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含碳量小于2.11%,除鐵、碳和限量以內的硅、錳、磷、硫等雜質外,不含其他合金元素的鐵碳合金。工業(yè)用碳鋼的含碳量一般為0.05%~1.35%。碳素鋼的性能主要取決于含碳量。含碳量增加,鋼的強度、硬度升高,塑性、韌性和可焊性降低。與其他鋼類相比,碳素鋼使用早,成本低,性能范圍寬 ,用量。適用于公稱壓力PN≤32.0MPa,溫度為-30-425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油制品等介質。常用牌號有WC1、WCB、ZG25及優(yōu)質鋼20、25、30及低合金結構鋼16Mn。

碳素鋼的性能主要取決于鋼的含碳量和顯組織。在退火或熱軋狀態(tài)下,隨含碳量的增加,鋼的強度和硬度升高,而塑性和沖擊韌性下降(見圖)。焊接性和冷彎性變差。所以工程結構用鋼,常限制含碳量。 碳素鋼中的殘余元素和雜質元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等,對碳素鋼的性能也有影響。這些影響有時互相加強,有時互相抵銷。例如:①硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性,而適量的錳可減少或部分抵銷其熱脆性。②殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性,增加冷脆性。除硫和氧降低強度外,其他雜質元素均在不同程度上提高鋼的強度。幾乎所有的雜質元素都能降低鋼的塑性和焊接性。

氫在鋼中能造成很多嚴重缺陷,如產生白點、點狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區(qū)內的裂縫等。為保證鋼的質量,必須盡可能降低鋼中氫的含量(見應力腐蝕斷裂和氫脆)。脫氧帶入的殘余元素如鋁,可減小低碳鋼的時效傾向,還可以細化晶粒,提高鋼在低溫下的韌性,但余量不宜過多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等,含量高時可提高鋼的淬透性,但對要求具有高塑性的專用鋼,如深沖用鋼板,則是不利的。

碳素鋼大都采用氧氣轉爐和平爐冶煉,優(yōu)質碳素鋼也采用電弧爐生產。根據煉鋼過程脫氧程度的不同,碳素鋼可分為鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼和介于兩者之間的半鎮(zhèn)靜鋼。冶煉方法對鋼的性能影響,主要是通過鋼的純凈度而起作用的。人們通過真空處理、爐外精煉和噴吹技術等,都可獲得更高純凈度的鋼,從而顯著改善了碳素鋼的品質。




不銹鋼為什么也會生銹?不銹鋼不易生銹?不銹鋼復合管的外皮是不銹鋼,為什么不銹鋼會生銹呢?當不銹鋼表面出現褐色銹斑(點)的時候,人們大感驚奇:認為“不銹鋼不會生銹的,生銹就不是不銹鋼了,可能是鋼質出了問題”。其實,這是對不銹鋼缺乏了解的一種片面的錯誤看法。不銹鋼在一定條件下也會生銹的.
不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力一即不銹性,同時也具有在含酸、堿、鹽的介質中耐腐蝕的能力即耐腐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質本身化學組成,相互狀態(tài),使用條件及環(huán)境介質類型而改變的。如304材料,在干燥清潔的大氣中,有優(yōu)良的抗腐蝕能力,但將它移到海濱地區(qū),在含有大量鹽分的海霧中,很快就會生銹的。
因此,不是任何一種不銹鋼,在任何時候都能耐腐蝕,不生銹的。不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而又堅固細密的穩(wěn)定的富鉻氧化膜(防護膜),防止氧原子繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化,數控而獲得抗腐蝕的能力。一但有某種原因,這種薄膜遭到不斷的破壞,空氣或液體中和氧原子就會不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來,形成疏松的氧化鐵,金屬表面也就受到不斷的銹蝕。
這種表面膜受到破壞的形式很多,日常生活中多見的有如下幾種:不銹鋼表面存積蓄含有其它金屬元素的粉塵或異類金屬顆料的附著物,在潮濕的空氣中,附著物與不銹鋼間的冷凝水,將二者連成一個電池,引發(fā)了電化學反應,保護膜受到破壞,稱之謂電化學腐蝕。 不銹鋼表面粘附著有機物汁液(如瓜菜、面湯痰等),在有水氧情況下,構成有機酸,長時間則形成有機酸對金屬表面的腐蝕。
不銹鋼表面粘附含有酸、堿、鹽類物質(如裝修墻壁的堿水、石灰水噴測)引起局部腐蝕。 在有污染的空氣中(含有大量的硫化物、氧化物、氧化氫的大氣),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液點,引起化學腐蝕。不銹鋼復合管護欄具有特殊性能如耐蝕性,耐熱性,耐磨損性兩個包層的材料,并在基層與結構強度和剛度要求。
不銹鋼復合管護欄材料,具有優(yōu)良的綜合性能,合理的經濟性。 不銹鋼復合管護欄 。不銹鋼復合材料具有明顯的優(yōu)勢,在經濟,與單金屬包層厚度比較小,還可以降低設計的厚度,這大大節(jié)約了投資金額。不銹鋼復合管護欄具有特殊性能如耐蝕性,耐熱性,耐磨損性兩個包層的材料,并在基層與結構強度和剛度要求。



碳素鋼的冶煉通常在轉爐、平爐中進行。轉爐一般冶煉普通碳素鋼,而 平爐可以冶煉各種優(yōu)質鋼。氧氣頂吹轉爐煉鋼技術發(fā)展很快,有趨勢可代替平爐煉鋼。將煉好的鋼液注入鋼錠模,就得到各種鋼錠。鋼錠經過鍛壓或軋制后便加工成鋼板、鋼帶、鋼條和各種斷面形狀的型鋼。碳鋼一般在熱軋狀態(tài)下直接使用。當用于制造工具和各種機器零件時,則需要根據使用要求進行熱處理;至于鑄鋼件,絕大多數都要進行熱處理。

普通碳素結構鋼又稱普通碳素鋼,對含碳量、性能范圍以及磷、硫和其他殘余元素含量的限制較寬。在中國和某些根據交貨的保證條件又分為三類:甲類鋼(A類鋼)是保證力學性能的鋼。乙類鋼(B類鋼)是保證化學成分的鋼。特類鋼(C類鋼)是既保證力學性能又保證化學成分的鋼,常用于制造較重要的結構件。中國目前生產和使用多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼(甲類3號鋼),主要用于工程結構。

優(yōu)質碳素結構鋼和普通碳素結構鋼相比,硫、磷及其他非金屬夾雜物的含量較低。根據含碳量和用途的不同,這類鋼大致又分為三類:①小于0.25%C為低碳鋼,其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等,由于具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車、制罐……等。20G則是制造普通鍋爐的主要材料。此外,低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼,用于機械制造業(yè)。②0.25~0.60%C為中碳鋼,多在調質狀態(tài)下使用,制作機械制造工業(yè)的零件。③大于0.6%C為高碳鋼,多用于制造彈簧、齒輪、軋輥等。根據含錳量的不同,又可分為普通含錳量(0.25~0.8%)和較高含錳量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性,強化鐵素體,提高鋼的屈服強度、抗拉強度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號后附加標記"Mn",如15Mn、20Mn以區(qū)別于正常含錳量的碳素鋼。

有的碳素結構鋼還添加量的鋁或鈮(或其他碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物粒,以限制晶粒長大,使鋼強化,節(jié)約鋼材。在中國和某些,為適應專業(yè)用鋼的特殊要求,對普通碳素結構鋼的化學成分和性能進行調整,從而發(fā)展了一系列普通碳素結構鋼的專業(yè)用鋼(如橋梁、建筑、鋼筋、壓力容器用鋼等)。

 




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