A. 炭对钢材的影响
碳是钢铁材料的主要合金元素，因此钢铁材料也可以称为铁碳合金。碳在钢专材中的主要作用是：属
1.形成固溶体组织，提高钢的强度，如铁素体、奥氏体组织，都溶解有碳元素；
2.形成碳化物组织，可提高钢的硬度及耐磨性。如渗碳体，即Fe3C，就是碳化物组织。
因此，碳在钢材中，含碳量越高，钢的强度、硬度就越高，但塑性、韧性也会随之降低；反之，含碳量越低，钢的塑性、韧性越高，其强度、硬度也会随之降低。
因此，含碳量的高低决定了钢材的用途：低碳钢（含碳量＜0.25%），一般用作型材及冲压材料；中碳钢（含碳量＜0.6%），一般用作机械零件；高碳钢（含碳量＞0.7%），一般用作工具、刀具及模具等。
B. 分析含碳量对碳钢性能(硬度)的影响,并阐述硬度变化的原因
碳钢的含碳量对硬度的影响较大，碳量越高硬度越大。
碳含量低时（0.8%以下），组织为铁素内体+珠光体容，珠光体的含量随碳含量的增加而增加。0.8时为珠光体，大于0.8为珠光体+碳化物。由于铁素体的硬度很低，碳化物的硬度很高，珠光体介于二者之间，据此可以想象出碳量越高硬度越大。
C. 钢中的主要有害元素有哪些它们造成危害的原因是什么
钢中的主要有害元素有：硫、磷、氮、氧
硫多数以FeS的形式存在于钢中，它是一种强度较专低和性质较属脆的夹杂物，受力时容易中，降低钢的强度和疲劳强度，同时硫对热加工和焊接很不利，且偏析严重；
磷多数溶于铁素体中形成固溶体，磷虽能提高钢的强度和耐腐蚀性能，但显著提高了脆性转变温度，增大了钢的冷脆性，并降低可焊性，且偏析严重；
氮也溶入素体中形成固溶体，能提高钢的强度和硬度，但显著降低了钢的塑性和韧性，增大钢的敏感性和冷脆性；
氧多数以FeO形式存在于非金属夹杂物中，它是一种硬脆的物质，会使钢的塑性、韧性和疲劳强度显著降低，并增大时效敏感性。
D. 退火为什么能降低高碳钢的硬度
楼主想问的是比正火硬度降低吧，因为退火冷却速度慢，得到组织相对正火片层更粗，得到是平衡组织，所以能降低硬度。但如果用完全退火也容易产生网状渗碳体，一般高碳钢用球化退火。
E. 如何把45钢的硬度降低到30
45号钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560~600℃，硬度要求为HRC22~34。
45#是钢的牌号是一种优质碳素结构钢，对应日标S45C, 美标: 1045，德标 C45。其特征是相比普通A3钢，具有更高的强度，抗变形能力。
化学成分元素比例(%)：
碳C:0.42～0.50；
铬Cr：≤0.25；
锰Mn：0.50～0.80；
镍Ni：≤0.25；
磷P：≤0.035；
硫S：≤0.035；
硅Si：0.17～0.37
机械性能
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σb\Mpa:≥600
σs\Mpa:≥355
δ5\%:≥16
ψ\%:≥40
硬度\HB:≤197
GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火，达到的性能为屈服强度≥355MPa
GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16%，断面收缩率为40%调制处理硬度规格尺寸
45#（号）钢和40Cr钢调质的热处理工艺
调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类，不管是碳钢还是合金钢，其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含碳量过低，韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。
调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析，一般只作硬度测试，这就是说，淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度，回火后硬度按图要求来检查。
工件调质处理的操作，必须严格按工艺文件执行，我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。
1、 45号钢的调质
45号钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
45号钢淬火温度在A3+(30~50) ℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。
因为45号钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，甚至开裂。
45号钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。
45号钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560~600℃，硬度要求为HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整回火温度，以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高，硬度要求就高；而有些齿轮、带键槽的轴类零件，因调质后还要进行铣、插加工，硬度要求就低些。关于回火保温时间，视硬度要求和工件大小而定，我们认为，回火后的硬度取决于回火温度，与回火时间关系不大，但必须回透，一般工件回火保温时间总在一小时以上。
F. 请问使钢材所有性能都下降的元素是什么
钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量。
(1)碳：含碳量越高，刚的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越差。
(2)硫：是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫作热脆性。
(3)磷：能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫作冷脆性．在优质钢中，硫和磷要严格控制．但从另方面看，在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性是有利的。
(4)锰：能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。
(5)硅：它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢中含有一定量的硅，能改善软磁性能。
(6)钨：能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的耐磨性。
(7)铬：能提高钢的淬透性和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用。
(8)钒：能细化钢的晶粒组织，提高钢的强度，韧性和耐磨性．当它在高温熔入奥氏体时，可增加钢的淬透性；反之，当它在碳化物形态存在时，就会降低它的淬透性。
(9)钼：可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和娇顽力。
(10)钛：能细化钢的晶粒组织，从而提高钢的强度和韧性．在不锈钢中，钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象。
(11)镍：能提高钢的强度和韧性，提高淬透性．含量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力。
(12)硼：当钢中含有微量的（0.001-0.005%）硼时，钢的淬透性可以成倍的提高。
(13)铝：能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时效．提高钢在低温下的韧性，还能提高钢的抗氧化性，提高钢的耐磨性和疲劳强度等。
(14)铜：它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时更为明显。
G. 退火为什么能降低高碳钢的硬度
钢在加热形成了奥氏体，根据目的的不同，自高温缓慢地或快速地冷却A1以下的温度版，使之发生转变。奥氏体在权A1以下不同的温度转变时，其转变产物是不相同的，性能也有很大的差异。
缓慢的冷却得到是一层渗碳体一层铁素体的混合物——珠光体；而快速冷却得到的是马氏体，而奥氏体是没有硬度的，而马氏体是有硬度的。热处理的淬火得到的就是马氏体组织。