1. 低碳钢的缺点是什么
高碳钢优点:
1、热处理后可以得到高的硬度(HRC60一65)和较好的耐磨性。
2、退火状态下硬度适中,具有较好的可切削性。
3、原材料易得,生产成本低。
高碳钢其缺点是:
1、热硬性差,当刀具工作温度大于200℃时,其硬度和耐磨性急剧下降。
2、淬透性低。水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm;油淬时完全淬透的最大直径或厚度仅为6mm左右,并易变形开裂。
高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量,并随固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时,淬火后硬度不再增加,只是过剩的碳化物数量增多,钢的耐磨性略有增加,而塑性、韧性和弹性有所降低。为此,常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。例如,制造受力不大的弹簧或簧式零件,可选择较低碳量的65钢。
一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电渣重熔。冶熔时,严格控制化学成分,特别是硫和磷的含量。为减少偏析,提高等向性能,钢锭可进行高温扩散退火(对工具钢尤为重要)。热加工时,过共析钢的停锻(轧)温度要求低(约800℃),锻轧成材后应避免粗大网状碳化物的析出,在700℃以下应注意缓冷,以防热应力造成裂纹。热处理或热加工过程中要防止表面脱碳(对弹簧钢尤为重要)。热加工时要有足够的压缩比,以保证钢的质量和使用性能。
2. 低碳钢的缺点是什么呢
浓度过高
⒈产生原因及危害:如果渗碳时急剧加热,温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳剂,或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。随着碳浓度过高,工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。由于这种硬脆组织产生,使渗碳层的韧性急剧下降。并且淬火时形成高碳马氏体,在磨削时容易出现磨削裂纹。
⒉防止的方法
①不能急剧加热,需采用适当的加热温度,不使钢的晶粒长大为好。如果渗碳时晶粒粗大,则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。
②严格控制炉温均匀性,不能波动过大,在反射炉中固体渗碳时需特别注意。
③固体渗碳时,渗碳剂要新、旧配比使用。催渗剂最好采用4-7%的BaCO3,不使用Na2CO3作催渗剂。
碳浓度过低
⒈产生的原因及危害:温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。最理想的碳浓度为0.9-1.0%之间,低于0.8%C,零件容易磨损。
⒉防止的方法:
①渗碳温度一般采用920-940℃,渗碳温度过低就会引起碳浓度过低,且延长渗碳时间;渗碳温度过高会引起晶粒粗大。
②催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。
渗碳后表面局部贫碳
⒈产生的原因及危害:固体渗碳时,木炭颗粒过大或夹杂有石块等杂质,或催渗剂与木炭拌得不均匀,或工件所接触都会引起局部无碳或贫碳。工件表面的污物也可以引起贫碳。
⒉防止的方法
①固体渗碳剂一定要按比例配制,搅拌均匀。
②装炉的工件注意不要有接触。固体渗碳时要将 渗碳剂捣实,勿使渗碳过塌而使工件接触。
③却除表面的污物。
渗碳浓度加剧过渡
⒈产生的原因及危害:渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧,不是由高到低的均匀过渡,而是突然过渡。产生此缺陷的原因是渗碳剂作用很强烈(如新配制的木炭,旧渗碳剂加得很少),同时钢中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳化物形成强烈,而造成表面高浓度,中心低浓度,并无过渡层。产生此缺陷后造成表里相当大的内应力,在淬火过程中或磨削过程中产生裂纹或剥落现象。
⒉防止的方法:渗碳剂新旧按规定配比制,使渗碳缓和。用BaCO3作催渗剂较好,因为Na2CO3比较急剧。
磨加工时产生回火及裂纹
⒈产生的原因:渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象,称之为磨加工产生的回火。这是由于磨削时加工进给量太快,砂轮硬度和粒度或转速选择不当,或磨削过程中冷却不充分,都易产生此类缺陷。这是因为磨削时的热量使表面软化的缘故。磨削时产生回火缺陷则零件耐磨性降低。
表面产生六角形裂纹。这是因为用硬质砂轮表面受到过份磨削,而发热所致。也与热处理回火不足,残余内应力过大有关。用酸浸蚀后,凡是有缺陷部位呈黑色,可与没有缺陷处区别开来。这是磨削时产生热量回火。使马使体转变为屈氏体组织的缘故。其实,裂纹在磨削后肉眼即可看见。
⒉防止的方法:
①淬火后必须经过充分回火或多次回火,消除内应力。
②采用40~60粒度的软质或中质氧化铝砂轮,磨削进给量不过大。
③磨削时先开冷却液,并注意磨削过程中的充分冷却
3. 与一般低碳钢相比
30钢是中碳材质。
30号中碳钢用作热锻和热冲压的机械零件、冷拉丝,重型和一般机械用的轴、拉杆、套环、以及机械上用的铸件,如汽缸、汽轮机机架、轧钢机机架和零件、机床机架及飞轮等。
30号钢特性:
与低碳钢相比,强度、硬度均较高,具有较好的韧性、焊接性,此钢大多在正火状态下使用,也可进行调质处理。用途:适用于采用热锻、热压及切削加式方法,制造截面较小,受力不大工作温度≤150℃的零件,如丝杆、拉杆、轴键、吊环、齿轮、套筒等;切削性能良好,广泛应用于自动机床上加工的螺栓、螺钉等;也适用于制造需冷顶锻零件及焊接件;还可用作渗碳、碳氮共渗等零件。
4. 为什么高碳钢比低碳钢硬
区别很多,最重要是他们的定义就不一样,碳钢在含碳量在0.0218%到0.25%为低碳钢.0.6%到2.11%的碳钢就是高碳钢.在他们之间的就是中碳钢.性能的区别也很大,一般是含碳量在一定以下时(大概1%),材料的强度能够提高.但无含碳量限制只要含碳量升高就韧性下降,硬度上升.
5. 碳素钢和低合金钢的优缺点
也可以这么说的,如现45#市场应是3500左右。
而40Cr可以在3850左右。
因为合金钢的生产成本要高点。