有的碳素結(jié)構(gòu)鋼還添加微量的鋁或鈮(或其它碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒,以限制晶粒長大,使鋼強化,節(jié)約鋼材。在中國和某些國家,為適應專業(yè)用鋼的特殊要求,對普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學成分和性能進行調(diào)整,從而發(fā)展了一系列普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的專業(yè)用鋼(如橋梁、建筑、鋼筋、壓力容器用鋼等)。
按含碳量分類
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)。
2)0.25~0.60%C為中碳鋼,多在調(diào)質(zhì)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(jù)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。
低碳鋼的時效通常有淬火時效和應變時效兩種,都是由間隙元素作用引起的,主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。
淬火時效即鋼由高溫快速冷卻后性能隨時間而變化的現(xiàn)象。鋼中含碳量、脫氧程度和含氮量對淬火時效都有很大影響,低碳鋼、脫氧不充分的沸騰鋼和含氮量較高的鋼發(fā)生淬火時效顯著,含碳約0.3%的中碳鋼,由淬火時效所引起的性能變化已大為減弱,含碳約0.6%的高碳鋼,實際上不起時效硬化作用。
礦山廢鋼鐵
我國礦產(chǎn)資源豐富,特別是煤的產(chǎn)量居世界,煤的貯存量位居世界第三,產(chǎn)煤的歷史較長,因此,這方面淘汰下來的廢鋼鐵很多。煤礦是高風險行業(yè),設備淘汰更新較快,同樣也是廢鋼鐵產(chǎn)生較多的地方。例如,各種液壓支架、巷道支架、運輸車輛,各種采掘機械工器具等。這類廢鋼鐵也是優(yōu)質(zhì)廢鋼鐵。礦山廢鋼的特點是重型料多、合金鋼多。
