


氫在碳結鋼中能造成很多嚴重缺陷,如產生白點、點狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區內的裂縫等。為保證鋼的質量,必須盡可能降低鋼中氫的含量。脫氧帶入的殘余元素如鋁,可減小低碳鋼的時效傾向,還可以細化晶粒,提高鋼在低溫下的韌性,但余量不宜過多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等,含量高時可提高鋼的淬透性,但對要求具有高塑性的專用鋼,如深沖用鋼板,則是不利的。加工性能碳素鋼大都采用氧氣轉爐和平爐冶煉,優質碳素鋼也采用電弧爐生產。根據煉鋼過程脫氧程度的不同,碳素鋼可分為鎮靜鋼、沸騰鋼和介于兩者之間的半鎮靜鋼。冶煉方法對鋼的性能影響,主要是通過鋼的純凈度而起作用的。人們通過真空處理、爐外精煉和噴吹技術等,都可獲得更高純凈度的鋼,從而顯著改善了碳素鋼的品質。
碳素鋼的時效常給工業生產帶來很大危害,例如沸騰鋼焊接后,由于時效使焊接接頭熱影響區出現細小裂紋,嚴重影響焊接結構的性。但由于近代冶金技術的發展,和在工業生產中的應用,尤其是氧氣轉爐煉鋼能獲得更低的氮、氧含量,因此時效問題有所減輕。
碳素鋼淬火時通常采用水冷,但對小尺寸的中碳鋼,尤其是直徑為8―12mm的45號鋼淬火時容易產生裂紋,這是一個較為復雜的問題。采取的措施是淬火時試樣在水中快速攪動,或者采用油冷,可避免出現裂紋。包裝,裸裝,國產鋼按鋼號在端部進行涂色,詳見碳結鋼GB/T699標準規定。
使用碳結鋼時,需要使用焊接的方式來進行連接。為了保證良好的密封性,需要有一些問題要注意。
使用滾槽方式來焊接碳結鋼時候,滾槽焊縫會容易開裂。這種情況其實是可以避免的,將壓槽內壁的焊角磨平能有效降低減少阻力。另外可以調整鋼管,盡量保證其與滾槽保持水平。調整壓槽的速度是力度可以保證其成型均勻、緩慢施力。還要保證支撐和壓力輥的寬度和型號相互是匹配的,不會因咬合而斷裂。
另外如果碳結鋼對接后其管口對接不嚴密,這可能是由于管口被磕碰導致變形造成的。建議將鋼管管頭切割掉一小段后再進行對接。由于焊接時操作不當或因管口部位遺留鋅瘤會造成的砂眼,這可以在焊接前將鋅瘤鏟掉磨平來避免。車絲連接方式常出現的問題是管箍與絲扣不完全貼合,這就必須裁掉不能貼合的部分重新進行連接。
熱軋碳結鋼的規格為5.5-250毫米。其中:5.5-25毫米的小碳結鋼大多以直條成捆的供給,常用作鋼筋、螺栓及各種機械零件;大于25毫米的碳結鋼,主要用于制造機械零件、無縫鋼管的管坯等。按化學成分分類:碳素鋼按化學成分(即以含碳量)可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。低碳鋼又稱軟鋼,含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易于承受各種加工如鍛造,焊接和切削,常用于制造鏈條,鉚釘,螺栓,軸等。中碳鋼碳量0.25%~0.60%的碳素鋼。有鎮靜鋼、半鎮靜鋼、沸騰鋼等多種產品。除碳外還可含有少量錳(0.70%~1.20%)。按產質量量分為普通碳素構造鋼和優質碳素構造鋼。熱加工及切削性能良好,焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高,而塑性和韌性低于低碳鋼。可不經熱處置,直接運用熱軋材、冷拉材,亦可經熱處置后運用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。可以抵達的高硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。