焊性變差,冷脆性加劇。氮在鋁、鈮、釩等元素的配合下可以減少其不利影響,改善鋼材性能,可作為低合金鋼的合金元素使用。
鋼中溶有氫則會引起鋼的白點(圓圈狀的斷裂面)和內部裂紋,斷口有白點的鋼一般不能用於建築結構。
8、鈦。
鈦是強脫氧劑。鈦能顯著提高強度,改善韌性、可焊性,但稍降低塑性。鈦是常用的微量合金元素。
9、釩。
釩是弱脫氧劑。釩加入鋼中可減弱碳和氮的不利影響,有效地提高強度,但有時也會增加焊接淬硬傾向,釩也是常用的微量合金元素。
㈢ 碳的含量對鋼的性質有決定性的影響,含碳量(含碳量≤1.00%)高的鋼材,其性能表現為()
【答案】:B
鋼中碳的含量對鋼的性質有決定性的影響:含碳量低,鋼的強度返顫較低,但塑性大,延伸率和沖擊韌模搭度高,鋼質較旦世拿軟,易於冷加工、切削和焊接;含碳量高的鋼材強度高(含碳量超過1.00%時,鋼材強度開始下降)、塑性小、硬度大、脆性大且不易加工。
㈣ 碳在鋼中的含量越高鋼越硬,還是越少剛越硬啊。
鋼就是鐵和碳的合金,一般來說碳在鋼中的含量越高鋼越硬,但是碳含量太高了,其他性能比如塑性和韌性降低了,所以根據不同的需求選用不同的鋼材。另外,硬度還和熱處理等有關,不是簡簡單單由成分含量就決定的了。
碳是決定鋼材性能的最重要元素。當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低;但當含碳量在1.0%以上時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度反而下降。
隨著含碳量的增加,鋼材的焊接性能變差(含碳量大於0.3%的鋼材,可焊性顯著下降),冷脆性和時效敏感性增大,耐大氣銹蝕性下降。
一般工程所用碳素鋼均為低碳鋼,即含碳量小於0.25%;工程所用低合金鋼,其含碳量小於0.52%。
生鐵、熟鐵和鋼的主要區別在於含碳量上,含碳量超過2%的鐵,叫生鐵;含碳量低於0.05%的鐵,叫熟鐵;含碳量在0.05%-2%當中的鐵,稱為鋼。熟鐵軟,塑性好,容易變形,強度和硬度均較低,用途不廣;生鐵含碳很多,硬而脆,幾乎沒有塑性;鋼具有生鐵和熟鐵兩種優點,為人類廣泛利用。
鑄劍時候則必須用煉好的鋼。生鐵與鋼的區別在那裡呢?我們知道,用塊煉鐵透碳鋼製造的刀,雖然比較鋒利,但仍然達不到能夠「斬金斷玉,削鐵如泥」的程度。因為這種鋼的質量還不夠好,煉這種鋼碳滲進的多少,分布的是否均勻,雜質除掉的程度,都非常難掌握,而且生產效率極低。為了提高鋼的質量,中國古代工匠從西漢中期起發明了「百煉鋼」的新工藝。北宋著名科學家沈括在《夢溪筆談》里敘述磁州百煉鋼的過程,就是連續燒鍛百餘次,至斤兩不減為止。所謂「百煉鋼」,就是將塊煉鐵反復加熱折疊鍛打,使鋼的組織緻密、成份均勻,雜質減少,從而提高鋼的質量。用百煉鋼製成的刀劍質量很高。
㈤ 鋼材的碳含量增加,哪些性能出現變化
碳是決定鋼材性能的主要元素,因為含碳量的變化直接引起晶體組織的變專化.隨著含碳量的增加,鋼的屬強度和硬度增大,而塑性和韌性降低;當含碳量超過1.0%時,鋼材的強度反而下降.含碳量增大也使鋼的可焊性和耐腐蝕性降低,並增大鋼的冷脆性和時效傾向.
㈥ 在碳素鋼中,碳的含量對鋼有哪些影響
亞共析碳鋼為AC3+30-50℃;共析及過共析碳鋼為AC1+30-50℃;合金鋼淬火加熱溫度適當提高。合金元素:強碳專化物屬形成元素如Cr Mo W等,由於碳化物不易分解,降低碳在奧氏體中的擴散系數因而降低奧氏體的形成速度;Co Ni 則增大奧氏體的形成速度;Si Al影響不大。對於強碳化物形成元素的合金鋼,要得到均勻的奧氏體則需要更的加熱溫度和更長的保溫時間。。。。
㈦ 鋼材性能隨著含碳量什麼增加,什麼下降
鋼材性能一般情況下隨著含碳量增加,塑性和韌性逐漸降低;而含碳量減少,強度和硬度逐漸降低。
㈧ 碳含量在鋼材中有什麼作用
碳是鋼鐵材料的主要合金元素,因此鋼鐵材料也可以稱為鐵碳合金。碳在版鋼材中的主要作用權是:
1.形成固溶體組織,提高鋼的強度,如鐵素體、奧氏體組織,都溶解有碳元素;
2.形成碳化物組織,可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體,即Fe3C,就是碳化物組織。
因此,碳在鋼材中,含碳量越高,鋼的強度、硬度就越高,但塑性、韌性也會隨之降低;反之,含碳量越低,鋼的塑性、韌性越高,其強度、硬度也會隨之降低。
因此,含碳量的高低決定了鋼材的用途:低碳鋼(含碳量<0.25%),一般用作型材及沖壓材料;中碳鋼(含碳量<0.6%),一般用作機械零件;高碳鋼(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。
㈨ 鋼中的碳含量對鋼的物理性質的影響
鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當含碳量
超過0.23%時,鋼的焊接性能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。
碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。