碳素工具鋼含碳量在0.65~1.35%之間,經(jīng)熱處理后可得到高硬度和高耐磨性,主要用于制造各種工具、刃具、模具和量具(見(jiàn)工具鋼)。
含碳量在2.11%時(shí),作為鑄鐵和碳鋼的黃金分割點(diǎn)。碳含量在2.11%之前為碳鋼。碳含量在2.11%之后為鑄鐵。而碳含量在0.0218%至0.77%之間稱為亞共析鋼,0.77%至2.11%之間稱為過(guò)共析鋼。含碳量為0.77%為共析鋼。碳含量在2.11%至4.3%,稱為亞共晶白口鑄鐵,碳含量在4.3%至6.69%之間稱為過(guò)共晶白口鑄鐵。碳含量在4.3%為共晶白口鑄鐵。
氫在鋼中能造成很多嚴(yán)重缺陷,如產(chǎn)生白點(diǎn)、點(diǎn)狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區(qū)內(nèi)的裂縫等。為保證鋼的質(zhì)量,必須盡可能降低鋼中氫的含量。脫氧帶入的殘余元素如鋁,可減小低碳鋼的時(shí)效傾向,還可以細(xì)化晶粒,提高鋼在低溫下的韌性,但余量不宜過(guò)多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等,含量高時(shí)可提高鋼的淬透性,但對(duì)要求具有高塑性的專用鋼,如深沖用鋼板,則是不利的。
冶煉、加工對(duì)碳素鋼性能的影響碳素鋼大都采用氧氣轉(zhuǎn)爐和平爐冶煉,優(yōu)質(zhì)碳素鋼也采用電弧爐生產(chǎn)。根據(jù)煉鋼過(guò)程脫氧程度的不同,碳素鋼可分為鋼、沸騰鋼和介于兩者之間的半鋼。冶煉方法對(duì)鋼的性能影響,主要是通過(guò)鋼的純凈度而起作用的。近年來(lái)人們通過(guò)真空處理、爐外精煉和噴吹技術(shù)等,都可獲得更高純凈度的鋼,從而顯著改善了碳素鋼的品質(zhì)。
我國(guó)從東周時(shí)就有使用再生鐵,即將廢舊鐵物料回爐重熔。到20世紀(jì),出現(xiàn)了專業(yè)化的再生金屬工業(yè),并得到蓬勃發(fā)展。金屬,特別是有色金屬的廢料回收,有利于環(huán)境保護(hù)和資源的利用,具有投資省、能耗少、經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。因而,再生有色金屬產(chǎn)量在各國(guó)總產(chǎn)量中的比重逐年上升中國(guó)也興建了再生有色金屬工廠。