❶ 碳对钢性能的主要影响是什么
碳是决定钢力学性能的最重要元素。随着碳含量的增加,钢的硬度提高,但塑性和韧性下降。碳含量在0.77%以下时,强度随碳含量的增加而增强;而当碳含量超过1.0%时,强度反而降低。根据碳含量的不同,碳素钢可以分为三类:低碳钢(碳含量wc≤0.25%)、中碳钢(碳含量wc在0.25%~0.60%之间)、和高碳钢(碳含量wc>0.60%)。
钢的生产成本高,效率低,但它以其经济的价格和可靠的性能,成为全球最广泛使用的材料之一,对建筑业、制造业及日常生活至关重要,是现代社会的物质基础。
不同碳含量的钢材性能如下:
1. 碳钢:碳钢的碳含量小于2%,通常还含有少量的硅、锰、硫、磷。根据用途,碳钢分为结构钢、工具钢和易切削结构钢。结构钢分为建筑结构钢和机器制造结构钢。碳含量越高,碳钢的硬度越高,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,其牌号体现力学性能,用Q+数字表示,例如Q275表示屈服点为275MPa。牌号后字母表示质量等级,含S、P量降低,质量提高。字母“F”表示沸腾钢,“b”表示半镇静钢,无标记为镇静钢。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。碳素结构钢通常不经热处理,直接使用。
例如,Q195、Q215、Q235钢碳含量低,焊接性能好,塑性、韧性好,有一定强度,常用于轧制薄板、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钢碳含量稍高,强度较高,塑性、韧性较好,可焊接,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。