碳素钢管按化学成分(即含碳量)可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢,也称为低碳钢,含有 0.10% 至 0.30% 的碳。低碳钢在锻造、焊接和切割等各种工艺中易于接受。常用于制造链条、铆钉、螺栓、轴等。
中碳钢是指含碳量为0.25%~0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外,它还可能含有少量锰(0.70% 至 1.20%)。除了用作建筑材料外,还大量用于制造各种机械零件。高碳钢通常称为工具钢,含碳量为 0.60% 至 1.70%。如钻头、丝锥、铰刀等都是用含碳量为0.90%~1.00%的钢制成的。
钢的各种成分的功能和元素介绍:
1、碳、硅、锰、硫、磷是生铁和碳钢中的主要杂质元素,俗称“五元素”。因为它们对钢的性能有很大的影响,一般分析需要对它们进行测定。
2、铬(Cr):在结构钢和铬中,铬能显着提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬能提高钢的抗氧化性和抗腐蚀性能,因此是不锈钢和耐热钢的重要合金元素。
3.(Ni):镍可以增加钢的强度,同时保持良好的延展性和韧性。镍对酸和碱具有很高的耐腐蚀性,在高温下具有防锈和耐热性。但由于镍是稀缺资源,应使用其他合金元素代替镍铬钢。
4、钼(Mo):钼能细化钢的晶粒,提高淬透性和热强度,并在高温下保持足够的强度和抗蠕变性(高温下长期受力,发生变形,称重蠕变)。向结构钢中添加钼可改善机械性能。还可以抑制合金钢因火而变脆。在工具钢中可以改善发红。
5、钛(Ti):钛是钢中的强脱氧剂。可使钢的内部组织致密,晶粒力细化;降低老化敏感性和冷脆性。提高焊接性能。在铬 18 镍 9 奥氏体不锈钢中加入适当的钛可避免晶间腐蚀。
6、钒(V):钒是一种优良的钢脱氧剂。在钢中加入0.5%的钒可以细化组织晶粒,提高强度和韧性。由钒和碳形成的碳化物可提高高温高压下的耐氢腐蚀性。
7、钨(W):钨熔点高,比重大。它是一种珍贵的地球合金元素。钨和碳形成具有高硬度和耐磨性的碳化钨。在工具钢中加入钨可以显着提高刀具和锻模的红硬性和热强度。
8、铌(Nb):铌能细化晶粒,降低钢的过热敏感性和回火脆性,提高强度,但降低塑性和韧性。在普通低合金钢中加入铋,可以提高耐大气腐蚀和高温氢、氮、氨腐蚀的能力。Nb可以提高焊接性能。奥氏体不锈钢的扭转可防止晶间腐蚀。
9. (Co):钴稀有珍贵,用于特殊钢和合金,如热强钢和磁性材料。
10.(Cu):铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量显着降低0.5%以上。当铜含量低于0.50%时,对焊接性没有影响。
11.(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量铝,细化晶粒,提高冲击韧性,如用于深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和耐腐蚀性。铝与铬和硅结合,显着提高钢的耐高温和耐腐蚀性能。铝的缺点是影响钢的热加工性、焊接性和机械加工性。
12、硼(B):在钢中加入微量硼,可提高钢的致密性和热轧性能,增加强度。
13、氮(N):氮能增加钢的强度、低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。