㈠ 含碳量的多少对钢的性能有什么影响
碳是决定钢的力学性能的最主要因素,随含碳量的增加,硬度增大,塑性、韧性下降。当含碳量<0.77%时,随含碳量的增加,强度增加,而当含碳量>1.0%以后,强度反而下降。
碳素钢按其含碳量的不同,可分为三种种类,分别是:低碳钢——含碳量wc≤0.25% 、中碳钢——含碳量wc0.25%~0.60% 、高碳钢——含碳量wc>0.60%。
钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今,钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一,是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。
(1)钢板中碳含量决定什么扩展阅读:
不同含碳量钢材的性能:
1、碳钢:碳钢的含碳量(wc)小于2%,碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。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。碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。一般碳钢中含碳量越高则硬度越高,强度也越高,但塑性降低。
2、碳素结构钢:这类钢主要保证力学性能,故其牌号体现其力学性能,用Q+数字表示,其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首,数字表示屈服点数值,例如Q275表示屈服点为275MPa。
若牌号后面标注字母A、B、C、D,则表示钢材质量等级不同,含S、P的量依次降低,钢材质量依次提高。若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢,标注“b”为半镇静钢,不标注“F”或“b”者为镇静钢。例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢,Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。
碳素结构钢一般情况下都不经热处理,而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低,焊接性能好,塑性、韧性好,有一定强度,常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等,用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。
Q255和Q275钢碳的质量分数稍高,强度较高,塑性、韧性较好,可进行焊接,通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
㈡ 钢材所含的碳多少是否决定硬度
钢的组织与化学成分对钢材性能的影响一、钢的组织及其对钢性能的影响:
钢材是由无数微细晶粒所构成,碳与铁结合的方式不同,可形成不同的晶体组织,使钢材的性能产生显著差异。
1、钢的基本组织:
纯铁在不同温度下有不同的晶体结构:
钢中碳原子与铁原子的三种基本结合形式为:固融体、化合物和机械混合物。
下表列出了钢的四种基本组织及其性能。
钢的基本晶体组织
名 称 含碳量,% 结构特征 性 能
铁素体 ≤0.02 碳溶于α-铁中的固溶体 强度、硬度很低,塑性好,冲击韧性很好
奥氏体 0.8 碳溶于γ-铁中的固溶体 强度、硬度不高,塑性大
渗碳体 6.67 化合物Fe3C 抗拉强度很低,硬脆,很耐磨,塑性几乎为零
珠光体 0.8 铁素体与Fe3C的机械混合物 强度较高,塑性和韧性介于铁素体和渗碳体之间
2、晶体组织对钢材性能的影响:
碳素钢的含碳量不大于0.8%时,其基本组织为铁素体和珠光体;含碳量增大时,珠光体的含量增大,铁素体则相应减少,因而强度、硬度随之提高,但塑性和冲击韧性则相应下降。
二、钢的化学成分对钢性能的影响:
钢材中除了主要化学成分铁(Fe)以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽然含量少,但对钢材性能有很大影响:
1、碳。
碳是决定钢材性能的最重要元素。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。
随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。
一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0.52%。
2、硅。
硅是作为脱氧剂而残留于钢中,是钢中的有益元素。
硅含量较低(小于1.0%)时,能提高钢材的强度和硬度以及耐蚀性,而对塑性和韧性无明显影响。但当硅含量超过1.0%时,将显著降低钢材的塑性和韧性,增大冷脆性实效敏感性,并降低可焊性。
3、锰。
锰是炼钢时用来脱氧去硫而残留于钢中的,是钢中的有益元素。
锰具有很强的脱氧去硫能力,能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性,大大改善钢材的热加工性能,同时能提高钢材的强度和硬度,但塑性和韧性略有降低。但钢材中含锰量太高,则会降低钢材的塑性、韧性和可焊性。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。
4、磷。
磷是钢中很有害的元素。
随着磷含量的增加,钢材的强度、屈强比、硬度均提高,而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,显著加大钢材的冷脆性。
磷也使钢材的可焊性显著降低。但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,故在经过合理的冶金工艺之后,低合金钢中也将磷可配合其他元素作为合金元素使用。
5、硫。
硫是钢中很有害的元素。
硫的存在会加大钢材的热脆性,降低钢材的各种机械性能,也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。为消除硫的这些危害,可在钢中加入适量的锰。
6、氧。
氧是钢中的有害元素。
随着氧含量的增加,钢材的强度有所提高,但塑性特别是韧性显著降低,可焊性变差。氧的存在会造成钢材的热脆性。
7、氮、氢。
氮对钢材性能的影响与碳、磷相似,随着氮含量的增加,可使钢材的强度提高,塑性、特别是韧性显著降低,可焊性变差,冷脆性加剧。氮在铝、铌、钒等元素的配合下可以减少其不利影响,改善钢材性能,可作为低合金钢的合金元素使用。
钢中溶有氢则会引起钢的白点(圆圈状的断裂面)和内部裂纹,断口有白点的钢一般不能用于建筑结构。
8、钛。
钛是强脱氧剂。钛能显著提高强度,改善韧性、可焊性,但稍降低塑性。钛是常用的微量合金元素。
9、钒。
钒是弱脱氧剂。钒加入钢中可减弱碳和氮的不利影响,有效地提高强度,但有时也会增加焊接淬硬倾向,钒也是常用的微量合金元素。
㈢ 碳的含量对钢的性质有决定性的影响,含碳量(含碳量≤1.00%)高的钢材,其性能表现为()
【答案】:B
钢中碳的含量对钢的性质有决定性的影响:含碳量低,钢的强度返颤较低,但塑性大,延伸率和冲击韧模搭度高,钢质较旦世拿软,易于冷加工、切削和焊接;含碳量高的钢材强度高(含碳量超过1.00%时,钢材强度开始下降)、塑性小、硬度大、脆性大且不易加工。
㈣ 碳在钢中的含量越高钢越硬,还是越少刚越硬啊。
钢就是铁和碳的合金,一般来说碳在钢中的含量越高钢越硬,但是碳含量太高了,其他性能比如塑性和韧性降低了,所以根据不同的需求选用不同的钢材。另外,硬度还和热处理等有关,不是简简单单由成分含量就决定的了。
碳是决定钢材性能的最重要元素。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。
随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。
一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0.52%。
生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上,含碳量超过2%的铁,叫生铁;含碳量低于0.05%的铁,叫熟铁;含碳量在0.05%-2%当中的铁,称为钢。熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广;生铁含碳很多,硬而脆,几乎没有塑性;钢具有生铁和熟铁两种优点,为人类广泛利用。
铸剑时候则必须用炼好的钢。生铁与钢的区别在那里呢?我们知道,用块炼铁透碳钢制造的刀,虽然比较锋利,但仍然达不到能够“斩金断玉,削铁如泥”的程度。因为这种钢的质量还不够好,炼这种钢碳渗进的多少,分布的是否均匀,杂质除掉的程度,都非常难掌握,而且生产效率极低。为了提高钢的质量,中国古代工匠从西汉中期起发明了“百炼钢”的新工艺。北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》里叙述磁州百炼钢的过程,就是连续烧锻百余次,至斤两不减为止。所谓“百炼钢”,就是将块炼铁反复加热折叠锻打,使钢的组织致密、成份均匀,杂质减少,从而提高钢的质量。用百炼钢制成的刀剑质量很高。
㈤ 钢材的碳含量增加,哪些性能出现变化
碳是决定钢材性能的主要元素,因为含碳量的变化直接引起晶体组织的变专化.随着含碳量的增加,钢的属强度和硬度增大,而塑性和韧性降低;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.
㈥ 在碳素钢中,碳的含量对钢有哪些影响
亚共析碳钢为AC3+30-50℃;共析及过共析碳钢为AC1+30-50℃;合金钢淬火加热温度适当提高。合金元素:强碳专化物属形成元素如Cr Mo W等,由于碳化物不易分解,降低碳在奥氏体中的扩散系数因而降低奥氏体的形成速度;Co Ni 则增大奥氏体的形成速度;Si Al影响不大。对于强碳化物形成元素的合金钢,要得到均匀的奥氏体则需要更的加热温度和更长的保温时间。。。。
㈦ 钢材性能随着含碳量什么增加,什么下降
钢材性能一般情况下随着含碳量增加,塑性和韧性逐渐降低;而含碳量减少,强度和硬度逐渐降低。
㈧ 碳含量在钢材中有什么作用
碳是钢铁材料的主要合金元素,因此钢铁材料也可以称为铁碳合金。碳在版钢材中的主要作用权是:
1.形成固溶体组织,提高钢的强度,如铁素体、奥氏体组织,都溶解有碳元素;
2.形成碳化物组织,可提高钢的硬度及耐磨性。如渗碳体,即Fe3C,就是碳化物组织。
因此,碳在钢材中,含碳量越高,钢的强度、硬度就越高,但塑性、韧性也会随之降低;反之,含碳量越低,钢的塑性、韧性越高,其强度、硬度也会随之降低。
因此,含碳量的高低决定了钢材的用途:低碳钢(含碳量<0.25%),一般用作型材及冲压材料;中碳钢(含碳量<0.6%),一般用作机械零件;高碳钢(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。
㈨ 钢中的碳含量对钢的物理性质的影响
钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当含碳量
超过0.23%时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。