A. 炭對鋼材的影響
碳是鋼鐵材料的主要合金元素，因此鋼鐵材料也可以稱為鐵碳合金。碳在鋼專材中的主要作用是：屬
1.形成固溶體組織，提高鋼的強度，如鐵素體、奧氏體組織，都溶解有碳元素；
2.形成碳化物組織，可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體，即Fe3C，就是碳化物組織。
因此，碳在鋼材中，含碳量越高，鋼的強度、硬度就越高，但塑性、韌性也會隨之降低；反之，含碳量越低，鋼的塑性、韌性越高，其強度、硬度也會隨之降低。
因此，含碳量的高低決定了鋼材的用途：低碳鋼（含碳量＜0.25%），一般用作型材及沖壓材料；中碳鋼（含碳量＜0.6%），一般用作機械零件；高碳鋼（含碳量＞0.7%），一般用作工具、刀具及模具等。
B. 分析含碳量對碳鋼性能(硬度)的影響,並闡述硬度變化的原因
碳鋼的含碳量對硬度的影響較大，碳量越高硬度越大。
碳含量低時（0.8%以下），組織為鐵素內體+珠光體容，珠光體的含量隨碳含量的增加而增加。0.8時為珠光體，大於0.8為珠光體+碳化物。由於鐵素體的硬度很低，碳化物的硬度很高，珠光體介於二者之間，據此可以想像出碳量越高硬度越大。
C. 鋼中的主要有害元素有哪些它們造成危害的原因是什麼
鋼中的主要有害元素有：硫、磷、氮、氧
硫多數以FeS的形式存在於鋼中，它是一種強度較專低和性質較屬脆的夾雜物，受力時容易中，降低鋼的強度和疲勞強度，同時硫對熱加工和焊接很不利，且偏析嚴重；
磷多數溶於鐵素體中形成固溶體，磷雖能提高鋼的強度和耐腐蝕性能，但顯著提高了脆性轉變溫度，增大了鋼的冷脆性，並降低可焊性，且偏析嚴重；
氮也溶入素體中形成固溶體，能提高鋼的強度和硬度，但顯著降低了鋼的塑性和韌性，增大鋼的敏感性和冷脆性；
氧多數以FeO形式存在於非金屬夾雜物中，它是一種硬脆的物質，會使鋼的塑性、韌性和疲勞強度顯著降低，並增大時效敏感性。
D. 退火為什麼能降低高碳鋼的硬度
樓主想問的是比正火硬度降低吧，因為退火冷卻速度慢，得到組織相對正火片層更粗，得到是平衡組織，所以能降低硬度。但如果用完全退火也容易產生網狀滲碳體，一般高碳鋼用球化退火。
E. 如何把45鋼的硬度降低到30
45號鋼淬火後的高溫回火，加熱溫度通常為560~600℃，硬度要求為HRC22~34。
45#是鋼的牌號是一種優質碳素結構鋼，對應日標S45C, 美標: 1045，德標 C45。其特徵是相比普通A3鋼，具有更高的強度，抗變形能力。
化學成分元素比例(%)：
碳C:0.42～0.50；
鉻Cr：≤0.25；
錳Mn：0.50～0.80；
鎳Ni：≤0.25；
磷P：≤0.035；
硫S：≤0.035；
硅Si：0.17～0.37
機械性能
編輯 語音
σb\Mpa:≥600
σs\Mpa:≥355
δ5\%:≥16
ψ\%:≥40
硬度\HB:≤197
GB/T699-1999標准規定的45鋼推薦熱處理制度為850℃正火、840℃淬火、600℃回火，達到的性能為屈服強度≥355MPa
GB/T699-1999標准規定45鋼抗拉強度為600MPa，屈服強度為355MPa，伸長率為16%，斷面收縮率為40%調制處理硬度規格尺寸
45#（號）鋼和40Cr鋼調質的熱處理工藝
調質是淬火加高溫回火的雙重熱處理，其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。
調質鋼有碳素調質鋼和合金調質鋼二大類，不管是碳鋼還是合金鋼，其含碳量控制比較嚴格。如果含碳量過高，調質後工件的強度雖高，但韌性不夠，如含碳量過低，韌性提高而強度不足。為使調質件得到好的綜合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。
調質淬火時，要求工件整個截面淬透，使工件得到以細針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。通過高溫回火，得到以均勻回火索氏體為主的顯微組織。小型工廠不可能每爐搞金相分析，一般只作硬度測試，這就是說，淬火後的硬度必須達到該材料的淬火硬度，回火後硬度按圖要求來檢查。
工件調質處理的操作，必須嚴格按工藝文件執行，我們只是對操作過程中如何實施工藝提些看法。
1、 45號鋼的調質
45號鋼是中碳結構鋼，冷熱加工性能都不錯，機械性能較好，且價格低、來源廣，所以應用廣泛。它的最大弱點是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜採用。
45號鋼淬火溫度在A3+(30~50) ℃，在實際操作中，一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快，表面氧化減少，且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時間。如果實際裝爐量大，就需適當延長保溫時間。不然，可能會出現因加熱不均勻造成硬度不足的現象。但保溫時間過長，也會也出現晶粒粗大，氧化脫碳嚴重的弊病，影響淬火質量。我們認為，如裝爐量大於工藝文件的規定，加熱保溫時間需延長1/5。
因為45號鋼淬透性低，故應採用冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件入水後，應該淬透，但不是冷透，如果工件在鹽水中冷透，就有可能使工件開裂，這是因為當工件冷卻到180℃左右時，奧氏體迅速轉變為馬氏體造成過大的組織應力所致。因此，當淬火工件快冷到該溫度區域，就應採取緩冷的方法。由於出水溫度難以掌握，須憑經驗操作，當水中的工件抖動停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜動不宜靜，應按照工件的幾何形狀，作規則運動。靜止的冷卻介質加上靜止的工件，導致硬度不均勻，應力不均勻而使工件變形大，甚至開裂。
45號鋼調質件淬火後的硬度應該達到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低於HRC48，不然，就說明工件未得到完全淬火，組織中可能出現索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過回火，仍然保留在基體中，達不到調質的目的。
45號鋼淬火後的高溫回火，加熱溫度通常為560~600℃，硬度要求為HRC22~34。因為調質的目的是得到綜合機械性能，所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬度要求的，就要按圖紙要求調整回火溫度，以保證硬度。如有些軸類零件要求強度高，硬度要求就高；而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件，因調質後還要進行銑、插加工，硬度要求就低些。關於回火保溫時間，視硬度要求和工件大小而定，我們認為，回火後的硬度取決於回火溫度，與回火時間關系不大，但必須回透，一般工件回火保溫時間總在一小時以上。
F. 請問使鋼材所有性能都下降的元素是什麼
鋼材的質量及性能是根據需要而確定的，不同的需要，要有不同的元素含量。
(1)碳：含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差。
(2)硫：是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時，容易脆裂，通常叫作熱脆性。
(3)磷：能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴重，這種現象叫作冷脆性．在優質鋼中，硫和磷要嚴格控制．但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對改善鋼的可切削性是有利的。
(4)錳：能提高鋼的強度，能消弱和消除硫的不良影響，並能提高鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼（高錳鋼）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。
(5)硅：它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能。
(6)鎢：能提高鋼的紅硬性和熱強性，並能提高鋼的耐磨性。
(7)鉻：能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用。
(8)釩：能細化鋼的晶粒組織，提高鋼的強度，韌性和耐磨性．當它在高溫熔入奧氏體時，可增加鋼的淬透性；反之，當它在碳化物形態存在時，就會降低它的淬透性。
(9)鉬：可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性，防止回火脆性，提高剩磁和嬌頑力。
(10)鈦：能細化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強度和韌性．在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象。
(11)鎳：能提高鋼的強度和韌性，提高淬透性．含量高時，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕能力。
(12)硼：當鋼中含有微量的（0.001-0.005%）硼時，鋼的淬透性可以成倍的提高。
(13)鋁：能細化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時效．提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化性，提高鋼的耐磨性和疲勞強度等。
(14)銅：它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時更為明顯。
G. 退火為什麼能降低高碳鋼的硬度
鋼在加熱形成了奧氏體，根據目的的不同，自高溫緩慢地或快速地冷卻A1以下的溫度版，使之發生轉變。奧氏體在權A1以下不同的溫度轉變時，其轉變產物是不相同的，性能也有很大的差異。
緩慢的冷卻得到是一層滲碳體一層鐵素體的混合物——珠光體；而快速冷卻得到的是馬氏體，而奧氏體是沒有硬度的，而馬氏體是有硬度的。熱處理的淬火得到的就是馬氏體組織。