低碳钢和高碳钢有什么区别?
按钢的化学成分可分为碳钢和合金钢两大类。
碳钢分为:
- 低碳钢,含碳量低于 0.25%。
- 中碳钢,含碳量为0.25%-0.6%。
- 含碳量大于 0.6% 的高碳钢。
低碳钢是碳含量小于0.25%的碳钢。因其强度低、硬度低、柔软度低,故又称低碳钢。包括大部分普通碳素结构钢和部分优质碳素结构钢,其中大部分用于不经热处理的工程结构件,也有用于经渗碳等热处理后要求耐磨的机械零件。
中碳钢具有良好的热加工和切削性能,但焊接性能较差。强度和硬度高于低碳钢,而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理直接使用,冷轧材料,冷拉材料,或热处理后使用。调质中碳钢具有良好的综合力学性能。可达到的最高硬度约为HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。因此,中碳钢在中等强度等级的各种应用中应用最为广泛。除用作建筑材料外,还广泛用于制造各种机械零件。
高碳钢(High Carbon Steel)常被称为工具钢,含碳量为0.60%~1.70%,可进行调质处理,焊接性能较差。锤子、撬棍等用含碳量为0.75%的钢制成;钻头、丝锥、铰刀等切削工具均采用含碳量为0.90%~1.00%的钢制成。
钢的焊接性能主要取决于其化学成分。影响最大的元素是碳,这意味着金属的碳含量决定了它的可焊性。钢中的其他合金元素大多不利于焊接,但其影响程度一般远小于碳。
一般来说,低碳钢具有良好的可焊性,一般不需要特殊的工艺措施。只有在要求低温、厚板或高要求时,才需要用碱性焊条进行焊接,并适当预热。当低碳钢的碳硫含量高于上限时,除采用优质低氢焊条、预热和后加热等措施外,还应合理选择坡口形式,应降低熔合比以防止热裂纹。 .
中碳钢在焊接时有冷裂倾向。含碳量越高,热影响区的硬化倾向越大,冷裂倾向越大,焊接性越差。随着母材含碳量的增加,焊缝金属的含碳量也会相应增加。再加上硫磺的不利影响,焊缝很容易形成热裂纹。因此,中碳钢的焊接应使用抗裂性好的碱性焊条,并采取预热和后热措施,以减少裂纹的发生。
高碳钢焊接时,由于这种钢的含碳量高,焊接时会产生很大的焊接应力。焊接热影响区的硬化和冷裂纹倾向更大,焊缝也更容易产生热裂纹。高碳钢在焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹,所以这类钢的可焊性最差,所以不用于一般的焊接结构,只用于铸件补焊或堆焊。焊后对焊件进行回火处理,以消除应力,固定结构,防止裂纹,提高焊缝性能。
制造工艺