碳钢

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碳钢

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碳钢是一种碳含量从约 0.05 到 2.1 重量百分比的美国钢铁协会 (AISI) 对碳钢的定义指出:

  • 对于铬、钴、钼、镍、铌、钛、钨、钒、锆或要添加以获得所需合金化效果的任何其他元素,没有规定或要求最低含量;
  • 铜的规定最低含量不超过 0.40%;
  • 或为以下任何元素指定的xxx含量不超过注明的百分比:锰 1.65%; 硅 0.60%; 铜 0.60%。

术语碳钢也可用于指代非不锈钢的钢; 在这种用途中,碳钢可能包括合金钢。 高碳钢有许多不同的用途,如铣床、切削工具(如凿子)和高强度钢丝。 这些应用需要更精细的微观结构,从而提高韧性。

碳钢是一种流行的制刀金属选择,因为它含有大量的碳,使刀片具有更好的边缘保持力。 为了充分利用这种钢材,对其进行适当的热处理非常重要。 否则,这把刀最终可能会变脆,或者太软而无法握住刀刃。

随着含碳量的增加,钢有能力过热处理变得更硬、更坚固; 但是,它的延展性会降低。 无论热处理如何,较高的碳含量都会降低可焊性。 在碳钢中,较高的碳含量会降低熔点。

类型

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低碳钢

低碳钢(含少量碳的铁,坚韧但不易回火),也称为普碳钢和低碳钢,是现在最常见的钢材,因为它的价格相对较低,同时提供 许多应用程序可接受的材料特性。 低碳钢含有大约 0.05–0.30% 的碳,使其具有延展性和延展性。 低碳钢的抗拉强度相对较低,但价格便宜且易于成型。 渗碳可以提高表面硬度。

在使用大横截面来最小化挠度的应用中,屈服失效不是风险,因此低碳钢是最佳选择,例如结构钢。 低碳钢的密度约为 7.85 g/cm3(7850 kg/m3 或 0.284 lb/in3),杨氏模量为 200 GPa (29×106 psi)。

低碳钢显示屈服点跳动,其中材料有两个屈服点。 xxx个屈服点(或上屈服点)高于第二个并且在上屈服点之后产量急剧下降。 如果低碳钢仅受力到上下屈服点之间的某个点,则表面会形成吕德带。 低碳钢比其他钢含有更少的碳,并且更容易冷成型,因此更易于处理。 低碳钢的典型应用是汽车零件、管道建筑食品罐头

高强度钢

高强度钢是低碳钢,或处于中碳范围较低端的钢,它们含有额外的合金成分,以提高其强度、耐磨性能或特别是抗拉强度。 这些合金成分包括铬、钼、硅、锰、镍和钒。 磷和等杂质的xxx允许含量受到限制。

高碳钢

可以成功进行热处理的碳钢的碳含量在 0.30–1.70% 的重量范围内。 各种其他元素的微量杂质会显着影响所得钢材的质量。 特别是微量的硫会使钢变红,即在工作温度下变脆易碎。 低合金碳钢,如 A36 级,含有约 0.05% 的硫,熔化温度约为 1,426–1,538 °C (2,600–2,800 °F)。 通常添加锰以提高低碳钢的淬透性。

碳钢

根据某些定义,这些添加将材料变成低合金钢,但 AISI 对碳钢的定义允许按重量计最多 1.65% 的锰。有两种类型的高碳钢,即高碳钢和超高碳钢 碳素钢。 之所以限制使用高碳钢,是因为它的延展性和焊接性极差,生产成本较高。 最适合高碳钢的应用是弹簧工业农业工业和各种高强度钢丝的生产。

AISI分类

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碳钢根据含碳量分为四类:

低碳钢

0.05 至 0.15% 的碳(普通碳钢)含量。

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词条目录
  1. 碳钢
  2. 类型
  3. 低碳钢
  4. 高强度钢
  5. 高碳钢
  6. AISI分类
  7. 低碳钢

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