高碳鋼

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更新時間: 2013-10-12

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高碳鋼常稱工具鋼,主要用於製造切削工具等。含碳量從0.60%至1.70%.它的特點是硬而較脆,可以淬火.錘, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼製造; 切削工具如鑽頭, 絲攻, 鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼製造.

高碳鋼 -簡介
高碳鋼
高碳鋼
 高碳鋼常稱工具鋼 , 含碳量從0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。錘, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼製造; 切削工具如鑽頭, 絲攻, 鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼。
高碳鋼在經適當熱處理或冷拔硬化后,具有高的強度和硬度、高的彈性極限和疲勞極限(尤其是缺口疲勞極限),切削性能尚可,但焊接性能和冷塑性變形能力差。由於含碳量高,水淬時容易產生裂紋,所以多採用雙液淬火(水淬+油冷),小截面零件多採用油淬。這類鋼一般在淬火后經中溫回火或正火或在表面淬火狀態下使用。主要用於製造彈簧和耐磨零件。 碳素工具鋼是基本上不加入合金化元素的高碳鋼,也是工具鋼中成本較低、冷熱加工性良好、使用範圍較廣的鋼種。其碳含量在0.65一1.35%,山西雙環重型機械製造是專門用於製作工具的鋼。
高碳鋼 -性能特點
優點
1、熱處理后可以得到高 的硬度(HRC60一65)和較好的耐磨性。
2、退火狀態下硬度適中,具有較好的可切削性。
3、原材料易得,生產成本低。
其缺點是
1、熱硬性差,當刀具工作溫度大於200℃時,其硬度和耐磨性急劇下降。
2、淬透性低。 水淬時完全淬透的直徑一般僅為15一18mm;油淬時完全淬透的最大直徑或厚度(95%馬氏體)僅為6mm 左右,並易變形開裂。
高碳鋼的硬度、強度主要取決於鋼中固溶的碳量,並隨固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超過0.6%時, 淬火后硬度不再增加,只是過剩的碳化物數量增多,鋼的耐磨性略有增加,而塑性、韌性和彈性有所降低。為 此,常根據使用條件和對鋼的強度、韌性匹配來選用不同的鋼號。例如,製造受力不大的彈簧或簧式零件,可 選擇較低碳量的65鋼。 一般高碳鋼可用電爐、平爐、氧氣轉爐生產。要求質量較高或特殊質量時可採用電爐冶鍊加真空自耗或電 渣重熔。冶熔時,嚴格控制化學成分,特別是硫和磷的含量。為減少偏析,提高等向性能,鋼錠可進行高溫擴 散退火(對工具鋼尤為重要)。熱加工時,過共析鋼的停鍛(軋)溫度要求低(約800℃),鍛軋成材后應避 免粗大網狀碳化物的析出,在700℃以下應注意緩冷,以防熱應力造成裂紋。熱處理或熱加工過程中要防止表面脫碳(對彈簧鋼尤為重要)。熱加工時要有足夠的壓縮比,以保證鋼的質量和使用性能。
高碳鋼 -焊接工藝 
高碳鋼由於含碳量高,焊接性能很差。其焊接有如下特點:
1、導熱性差,焊接區和未加熱部分之間產生顯著的溫差,當熔池急劇冷卻時,在焊縫中引起的內應力,很容易形成裂紋。   
2、對淬火更加敏感,近縫區極易形成馬氏體組織。由於組織應力的作用,使近縫區產生冷裂紋。   
3、由於焊接高溫的影響,晶粒長大快,碳化物容易在晶界上積聚、長大,使焊縫脆弱,焊接接頭強度降低。   
4、高碳鋼焊接時比中碳鋼更容易產生熱裂紋。高碳鋼和鋼,高碳鋼是鋼的一個分類,應該是高碳鋼和中碳鋼才對。高碳鋼雖然硬度高但是質脆,容易折斷,中碳鋼質軟但是韌性好一般的結構件都是碳鋼的比如40 #45#鋼是最常用的做軸的鋼汽車大梁用的鋼就是16Mn的合金結構鋼。至於車架應該用中碳鋼才好或者用合金結構鋼才好。

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