鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和沖擊性降低,當(dāng)碳含量超過0.23%時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會(huì)降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場(chǎng)的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性。
碳化物形成元素(如釩、鈦、鉻、鉬、鎢)如果含量較多,將使奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變顯著推遲,但對(duì)奧氏體向貝氏體的轉(zhuǎn)變的推遲并不顯著,因而使這兩種轉(zhuǎn)變的等溫轉(zhuǎn)變曲線從“鼻子”處分離,而形成兩個(gè) C形。
鋼的淬透性(見淬火)高低主要取決于化學(xué)成分和晶粒度。除鈷和鋁等元素外,大部分合金元素溶入固溶體后都不同程度地抑制過冷奧氏體向珠光體和貝氏體的相變,增加獲得馬氏體組織的數(shù)量,即提高鋼的淬透性。
焊接性和被切削性是衡量鋼的工藝性能好壞的主要方面。凡能提高淬透性的合金元素均對(duì)鋼的焊接性不利。因?yàn)樵诤缚p熱影響區(qū)靠近熔合線一側(cè)冷卻時(shí)易形成馬氏體等硬脆組織,有導(dǎo)致開裂的危險(xiǎn)。另一方面,熱影響區(qū)靠近熔合線處的晶粒因受高熱容易粗化,因此,合金鋼中含有可使晶粒細(xì)化的元素如鈦、釩等是有益的。