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)。
碳素钢的时效常给工业生产带来很大危害,例如沸腾钢焊接后,由于时效使焊接接头热影响区出现细小裂纹,严重影响焊接结构的性。但由于近代冶金技术的发展,和在工业生产中的应用,尤其是氧气转炉炼钢能获得更低的氮、氧含量,因此时效问题有所减轻。
铁碳合金相图的应用
毛坯成型方法有:铸造、焊接、锻压。其中锻压是这三种毛坯成型中综合力学性能的一种。锻压工艺是将坯料加热至奥氏体区域,使其有良好的塑性和低的抗变形性能,在施加外力的情况下改变其尺寸、结构、力学性能的加工方法。在这里可以知道,锻压是碳钢在完全奥氏体化的情况下,其塑性好,有较低的抗变形能力。因此,要使其完全奥氏体化,其温度控制合理,才能够达到要求。从图看线1、线3,分别代表的是亚共析钢、过共析钢组织随温度变化其性能会改变的情况。当亚共析钢加热到727℃时,P开始向A转变。当继续加热至GS的交点a时,F完全转变成A了。此时,塑性变形能力较好,抗变形能力小。温度继续上升,其塑性变形会有提高,但是温度过高,施加压力过程中,会使坯料表面产生加工硬化,同时会伴随有脱碳现象。因此,一般将始锻温度控制在固相线以下200℃左右。终端温度控制在PSK线以上60℃左右。合理控制好锻压温度,既可以保证坯料有良好的锻压性能,能够满足预期形状、尺寸精度要求。同时,可以避免加工硬化带来的内应力裂纹、脱碳现象。铁碳合金由含碳量不同被分为碳钢、铸铁两大类材料,铸铁的铸造性能好,强度硬度高属脆性材料。碳钢铸造性能一般,但综合力学性能较铸铁好。因此,对于结构复杂又承受静载荷零件选择铸铁。对于形状复杂而又要求有一定力学性能承受一定量动载荷的零件,可以考虑用碳钢,或者合金钢。
基本建设业废钢铁
来自于基本建设业的废钢铁数量较大,特别是近几年,随着铁路建设、公路建设、市政建设、工业与民用建设的发展,这方面的废钢铁越来越多,预计在未来的20年内将会保持着较高的产出量。来自这方面的废钢铁质量较好,品种有拆下来的各种型号的钢筋、角、槽、板,工程用角、槽、板的下脚料,淘汰报废的建筑设备和工器具。近几年来随着拆迁量的加大,各种建筑物拆下来的废钢铁越来越多。这部分废钢绝大部分是普通碳素钢。