碳钢比温和的钢更好吗?

或者它们是一样的吗?

碳钢比低碳钢好吗?技巧的问题!低碳钢是碳钢的一种。所有的钢都含有碳元素。只要这种碳是主要的合金元素,这种合金就被认为是碳钢。“低碳”钢是低碳钢的另一个名称。还有其他含碳量不同的碳钢。哪一种更好取决于这种钢将用于什么用途。

每年有超过15亿吨的钢铁被生产出来,用来生产从缝纫针到摩天大楼的结构梁等各种各样的产品。188bet金宝慱亚洲体育app碳钢是最常用的钢合金,约占美国总产量的85%。产品含碳量在0-2%范围内。这种碳会影响钢的微观结构,使其具有传奇的强度和韧性。这些合金还含有少量的锰、硅和铜。低碳钢是指含碳量在0.04-0.3%范围内的低碳钢。

用于管道的温和钢
低碳钢具有特殊的延展性,用于输送石油、天然气或水的管道。

碳钢类

碳素钢可以根据产品的化学成分和特性进行分类。低碳钢也属于低碳钢类,因为它的碳含量相似。普通碳钢不含合金,可分为四类:

汽车零部件用低碳钢
温和的钢材是高度可达的,适用于汽车身体部件,板和电线产品。188bet金宝慱亚洲体育app

1.低碳钢或低碳钢

低碳钢含碳量为0.04-0.3%,是最常见的低碳钢等级。低碳钢也被认为是低碳钢,因为它被定义为具有0.05-0.25%的低碳含量。低碳钢具有延展性,可塑性强,可用于汽车车身零件、板材和线材产品。188bet金宝慱亚洲体育app在低碳含量范围的高端,且添加锰量高达1.5%,力学性能适用于冲压件、锻件、无缝管、锅炉板。

两个碳钢齿轮
中碳钢可以经过热处理和淬火,用于轴、轴、齿轮、轨道和铁路车轮等应用。

2.中碳钢

中碳钢的碳钢含量为0.31-0.6%,锰范围为0.6-1.65%。该钢可以热处理并淬火以进一步调节微观结构和机械性能。热门应用包括轴,轴,齿轮,轨道和火车轮。

高碳悬浮螺旋弹簧
高碳钢的特性使它们成为弹簧和高强度钢丝的理想材料。

3.高碳钢

高碳钢的碳含量范围为0.6-1%,锰含量为0.3-0.9%。高碳钢的特性使它们适合用作弹簧和高强度钢丝。除非在焊接程188bet金宝慱亚洲体育app序中包含详细的热处理程序,否则这些产品不能焊接。高碳钢用于有刃工具、高强度钢丝和弹簧。

超高碳钢刀
超高碳钢具有很高的硬度,可用于刀具、车轴或冲床。

4.超高碳钢

超高碳钢的碳含量范围为1.25-2%,是一种实验合金。回火可以生产出硬度很高的钢,这对刀、车轴或冲床等应用很有用。

碳钢制造

碳钢和低碳钢的生产分三个阶段:

  1. 主要炼钢
  2. 二次炼钢
  3. 铸造

接下来是对最终产品特性有直接影响的各种整理技术。

高炉炼钢
钢在高炉中生产,然后将钢水从熔炉中抽出,放入钢包或钢浴中进行进一步处理。

1.主要炼钢

钢铁可以100%由回收材料制成,也可以由回收材料和原钢的组合制成。维珍钢是在高炉中用铁矿石、焦炭(由煤制成)和石灰生产的。原料被添加到炉顶,炉顶的温度为3000°F。当铁矿石融化并与燃烧的焦炭混合时,碳被释放到熔融的产品中。杂质被石灰吸收到钢水表面的渣中,渣可以从钢水中撇去。这一阶段的产品含碳约4%,仍有一些杂质存在。熔化的原始钢被转移到碱性氧气炉(转炉),其中已经含有回收的废金属。纯氧吹过钢液氧化多余的碳,形成含碳量高达1.5%的成品。

再生废钢无需在电弧炉中加入原钢即可进行再加工。高功率电弧能在高达3000°F的温度下熔化金属。当废钢熔化时,可以将更多的废钢添加到熔炉中,直到达到其容量。一旦实现了钢液的平直浴,氧气就像转炉一样被吹过。在这两种情况下,钢水从熔炉中抽出,进入钢包或钢浴进行进一步处理,同时除去表面含有杂质的渣。

2.二次炼钢

市场对更高质量的需求188bet金宝慱亚洲体育app产品和一致的性能推动了二次炼钢过程的发展。

电弧炉

通过添加或去除各个组件或操纵温度,在电弧炉中或通过操纵温度来改变钢组合物。

  • 搅拌电磁场被用来在钢包中产生紊流。这种方法很容易分离出浮在表面的非金属夹杂物,同时保证了钢的均匀混合物和成分。
  • 钢包炉钢包充当二次电极炉,实现精确的温度控制和合金成分的测量喷射。
  • 钢包注惰性气体被注入钢槽的底部。当气体加热并通过钢水上升时,就产生了搅拌效果。
  • 脱气除去氢,氧和氮,同时还降低了产物的硫含量。用于Degas钢水的各种技术,包括真空,惰性气体注入和温度控制。
  • 成分调整(密封吹氧鼓氩- CAS-OB)搅拌是通过向密封钢槽中注入氩气来实现的。在降低氢含量和氧化物夹杂物浮到表面时,一个通气管的布置可以防止渣被扰乱。氧气通过喷枪注入浴槽,铝通过通气管添加,从而提高温度控制水平,并精确地测定最终成分。
脱氧钢

二次炼钢的一个关键方面是除氧。氧气的存在钢液当它开始凝固导致与碳反应释放一氧化碳气体。控制脱氧可用于改变成品的特性,因此钢的适用性用于不同的应用。

  • rimming steels.边缘钢是非脱氧或部分脱氧的钢。在凝固过程中产生高水平的一氧化碳,导致表面质量良好,但存在许多吹孔。
  • 封顶钢盖层钢最初遵循与沸水相同的模式,但大约一分钟后,模具被盖层以抑制一氧化碳的形成。
  • 半镇静钢半镇静钢在浇注入模具之前已经部分脱氧,通常含碳量在0.15-0.3%之间。
  • 杀了钢杀死钢已经完全脱氧,使得在凝固过程中根本没有形成一氧化碳。成品具有均匀的结构,没有喷孔。加入钢包或模具作为主要脱氧剂,以“杀死”一氧化碳的生成;然而,在一些应用中,在成品中添加铝是不可取的。铝的替代品是锰和硅化硅或硅化钙的铁合金。

3.铸造

传统的铸造方法需要用起重机吊起钢包,这样钢水就可以被注入安装在轨道车厢上的单个模具中。铸锭模具稍微变细,以便于凝固后取出铸锭。钢锭被转移到浸泡坑,在那里重新加热热轧

铸钢机可以将钢水连铸成更适合下游加工的形状。钢包被提升到一个升高的平台上,在那里钢包将钢水排出到中间包中,中间包为铸造机提供原料。钢水从中间包被送入带有可移动底板的水冷模中。随着钢皮的凝固,钢板慢慢降低,让更多的钢水进入模具。在连铸机中,钢被制成板坯、铸坯或小方坯。固化后的产品由滚轮牵引,然后在机器末端进行拉直和切割。这个过程可以持续数天或数周而不间断。

碳钢完成

碳钢的制造过程完成后,它就完成了使用轧制,热处理,表面处理,或下游二次加工。

连铸机热铸钢坯
钢形成在连续铸造机中的板条,绽放或坯料中。

产品滚动

固体铸锭必须轧制成更有用的形状和尺寸,就像那些通过连续铸造生产的一样。钢是由旋转的轧辊压缩和拉动的。当钢卷进入机器时,它的旋转速度比钢卷快,因此推动钢卷向前并压缩它。

在加工厂热轧低碳钢
碳钢被热轧成钢带。
热成型

钢在再结晶温度之上加热以分解铸造微观结构。这产生了更均匀的晶粒尺寸甚至钢内碳的分布。

冷轧低碳钢卷
冷成形增加了碳钢的强度,同时提高了光洁度,允许更紧的公差。
冷成型

冷成形是在低于再结晶温度下进行的。这种工艺通过应变硬化提高了高达20%的强度,同时提高了光洁度并允许更紧的公差。钢材在轧制过程中以半成品的形式出现,根据最终尺寸的不同,会以坯体、钢坯或板坯的形式出现。188bet金宝慱亚洲体育app坯料是一种非常厚的矩形坯,坯料的厚度与坯料相似,但宽度较窄,而坯料是一种更薄、更宽的产品。

半成品在轧钢厂被进一步加工为188bet金宝慱亚洲体育app中间产品,为下游企业的生产和最终加工做好准备。

冷成形产品及应用188bet金宝慱亚洲体育app
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应用程序

花朵

结构应用

栏杆

栏杆
rails的手
定制的栏杆

滚条

机械制造
建设

板材(厚度超过1/4英寸)

重工制造
锅炉
桥梁
工业船
坦克

(厚度低于1/4英寸)

车身
家用电器
办公设备
饮料罐

圆的、方棒

施工框架
牙套

钢材一旦离开轧钢厂,下游企业就会使用不同的二次加工技术来防止腐蚀,改善金属的性能。实现这一目标的主要技术是热处理。

热处理

的目的热处理钢是通过改变产品中的碳的分布和内部微观结构来操纵其机械性能。当操纵钢的机械性能时,延展性的增加导致减少硬度力量,反之亦然。

正常化

将钢加热至高于上临界温度的温度约130°F。保持温度直至整个产物均匀加热,之后它是空气冷却的。这是最常见的热处理形式,并提供钢材高强度和硬度。

退火

在每小时70°F的速率下冷却之前将钢的温度升高一小时。柔软和韧性钢,没有内部应力。

淬火

与正火类似的过程,但冷却可以通过在水、盐水或油中淬火钢来加速。生产出来的产品非常坚硬——比正火钢的硬度高4倍——但非常脆,容易断裂和开裂。出于这个原因,淬火到预定的温度后,通常要控制冷却速率降到室温,这一过程称为回火或应力消除。通过设计热处理过程中的温度和冷却速率参数,可以精确控制钢的性能。

表面处理

大约三分之一的钢都经过表面涂层处理,以抑制腐蚀,提高焊接性和可涂装性。

热浸镀锌

镀锌是将锌表面涂层施加到钢的过程中。在进入锌浴之前加热钢,其中液体锌层层的表面。用气刀控制涂层的厚度。为防止锌涂层裂化,将少量铝加入锌溶液中。

钢的热浸镀锌浴
在热浸镀锌中,钢在进入锌浴之前被加热,在锌浴中液态锌层覆盖在产品表面。
电解镀锌

将锌涂层施加到钢铁产品的另一个方法是通过电解镀锌。188bet金宝慱亚洲体育app通过控制电解质溶液中的电流将锌沉积到钢的表面上。该技术允许更好地控制涂层厚度。它还可以用于在产品的任一侧施加具有不同厚度的差分涂层,或锌合金涂层,以优化所需的特性。

下游二次加工

下游企业将钢铁原材料进一步加工成成品。188bet金宝慱亚洲体育app使用了不同的加工技术,如机械加工,这涉及到用机床均匀地去除表面金属。连接钢也是常见的,并使用各种焊接技术。

钢回收设施
回收钢材的来源包括钢铁厂的废料、二手制造商和产品生命周期末期的钢铁产品。188bet金宝慱亚洲体育app

回收碳钢

金属回收是可持续生活和最小化人类活动对环境影响的成功故事之一。钢是最可回收的材料在地球上,比其他所有材料加起来还要多。

回收钢材的来源包括钢铁厂的废料、二手制造商和产品生命周期末期的钢铁产品。188bet金宝慱亚洲体育app回收的钢材往往不足以满足制造业的需求,所以在生产成品时,几乎总是将原始钢材和回收钢材结合在一起。188bet金宝慱亚洲体育app

回收钢也经济,因为它带来成品的成本。188bet金宝慱亚洲体育app因此,钢铁行业一直积极参与促进和建立回收网络,使生活产品结束易于再循环。188bet金宝慱亚洲体育app

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