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低碳钢和高碳钢有什么区别?

碳钢分为:

低碳钢,含碳量小于0.25%。

中碳钢,含碳量为0.25%-0.6%。

高碳钢,含碳量在0.6%以上。

低碳钢是碳含量小于0.25%的碳钢,包括大部分普通碳素结构钢和一些优质碳素结构钢,其中大部分用于不需要热处理的工程结构件。也有一些会进行渗碳或热处理。

中碳钢具有良好的热加工和切削性能,但焊接性能较差。其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等工艺进行冷加工,也可以经过热处理后进行机加工或锻造。硬化后的中碳钢具有优良的综合力学性能。可达到的最大硬度约为HRC55(HB538),σb为600-1100MPa。因此,中碳钢广泛地用于各种中等强度水平的应用。它不仅被广泛用作建筑材料,而且还用于制造各种机器零件。

高碳钢常称为工具钢,含碳量为0.60%~1.70%,可进行调质处理,焊接性能较差。锤子、撬棍等都是用碳含量为0.75%的钢制成的。钻头、丝锥和铰等切削工具由碳含量为 0.90%至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,钢的碳含量越高,越难焊接。钢的其他合金元素大多也不利于焊接,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,不需要特殊的加工方法。只有在需要低温、厚板或高要求以及需要适当预热时才需要使用碱性焊条进行焊接。当低碳钢的碳硫含量超过上限时,除合理选择坡口形状外,采用优质低氢焊条、预热和后加热等手段,防止热裂纹降低熔体比。

中碳钢在焊接时容易产生冷裂纹。含碳量越高,热影响区硬化倾向越大,冷裂纹倾向越大,焊接性越差。随着钢材碳含量的增加,焊缝金属的碳含量也会增加。再加上硫磺的负面影响,焊缝容易出现热裂纹。因此,在焊接中碳钢时,必须使用抗裂性能优良的碱性焊条,并采取预热和后加热措施,抑制裂纹的发生。

焊接高碳钢时,由于这种钢的含碳量高,焊接时产生较大的焊接应力。焊缝热影响区的硬化和冷裂纹倾向大,焊缝区也容易产生热裂纹。高碳钢在焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹,因此焊接性最差,不用于一般焊接结构,仅用于铸件补焊和表面处理。焊后必须对焊缝进行回火处理,以消除应力,固定结构,防止裂纹,提高焊缝的性能。

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