有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌(或其它碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒,以限制晶粒长大,使钢强化,节约钢材。在中国和某些国家,为适应专业用钢的特殊要求,对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整,从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢(如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等)。
按含碳量分类
1)小于0.25%C为低碳钢,其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等,由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐等,20G则是制造普通锅炉的主要材料,此外,低碳钢也广泛地作为渗碳钢,用于机械制造业。
2)0.25~0.60%C为中碳钢,多在调质状态下使用,制作机械制造工业的零件。
3)大于0.6%C为高碳钢,多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等,根据含锰量的不同,又可分为普通含锰量(0.25~0.8%)和较高含锰量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)两钢组。锰能改善钢的淬透性,强化铁素体,提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。通常在含锰高的钢的牌号后附加标记“Mn”,如15Mn、20Mn以区别于正常含锰量的碳素钢。
冶炼、加工对碳素钢性能的影响碳素钢大都采用氧气转炉和平炉冶炼,优质碳素钢也采用电弧炉生产。根据炼钢过程脱氧程度的不同,碳素钢可分为钢、沸腾钢和介于两者之间的半钢。冶炼方法对钢的性能影响,主要是通过钢的纯净度而起作用的。近年来人们通过真空处理、炉外精炼和喷吹技术等,都可获得更高纯净度的钢,从而显著改善了碳素钢的品质。
生产性废钢铁
生产性废钢铁一部分是各个使用钢材制造终端使用商品的边角余料;这一部分通过市场交易回到钢铁企业进行再次冶炼。另一部分是各钢铁企业自产的返回废钢铁,是企业内部各个生产单元诸如,车间、分厂在生产过程中下来的边角余料例如:切头、切尾、铸余、废品、试样、钢屑、下脚料等。生产性废钢铁的特点是:质量很好,钢水收得率高,钢种明确,化学成分清楚。管理好这部分废钢铁对于降低生产成本有着重要愈义。但是,随着各个行业的技术进步和对节能降耗降低成本的追求,以及钢铁企业实现转炉(电炉)+全连铸以来,成材率提高,自产返回废钢铁减少,生产性废钢铁趋于减少趋势。