低碳钢管是一种含碳量低于0.25%的钢,由于其强度和硬度较低而柔软。 它包括普通碳素钢和优质碳素结构钢的大部分部件,大部分不进行工程结构热处理,部分渗碳热处理和其他需要耐磨性的机械部件。 低碳钢管的退火组织铁素体和珠光体是降低其强度和硬度、延展性和韧性。 因此,冷成形性良好,可以通过卷曲、弯曲、冲压等方法进行冷成形。 像这样的低碳钢管具有良好的焊接性。 碳含量从0.10到0.30%的低碳钢可以很容易地接受锻造,焊接和切割等各种工艺,常用于制造。
普通低碳钢管用于生产建筑构件,容器,罐,炉和农业机械。 优质低碳钢管用于制造汽车驾驶室、发动机罩等深红色产品;也可轧制成棒材,用于制造有强度要求的机械零件。 低碳钢管在使用前一般不进行热处理,在含碳量超过0.15%时采用渗碳或氰化处理,用于轴、衬套、链轮等要求表面温度高、磨损好的零件。 由于低碳钢强度低,使用受到限制。 适当提高锰的含碳量并添加微量钒、钛、铌等合金元素,可大大提高钢的强度。 如果降低钢的碳含量并添加少量的铝和少量的碳化硼等成形元素,则可以得到具有足够高的强度,并保持良好的延展性和韧性的超低碳钢。
低碳含量的低碳钢管硬度极低,可加工性差,正火处理可提高可加工性。 低碳钢管往往有较大的时效倾向,既有淬火时效,也有应变时效。 当rapi dly从高温钢中冷却时,铁素体刮碳,氮饱和,它也减缓了室温下碳化铁的形成,这降低了钢的强度和硬度,延展性和韧性,这种现象被称为淬火时效。 即使没有淬火和低碳空气冷却,也会发生老化。 在低碳钢中产生大量变形位错的铁素体来自碳和氮原子的弹性位错相互作用,其在位错线周围重新聚集。 这样的碳、氮原子和位错线的组合被称为科里奥利旧气团(Ke lop air mass)。 它会增加钢的强度和硬度,同时降低延展性和韧性,这种现象被称为应变老化。 与淬火时效低碳钢管相比,在变形过程中存在更大的塑性和韧性风险,这些低碳钢管在拉伸曲线上具有明显的上下屈服点。 当伸长发生在屈服点直到结束时,由于表面不平整而发生变形,在试件表面形成褶皱,称为Ludes带。 这就是为什么许多冲压件经常报废的原因。 有两种方法可以防止它。 一种是高度预变形的方法。 预变形钢冲压件放置一段时间后会产生卢尔德带,因此预变形钢冲压件之前不宜放置太长时间。 此外,在钢中加入铝或钛以与氮形成稳定的化合物,以防止由于科里奥利变形引起的老化而形成气团。
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