




碳钢以碳为主要合金元素和少量其他元素的铸钢。 铸造碳钢可分为铸造低碳钢、铸造中碳钢和铸造高碳钢。 铸造低碳钢的含碳量小于0.25%,铸造碳钢的含碳量在0.25%~0.60%之间,铸造高碳钢的含碳量在0.6%~3.0%之间。 铸碳钢的强度和硬度随着含碳量的增加而增加。 铸造碳钢具有以下优点:生产成本较低,强度较高,韧性较好,塑性较高。 铸碳钢可用于制造承受重载荷的零件,如重型机械中的轧钢机机架和液压机底座。 它还可用于制造承受较大力和冲击的零件,例如铁路车辆的车轮、车钩、枕梁和侧架。
灰铸铁组织里的石墨是以片状存在,球墨铸铁组织里的石墨是以球状存在的。金相组织上的差别导致它们的性能也有---差异:
灰铸铁强度和塑性低 (片状石墨割裂基体,引起应力集中),脆性大,消振性能好。主要用来生产一些强度要求不高,主要承受压应力的各种箱体、底座等。
对于球墨铸铁而言,球形石墨对基体的割裂作用降到低,铸铁件加工,应力集中作用小,故其强度---,可以和中碳钢蓖美,可以充分发挥基体的性能,并且有一定的塑性和---的韧性。常用来制作一些强韧性要求高且形状复杂 (铸造性能比钢好) 的工件,比如内燃机曲轴、连杆等之类的零件。球墨铸铁一般还可以经过热处理来进行---机械性能,而灰铸铁一般不能经过热处理来提高强度(片状石墨的影响)。
与灰铁相比,球墨铸铁在强度方---有的优势。球墨铸铁的抗拉强度是60 k,而灰铸铁的抗拉强度只有31 k。球墨铸铁的屈服强度是40k,而灰铸铁并没有显示出屈服强度,并且终出现断裂。球墨铸铁的强度比远远优于铸铁。球墨铸铁在耐腐蚀性方面也比灰铸铁要好。
球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸铁具有更高的屈服强度,其屈服强度低为40k,而铸钢的屈服强度只有36k。在大部分市政应用领域,如:水、盐水、蒸汽等,球墨铸铁的耐腐蚀性和性都超过铸钢。由于球墨铸铁的球状石墨微观结构,在减弱振动能力方面,球墨铸铁优于铸钢,因此有利于降低应力。选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁的优---能。球墨铸铁的优---能使得这种材料受欢迎,铸造效率更高,也较少了球墨铸铁的机加工成本,有时,球墨铸铁被称为“两个里好的”金属,意思是球墨铸铁具有铸钢的强度,也有铸铁优异的抗腐蚀性。
低碳钢是以碳为合金元素但含碳量小于0.25%的一组铁基合金。因其强度低、硬度低、软性差,又被称为低碳钢。它包括大多数普通碳素结构钢和一些碳素结构钢。大多用于不经热处理的工程结构件,也有的用于经渗碳等热处理后要求耐磨的机械零件。
低碳钢的退火组织为铁素体和少量珠光体,强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此,其冷成型性---,可采用卷曲、弯曲、冲压等方法进行冷成型。这种钢还具有---的焊接性。低碳钢一般是指碳含量在0.10~0.25%之间的钢。这种钢硬度低,塑性好。采用冷塑性变形成型工艺,焊接和切割方便。常用于制作链条、铆钉、螺栓、轴等。
低碳钢的退火组织为铁素体和少量珠光体,强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此,其冷成型性---,可采用卷曲、弯曲、冲压等方法进行冷成型。这种钢具有---的焊接性。含碳量极低的低碳钢硬度低,切削加工性差。正火处理可以提高其可加工性。
低碳钢一般轧制成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板,用于制造各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农业机械。低碳钢轧制成薄板,制成汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品;也可轧制成棒材,制成强度要求不高的机械零件。低碳钢在使用---般不进行热处理。含碳量在0.15%以上的渗碳或化钢用于轴、衬套、链轮等表面温度要求高、耐磨性好的零件。
低碳钢由于强度低而---其使用。适当提高碳钢中锰的含量,并加入微量的钒、钛、铌等合金元素,可---提高钢的强度。如果降低钢中的碳含量,加入少量的铝、少量的硼和碳化物形成元素,可以获得具有较高强度并保持较好塑性和韧性的---碳贝氏体组。
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