В чем разница между низкоуглеродистой сталью и высокоуглеродистой сталью?

По химическому составу сталь можно разделить на две категории:углеродистая сталь и легированная сталь.

Углеродистая сталь делится на:

• Низкоуглеродистая сталь, содержание углерода менее 0,25%.
• Среднеуглеродистая сталь, содержание углерода 0,25–0,6%.
• Высокоуглеродистая сталь с содержанием углерода более 0,6%.

Мягкая сталь – это углеродистая сталь с содержанием углерода менее 0,25%. Из-за низкой прочности, низкой твердости и мягкости ее также называют мягкой сталью. Он включает в себя большинство обычных углеродистых конструкционных сталей и некоторые высококачественные углеродистые конструкционные стали, большинство из которых используются для инженерных конструкционных деталей без термической обработки, а некоторые используются для механических деталей, требующих износостойкости после науглероживания и других термообработок.

Среднеуглеродистая сталь обладает хорошими характеристиками горячей обработки и резки, но плохими характеристиками сварки. Прочность и твердость выше, чем у низкоуглеродистой стали, а пластичность и ударная вязкость ниже, чем у низкоуглеродистой стали. Его можно использовать непосредственно без термической обработки, холоднокатаного материала, холоднотянутого материала или после термической обработки. Среднеуглеродистая сталь после закалки и отпуска обладает хорошими комплексными механическими свойствами. Самая высокая твердость, которую можно достичь, составляет около HRC55 (HB538), а σb составляет 600～1100 МПа. Поэтому среднеуглеродистая сталь наиболее широко используется в различных приложениях среднего уровня прочности. Помимо использования в качестве строительного материала, он также широко используется в производстве различных механических деталей.

Высокоуглеродистой сталью (высокоуглеродистой сталью) часто называют инструментальную сталь с содержанием углерода от 0,60% до 1,70%, которая поддается закалке и отпуску и имеет плохие сварочные характеристики. Молотки, ломы и др. изготавливаются из стали с содержанием углерода 0,75%; режущие инструменты, такие как сверла, метчики и развертки, изготовлены из стали с содержанием углерода от 0,90% до 1,00%.

Сварочные характеристики стали в основном зависят от ее химического состава. Наиболее влиятельным элементом является углерод, а это означает, что содержание углерода в металле определяет его свариваемость. Большинство других легирующих элементов в стали не способствуют сварке, но степень их влияния, как правило, намного меньше, чем у углерода.

Как правило, низкоуглеродистая сталь обладает хорошей свариваемостью и, как правило, не требует специальных технологических мероприятий. Сварка щелочными электродами необходима только тогда, когда требуется низкая температура, толстые листы или высокие требования, а также надлежащий предварительный нагрев. Когда содержание углерода и серы в низкоуглеродистой стали превышает верхний предел, в дополнение к использованию высококачественных сварочных прутков с низким содержанием водорода, предварительному и последующему нагреву и другим мерам следует разумно выбирать форму канавки и коэффициент плавления должен быть уменьшен, чтобы предотвратить термические трещины. .

Среднеуглеродистая сталь имеет склонность к холодному растрескиванию при сварке. Чем выше содержание углерода, тем больше склонность к упрочнению околошовной зоны, больше склонность к холодному растрескиванию и хуже свариваемость. По мере увеличения содержания углерода в основном металле соответственно увеличивается и содержание углерода в металле сварного шва. В сочетании с неблагоприятным воздействием серы в сварном шве легко образуются горячие трещины. Поэтому при сварке среднеуглеродистой стали следует использовать щелочные электроды с хорошей устойчивостью к растрескиванию, а также принимать меры по предварительному и последующему нагреву, чтобы уменьшить склонность к образованию трещин.

При сварке высокоуглеродистой стали из-за высокого содержания углерода в этой стали во время сварки будет создаваться большое сварочное напряжение. Склонность зоны термического влияния сварки к закалке и холодному растрескиванию больше, а сварной шов также более склонен к образованию горячих трещин. Высокоуглеродистая сталь более склонна к образованию горячих трещин при сварке, чем среднеуглеродистая сталь, поэтому этот вид стали имеет худшую свариваемость, поэтому в общесварочных конструкциях ее не применяют, а используют только для ремонтной сварки отливок или наплавки. После сварки сварное изделие должно быть отпущено для устранения напряжения, фиксации конструкции, предотвращения трещин и улучшения характеристик сварного шва.