❶ 碳對鋼性能的主要影響是什麼
碳是決定鋼力學性能的最重要元素。隨著碳含量的增加,鋼的硬度提高,但塑性和韌性下降。碳含量在0.77%以下時,強度隨碳含量的增加而增強;而當碳含量超過1.0%時,強度反而降低。根據碳含量的不同,碳素鋼可以分為三類:低碳鋼(碳含量wc≤0.25%)、中碳鋼(碳含量wc在0.25%~0.60%之間)、和高碳鋼(碳含量wc>0.60%)。
鋼的生產成本高,效率低,但它以其經濟的價格和可靠的性能,成為全球最廣泛使用的材料之一,對建築業、製造業及日常生活至關重要,是現代社會的物質基礎。
不同碳含量的鋼材性能如下:
1. 碳鋼:碳鋼的碳含量小於2%,通常還含有少量的硅、錳、硫、磷。根據用途,碳鋼分為結構鋼、工具鋼和易切削結構鋼。結構鋼分為建築結構鋼和機器製造結構鋼。碳含量越高,碳鋼的硬度越高,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,其牌號體現力學性能,用Q+數字表示,例如Q275表示屈服點為275MPa。牌號後字母表示質量等級,含S、P量降低,質量提高。字母「F」表示沸騰鋼,「b」表示半鎮靜鋼,無標記為鎮靜鋼。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。碳素結構鋼通常不經熱處理,直接使用。
例如,Q195、Q215、Q235鋼碳含量低,焊接性能好,塑性、韌性好,有一定強度,常用於軋制薄板、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鋼碳含量稍高,強度較高,塑性、韌性較好,可焊接,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。