1. 含碳量的多少对钢的性能有什么影响
碳是决定钢的力学性能的最主要因素,随含碳量的增加,硬度增大,塑性、韧性下降。当含碳量<0.77%时,随含碳量的增加,强度增加,而当含碳量>1.0%以后,强度反而下降。
碳素钢按其含碳量的不同,可分为三种种类,分别是:低碳钢——含碳量wc≤0.25% 、中碳钢——含碳量wc0.25%~0.60% 、高碳钢——含碳量wc>0.60%。
钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今,钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一,是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。
(1)钢筋含碳量高低是什么意思扩展阅读:
不同含碳量钢材的性能:
1、碳钢:碳钢的含碳量(wc)小于2%,碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。一般碳钢中含碳量越高则硬度越高,强度也越高,但塑性降低。
2、碳素结构钢:这类钢主要保证力学性能,故其牌号体现其力学性能,用Q+数字表示,其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首,数字表示屈服点数值,例如Q275表示屈服点为275MPa。
若牌号后面标注字母A、B、C、D,则表示钢材质量等级不同,含S、P的量依次降低,钢材质量依次提高。若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢,标注“b”为半镇静钢,不标注“F”或“b”者为镇静钢。例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢,Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。
碳素结构钢一般情况下都不经热处理,而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低,焊接性能好,塑性、韧性好,有一定强度,常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等,用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。
Q255和Q275钢碳的质量分数稍高,强度较高,塑性、韧性较好,可进行焊接,通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
2. 钢里面含碳量越好是不是钢的强度越高
不是越高越好,钢筋需要一定的延性。含碳量高,强度是会高,但延性降低。强度高,会变脆。
3. 各种钢筋和铁的含碳量分别是怎样的
碳2%(质量分数)以下的是钢,2%以上的是铁.生铁比熟铁的含碳量高,含碳量越高,硬度越大,韧性越差.纯铁是理想化的不含任何杂质的物质.
生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。又称铸铁。生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻。根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在,其断面呈白色,通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料。铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在,它的断口为灰色,通常又叫灰口铁。由于石墨质软,具有润滑作用,因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等。球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在,其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢,它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能,有一定的弹性,广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁,叫合金生铁,如硅铁、锰铁等,常用做炼钢的原料。在炼钢时加入某些合金生铁,可以改善钢的性能
钢筋是指热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋,分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。
用加热钢坯轧成的条形钢材。主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一。直径6.5~9毫米的钢筋,大多数卷成盘条;直径10~40毫米的一般是 6~12米长的直条。热轧钢筋应具备一定的强度,即屈服点和抗拉强度,它是结构设计的主要依据。同时,为了满足结构变形、吸收地震能量以及加工成型等要求,热轧钢筋还应具有良好的塑性、韧性、可焊性和钢筋与混凝土间的粘结性能。中国的热轧钢筋按强度可分为四级:
Ⅰ级钢筋 其强度等级为24/38公斤级,是用镇静钢、半镇静钢或沸腾钢 3号普通碳素钢轧制的光圆钢筋。它属于低强度钢筋,具有塑性好、伸长率高(δ5在25%以上)、便于弯折成型、容易焊接等特点。它的使用范围很广,可用作中、小型钢筋混凝土结构的主要受力钢筋,构件的箍筋,钢、木结构的拉杆等。盘条钢筋还可作为冷拔低碳钢丝和双钢筋的原料。
Ⅱ级钢筋和Ⅲ级钢筋 用低合金镇静钢或半镇静钢轧制,以硅、锰作为固溶强化元素。Ⅱ级钢筋强度级别为34(32)/52(50)公斤级;Ⅲ级钢筋为38/58公斤级,其强度较高,塑性较好,焊接性能比较理想。钢筋表面轧有通长的纵筋和均匀分布的横肋,从而可加强钢筋与混凝土间的粘结。用Ⅱ、Ⅲ级钢筋作为钢筋混凝土结构的受力钢筋,比使用Ⅰ级钢筋可节省钢材40~50%。因此,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构,如桥梁、水坝、港口工程和房屋建筑结构的主筋。Ⅱ、Ⅲ级钢筋经冷拉后,也可用作房屋建筑结构的预应力钢筋。
Ⅳ级钢筋 其强度级别为55/85公斤级,用中碳低合金镇静钢轧制,其中除以硅、锰为主要合金元素外,还加入钒或钛作为固溶和析出强化元素,使之在提高强度的同时保证其塑性和韧性。Ⅳ级钢筋表面也轧有纵筋和横肋,它是房屋建筑工程的主要预应力钢筋。Ⅳ级钢筋在使用前应由施工单位进行冷拉处理,冷拉应力为750兆帕,以提高屈服点,发挥钢材的内在潜力,达到节约钢材的目的。经冷拉的钢筋,其屈服点不明显,因此设计时以冷拉应力统计值(冷拉设计强度)为依据。但冷拉过的钢筋经数月自然时效或人工加温时效后,钢筋又会出现短小的屈服台阶,其值略高于冷拉应力,同时钢筋有变硬趋势,此现象称作“时效硬化”。因此,钢筋冷拉时在保证规定冷拉应力的同时,要控制冷拉伸长率不过大,以免钢筋变脆。Ⅳ级钢筋含碳量较高,对焊时一般采用闪光-预热-闪光焊或对焊后通电热处理的工艺,以保证对焊接头,包括热影响区不产生淬硬性组织,防止发生脆性断裂。Ⅳ级钢筋的直径一般为12毫米,广泛用于预应力混凝土板类构件以及成束配置用于大型预应力建筑构件(如屋架、吊车梁等)。热轧Ⅳ级钢筋作为预应力钢筋使用时,尚需冷拉、焊接,其强度还偏低,需要进一步改进。
精轧螺纹钢筋 为了解决大直径、高强度预应力钢筋的连接和锚具问题,已研制成功精轧螺纹钢筋。它是在钢筋表面直接轧出不带纵筋而横肋为梯形螺扣外形的钢筋,可用连接套筒接长,用专用螺帽作为锚具。这种钢筋已在大型预应力混凝土结构、桥梁结构等中使用,获得成功。
4. 钢筋中的含碳量
碳是决定钢材性能的主要元素,因为含碳量的变化直接引起晶体组织的变化。内随着含碳量容的增加,钢的强度和硬度增大,而塑性和韧性降低;当含碳量超过1.0%时,钢材的强度反而下降。含碳量增大也使钢的可焊性和耐腐蚀性降低,并增大钢的冷脆性和时效倾向。
5. 螺纹钢含碳量多的好还是少的好
螺纹钢含不以碳量的多少来评价性能(好坏)。
螺纹钢筋是一种热轧内成带有不连续的外螺容纹的直条钢筋,该钢筋在任意截面处,均可用带有匹配形状的内螺纹的连接器或锚具进行连接或锚固。
碳是钢铁材料的重要组分。钢铁的含碳量对钢铁的机械性能有重要的影响。但不能单纯用含碳量来评价钢铁的性能,因为钢铁中各种其它元素都会对钢铁的性能产生影响。钢铁厂会通过化学成分和合金元素的选择。来使经过不同方法加工的成品钢能满足规定的性能要求。
螺纹钢的质量除了尺寸、外形、重量及允许偏差之外,对于材质的要求为:钢筋钢的熔炼分析中,硫、磷含量不大于0. 035%。生产厂应进行化学成分和合金元素的选择。以保证经过不同方法加工的成品钢筋能满足下表规定的力学性能要求;钢筋的成品化学成分分析允许偏差应符合GB/T 222的规定;钢以氧气转炉或电炉冶炼。钢筋的力学性能应符合下表的规定。
6. 如何识别钢材的含碳量的高低
一、火花鉴别法1.火花的构成
由于钢材的化学成分不同,流线尾部出现不同尾花。尾花有苞状尾花、菊状尾花、狐尾花、羽状尾花等。2.常用钢的火花特征
碳素钢随着含碳量增加,流线形式由挺直转向抛物线,流线逐渐增多,火束长度逐渐缩短,粗流线变细,芒线逐渐细而短,由一次瀑花转向多次爆花,花的数量和花粉也逐渐增多,光辉度随着含碳量的升高而增加,砂轮附近的晦暗面积增大。在砂轮磨削时,手感也由软而渐渐变硬。A.
15钢的火花特征:火花流线多,略呈弧形。火束长,呈草黄色,带红。芒线稍粗。爆花呈多分叉,一次爆花。
B.
40钢的火花特征:整个火束呈黄而略明亮。流线较细、多分叉而长。爆花接近流线尾端,呈多叉二次爆裂。磨削时手感反抗力较弱。
C.
T13钢的火花特征:火束短粗,中暗红色。流线多,细而密。爆花为多次爆裂,花量多并重叠,碎花、花粉量多。磨削时手感较硬,合金钢火花的特征与加入合金元素有关。二、色标鉴别法
生产中为了表明余屑材料的牌号、规格等,在材料上需要做一定的标记,如涂色、打印、挂牌等,以表示钢种、钢号的颜色,涂在材料端面,成捆交货的钢应涂在同一端的端面上,盘条则涂在卷的外侧。三、断口鉴别法
材料或零部件因受某些物理、化学或机械因素的影响而导致破裂所形成的自然表面称为断口。这可以用来判定材料的韧脆性,和相同热处理状态的材料含碳量的高低。若断口呈纤维状,无金属光泽,颜色发暗,无结晶颗粒,且断口边缘有明显的蛆性变形特征,则表明钢材具有良好的塑性和韧性,含碳量较低;若材料断口齐平,呈银灰色,具有明显的金属光泽和结晶颗粒,则表明材料属于脆性断裂;而过共析钢或合金钢经淬火及低温回火后,断口常呈亮灰色,具有绸缎光泽,类似于细瓷器断口特征。四、音响鉴别法
当原材料钢中混入铸铁材料时,由于铸铁的减振性较好,敲击时声音较低沉,而钢材敲击时则可发出较清脆的声音。这种方法可进行初步鉴别,但有时准确性不高。而当钢材之间发生混淆时,因其声音比较接近,常需综合其它鉴别方法进行判别。
7. 各种钢筋和铁的含碳量分别是怎样的
碳2%(质量分数)以下的是钢,2%以上的是铁.生铁比熟铁的含碳量高,含碳量越高,硬度越大,韧性越差.纯铁是理想化的不含任何杂质的物质.
生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金.又称铸铁.生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻.根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种.炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在,其断面呈白色,通常又叫白口铁.这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料.铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在,它的断口为灰色,通常又叫灰口铁.由于石墨质软,具有润滑作用,因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能.但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等.球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在,其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢,它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能,有一定的弹性,广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件.此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁,叫合金生铁,如硅铁、锰铁等,常用做炼钢的原料.在炼钢时加入某些合金生铁,可以改善钢的性能
钢筋是指热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋,分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种.
用加热钢坯轧成的条形钢材.主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一.直径6.9毫米的钢筋,大多数卷成盘条;直径10~40毫米的一般是 12米长的直条.热轧钢筋应具备一定的强度,即屈服点和抗拉强度,它是结构设计的主要依据.同时,为了满足结构变形、吸收地震能量以及加工成型等要求,热轧钢筋还应具有良好的塑性、韧性、可焊性和钢筋与混凝土间的粘结性能.中国的热轧钢筋按强度可分为四级:
Ⅰ级钢筋 其强度等级为24/38公斤级,是用镇静钢、半镇静钢或沸腾钢 3号普通碳素钢轧制的光圆钢筋.它属于低强度钢筋,具有塑性好、伸长率高(δ5在25%以上)、便于弯折成型、容易焊接等特点.它的使用范围很广,可用作中、小型钢筋混凝土结构的主要受力钢筋,构件的箍筋,钢、木结构的拉杆等.盘条钢筋还可作为冷拔低碳钢丝和双钢筋的原料.
Ⅱ级钢筋和Ⅲ级钢筋 用低合金镇静钢或半镇静钢轧制,以硅、锰作为固溶强化元素.Ⅱ级钢筋强度级别为34(32)/52(50)公斤级;Ⅲ级钢筋为38/58公斤级,其强度较高,塑性较好,焊接性能比较理想.钢筋表面轧有通长的纵筋和均匀分布的横肋,从而可加强钢筋与混凝土间的粘结.用Ⅱ、Ⅲ级钢筋作为钢筋混凝土结构的受力钢筋,比使用Ⅰ级钢筋可节省钢材40~50%.因此,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构,如桥梁、水坝、港口工程和房屋建筑结构的主筋.Ⅱ、Ⅲ级钢筋经冷拉后,也可用作房屋建筑结构的预应力钢筋.
Ⅳ级钢筋 其强度级别为55/85公斤级,用中碳低合金镇静钢轧制,其中除以硅、锰为主要合金元素外,还加入钒或钛作为固溶和析出强化元素,使之在提高强度的同时保证其塑性和韧性.Ⅳ级钢筋表面也轧有纵筋和横肋,它是房屋建筑工程的主要预应力钢筋.Ⅳ级钢筋在使用前应由施工单位进行冷拉处理,冷拉应力为750兆帕,以提高屈服点,发挥钢材的内在潜力,达到节约钢材的目的.经冷拉的钢筋,其屈服点不明显,因此设计时以冷拉应力统计值(冷拉设计强度)为依据.但冷拉过的钢筋经数月自然时效或人工加温时效后,钢筋又会出现短小的屈服台阶,其值略高于冷拉应力,同时钢筋有变硬趋势,此现象称作“时效硬化”.因此,钢筋冷拉时在保证规定冷拉应力的同时,要控制冷拉伸长率不过大,以免钢筋变脆.Ⅳ级钢筋含碳量较高,对焊时一般采用闪光-预热-闪光焊或对焊后通电热处理的工艺,以保证对焊接头,包括热影响区不产生淬硬性组织,防止发生脆性断裂.Ⅳ级钢筋的直径一般为12毫米,广泛用于预应力混凝土板类构件以及成束配置用于大型预应力建筑构件(如屋架、吊车梁等).热轧Ⅳ级钢筋作为预应力钢筋使用时,尚需冷拉、焊接,其强度还偏低,需要进一步改进.
精轧螺纹钢筋 为了解决大直径、高强度预应力钢筋的连接和锚具问题,已研制成功精轧螺纹钢筋.它是在钢筋表面直接轧出不带纵筋而横肋为梯形螺扣外形的钢筋,可用连接套筒接长,用专用螺帽作为锚具.这种钢筋已在大型预应力混凝土结构、桥梁结构等中使用,获得成功.
8. 铁的含碳量越高越好还是越低越好
对于不同的含碳量,钢材有不同的性能,也有不同的用途,也就没有好内坏之分,按照含碳容量的高低,通常将钢分成:
(1) 低碳钢
又称软钢,含碳量从0.10%至0.25%低碳钢易于接受各种加工如锻造,焊接和切削,常用于制造链条,铆钉,螺栓,轴等。
(2) 中碳钢
碳量0.25%~0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰(0.70%~1.20%)。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好,焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高,而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理,直接使用热轧材、冷拉材,亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为 HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中,中碳钢得到最广泛的应用,除作为建筑材料外,还大量用于制造各种机械零件。
(3)高碳钢
常称工具钢,含碳量从0.60%至1.70%,可以淬硬和回火。锤,撬棍等由含碳量0.75%的钢制造; 切削工具如钻头,丝攻,铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。