碳钢比软钢好吗?

或者它们是一样的?

碳钢比软钢好吗? 技巧的问题! 软钢是碳钢的一种. 碳元素存在于所有的钢中. 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”钢是低碳钢的别称. 还有其他碳钢,碳含量不同. 哪一种更好取决于钢材的用途.

/ (1.每年有50亿吨钢铁被生产出各种各样的bwin体育,从缝纫针到摩天大楼的结构梁. 碳钢是最常用的合金钢, 约占美国总产量的85%. bwin体育含碳量在0-2%之间. 这种碳影响钢铁的微观结构,赋予它传奇的强度和韧性. 这些合金还含有少量的锰、硅和铜. 低碳钢是低碳钢的商业术语,含碳量在0.04–0.3%的范围内.

用于管道的低碳钢
软钢具有特殊的延展性,用于输送石油、天然气或水的管道.

碳钢种类

碳钢可以根据bwin体育的化学成分和特性进行分类. 低碳钢也属于低碳钢的范畴,因为它的碳含量相似. 素碳钢不含合金,可分为四类:

汽车车身零件用低碳钢

1. 低碳钢或低碳钢

低碳钢有0.04–0.含碳量3%,是最常见的碳钢等级. 低碳钢也被认为是低碳钢,因为它的定义是低碳含量为0.05–0.25%. 软钢具有延展性, 极有力的, 并可用于汽车车身零件, 盘子, 以及线材制品. 在较高的低端低碳含量范围内,加上锰的添加量高达1.5%,机械性能适用于冲压件,锻件,无缝管,锅炉板.

两个碳钢齿轮

2. 中碳钢

中碳钢的碳量程为0.31–0.6%,锰含量为0.6–1.65%. 这种钢可以通过热处理和淬火来进一步调整组织和力学性能. 常用的应用包括轴,轴,齿轮,轨道和铁路车轮.

高碳悬浮线圈弹簧

3. 高碳钢

高碳钢的碳量程为0.6-1%, 0.3–0.9%锰含量. 高碳钢的特性使它们适合用作弹簧和高强度钢丝. 这些bwin体育不能焊接,除非在焊接程序中包含详细的热处理程序. 高碳钢用于制刃工具、高强度钢丝和弹簧.

超高碳钢刀

4. 超高碳钢

超高碳钢的碳量程为1.25-2%,被称为实验合金. 回火可以产生硬度很高的钢, 哪一个对刀具等应用程序有用, 轴, 或拳.

碳钢制造

碳钢和低碳钢的制造分三个阶段:

  1. 主要炼钢
  2. 二次炼钢
  3. 铸造

接下来是对最终bwin体育特性有直接影响的各种整理技术.

高炉炼钢
钢是在高炉中生产的, 然后,从熔炉中取出的钢水进入钢包或钢槽进行进一步的加工.

1. 主要炼钢

钢铁既可以由100%的回收材料制成,也可以由回收材料和原钢的组合制成. 初钢是在高炉中从铁矿石、焦炭(从煤中提取)和石灰中生产出来的. 原料被添加到熔炉的顶部,在3000°F的温度下工作. 当铁矿石融化并与燃烧的焦炭混合时,碳被释放到熔融的bwin体育中. 杂质被石灰吸收到表面的渣中, 哪些可以从钢液中撇去. 这一阶段的bwin体育含有约4%的碳,仍然有一些杂质存在. 熔化的初钢被转移到碱性氧炉(BOF)。, 里面已经有回收的废金属. 纯氧吹过钢液氧化多余的碳, 用多达1.5%含碳量.

回收废钢 在电弧炉中可以不添加原始钢而进行再加工吗. 大功率电弧在高达3000华氏度的温度下熔化金属. 随着废钢融化,更多批次的废钢可以被添加到熔炉中,以达到它的能力. 一旦达到一个扁平的钢液浴,氧气以与转炉相同的方式吹过. 在这两种情况下, 熔化的钢从熔炉中抽入钢包或钢槽以作进一步加工, 同时去除表面含杂质的渣.

2. 二次炼钢

市场要求更高的质量  bwin体育和一致的性能促进了二次炼钢工艺的发展.

电弧炉

在电弧炉中,通过增加或去除个别成分或通过操纵温度来改变钢的成分.

  • 激动人心的
    电磁场被用来在钢包中诱发紊流. 这种方法容易分离非金属夹杂物, 哪些浮到水面上, 同时确保钢材的混合和成分均匀.
  • 钢包炉
    钢包作为二次电极炉,实现精确的温度控制和合金成分的测量注射.
  • 钢包注
    向钢槽底部注入惰性气体. 当气体加热并通过钢水上升时,就会产生搅拌效果.
  • 脱气
    去除氢、氧和氮,同时降低bwin体育的硫含量. 用于除去钢水气体的各种技术,包括真空, 惰性气体注入, 温度控制.
  • 成分调整(密封吹氧吹氩- CAS-OB)
    通过向密封的钢槽中注入氩气来实现搅拌. 当氢含量降低和氧化物夹杂被浮到表面时,通气管的布置防止渣被干扰. 氧气通过喷枪被输送到浴缸中,铝通过通气管被添加,从而提高了温度控制水平和精确的最终组成.
脱氧钢

二次炼钢的一个关键方面是除氧. 氧气的存在 钢液 当它开始凝固时,会与碳发生反应,释放出一氧化碳气体. 控制脱氧可以用来改变成品的特性,从而改变钢材用于不同应用的适用性.

  • 上药水钢
    Rimming钢是未经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,导致良好的表面质量,但存在许多气孔.
  • 封顶钢
    封盖钢最初遵循与边边相同的模式, 但大约一分钟后, 模具盖上盖子以抑制一氧化碳的形成.
  • 半镇静钢
    半镇静钢在注入模具之前已经部分脱氧,通常碳含量在0.15–0.3%.
  • 杀了钢
    灭活钢已经完全脱氧,因此在凝固过程中根本没有一氧化碳的形成. 成品结构均匀,无气孔.  is added into the ladle or mold as a primary deoxidizer to “kill” the formation of carbon monoxide; however, 在一些应用中,不希望在成品中添加铝. 铝的替代品是锰、硅或硅化钙的铁合金.

3. 铸造

传统的 铸造方法 用起重机吊起钢包,以便将钢水注入安装在轨道车厢上的单个模具中. 铸锭模具稍微变细,以便凝固后取出铸锭. 钢锭被转移到浸泡坑,在那里它们被重新加热 热轧.

铸造机可以将钢水连续铸造成更适合下游加工的形状. 钢包被吊到一个高架平台上,在那里它们将熔化的钢排放到中间包中, 铸造机的饲料是什么. 钢水从中间包中被送进带有活动底板的水冷模具. 当钢皮凝固时, 板被慢慢降低,让更多的钢液进入模具. 钢在连铸机中成形成板、坯或方坯. 固化后的bwin体育由滚轮拉动,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.

碳钢整理

碳钢的制造工艺完成后,用轧制完成, 热处理、表面处理或下游二次加工.

连铸机下的热钢坯

bwin体育滚动

实心铸锭必须轧成更有用的形状和尺寸,就像连铸生产的那样. 钢被旋转的轧辊压缩和拉扯. 当进入机器时,轧辊的旋转速度比钢快, 因此把钢向前推并压缩.

在加工厂热轧低碳钢
热成形

钢被加热到再结晶温度以上,以打破铸态组织. 这样可以得到更均匀的晶粒尺寸和碳在钢中的均匀分布.

冷轧软钢卷
冷成型

冷成形是在再结晶温度以下进行的. 这一过程通过应变硬化提高强度达20%, 同时提高光洁度和允许更严格的公差. 钢在轧制过程中以坯坯的形式作为半成品出现, 坯料, 或板, 这取决于最终的尺寸. 花是一种非常厚的矩形板, 钢坯的厚度相似,但宽度较窄, 平板是一种更薄更宽的bwin体育.

半成品在轧机中进一步加工成中间bwin体育,为下游企业的制造和最终加工做好准备.

冷成型bwin体育及应用

bwin体育

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

盘子 (厚度在1/4英寸以上)

重工业
锅炉
桥梁
工业船
坦克
船只

(厚度在1/4英寸以下)

车身
家用电器
办公设备
饮料罐头

圆的、方棒

建设框架
牙套

一旦钢铁离开了轧机, 下游公司使用不同的二次加工技术来防止腐蚀和提高金属的性能. 实现这一点的主要技术是热处理.

热处理

的目的 热处理钢 是通过改变bwin体育中碳的分布和内部微观结构来操纵其力学性能吗. 在操纵钢的机械性能时, 延性的增加导致了 硬度 力量亦然.

正常化

钢被加热到高于上临界温度约130华氏度的温度. 保持温度,直到整个bwin体育被均匀加热,之后再进行风冷. 这是最常见的热处理形式,给钢高强度和硬度.

退火

在以每小时70°F的速度冷却之前,钢的温度被提高到固溶状态一小时. 软而韧性好的钢没有内应力.

淬火

类似于标准化的过程, 但通过在水中淬火,冷却速度会加快, 盐水, 或石油. 最终的bwin体育硬度非常高,是标准钢的四倍,但非常脆, 使它容易破碎和开裂. 因为这个原因, 淬火到预定温度后,通常要控制冷却速度,降低到室温,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, 钢的性能可以被精确地控制.

表面处理

大约三分之一的钢制品都经过表面涂层处理以抑制腐蚀, 提高可焊性, 和涂装.

热镀锌

镀锌是在钢表面涂一层锌的过程. 在进入锌浴之前,钢被加热,在锌浴中液态锌覆盖在bwin体育表面. 涂层的厚度由气刀控制. 为了防止锌涂层开裂,在锌溶液中加入少量的铝.

钢用热浸镀锌浴
在热浸镀锌, 钢在进入锌浴之前要加热,在锌浴中液态锌会使bwin体育表面形成一层.
电解镀锌

在钢bwin体育上涂锌的另一种方法是电解镀锌. 锌通过控制电解液中的电流沉积到钢的表面. 这种技术可以更好地控制涂层厚度. 它还可以用于在bwin体育的任何一侧应用不同厚度的差异涂层, 或锌合金涂层,以优化所需的特性.

下游二次加工

下游企业进一步将钢铁原料加工成成品. 使用不同的加工技术,如机械加工, 这涉及到用机床均匀去除金属表面. 连接钢材也很常见,使用各种焊接技术.

钢材回收设施
回收钢铁的来源包括钢铁厂的废钢, 二级生产商, 以及处于bwin体育生命周期末期的钢铁bwin体育.

回收碳钢

金属回收 这是可持续生活和将人类活动对环境的影响最小化的成功案例之一吗. 钢是最可回收的材料 比地球上其他所有物质的总和还要多.

回收钢铁的来源包括钢铁厂的废钢, 二级生产商, 以及处于bwin体育生命周期末期的钢铁bwin体育. 通常没有足够的再生钢来满足制造需求,所以在生产成品时,几乎总是使用原钢和再生钢.

回收钢铁也很经济,因为它降低了成品的成本. 因为这个原因, 钢铁行业一直积极参与促进和建立回收网络,使报废bwin体育更容易回收.

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