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碳对钢性能的影响有哪些?

发布日期:2019年1月21日 上午2:50

碳是钢的主要强化元素。钢中的铁素体主要以多种晶体状态存在。铁素体的强度和硬度很低,塑性和韧性很好。然而,碳和铁碳化物的延展性小,硬度和强度高。在低碳钢中,渗碳体不是单独存在的,而是珠光体与铁素体的混合物。其强度高于铁素体,延性优于渗碳体。珠光体和少量的渗碳体在铁素体晶体之间形成网状,就好像混凝土中的砂浆被粗骨料包裹一样,钢的强度主要来自珠光体。含碳量对钢的性能有很大的影响。一般来说,随着碳含量的增加,钢的强度和硬度增加,而塑性、韧性和腐蚀稳定性降低。从钢的可焊性来看,碳含量的增加对焊接热裂纹敏感性和热影响区裂纹倾向有不利影响。碳也是影响钢焊接冷裂纹敏感性的最重要的元素,因此将其他因素与碳进行比较,并转化为碳当量。含碳量小于0.25%的低碳钢具有良好的塑性,无硬化倾向,对焊接热过程不敏感,焊接性好。含碳量为0.25%-0.60%的中碳钢焊接性差。焊接过程中,焊缝附近易产生硬化组织,焊接冷却过程中易产生裂纹。由于母材含碳量高,焊缝金属的热裂纹倾向也较大。一般来说,中碳钢的焊接部位应在焊接前进行预热。在普通低合金结构钢中加入合金元素,可以大大降低钢的含碳量,提高钢的可焊性。建筑用钢要求强度高、塑性好、韧性好、焊接性好,因此结构钢的含碳量一般控制在0.10%至0.22%之间,但在使用许可的情况下,可采用含碳量高的钢,最高可达0.6%。在不同的热处理条件下,碳改变了钢中各组织的比例,使钢的强度略有提高,韧性指数略有降低。钢中的碳含量决定了冶炼、轧制和热处理的温度制度。碳对钢性能的影响有哪些?




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