40号钢

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40号碳素钢出厂状态、相关参数和注意事项
40#碳素钢
 
  材料名称:优质碳素结构钢
 
  牌号:40
 
  标准:GB/T 699-1999
 
40#碳素钢化学成份:
 
  碳 C :0.37~0.45
 
  硅 Si:0.17~0.37
 
  锰 Mn:0.50~0.80
 
  硫 S :≤0.035
 
  磷 P :≤0.035
 
  铬 Cr:≤0.25
 
  镍 Ni:≤0.25
 
  铜 Cu:≤0.25
 
碳素钢的疏松
 
  钢材截面热酸蚀试片上组织不致密的现象。在钢材横断面热酸蚀试片上,存在许多孔隙和小黑点子,呈现组织不致密现象,当这些孔隙和小黑点子分布在整个试片上时叫一股疏松,集中分布在中心的叫做中心疏松。在纵向热酸蚀试片上,疏松表现为不同长度的条纹,但仔细观察或用8~10倍放大镜观察,条纹没有深度。用扫描电子显微镜观察孔隙或条纹,可以发现树枝晶末梢有金属结晶的自由表面特征。
 
  疏松的成因与钢水冷凝收缩和选分结晶有关。钢水在结晶时,先结晶的树枝晶晶轴比较纯净,而枝晶问富集偏析元素、气体、非金属夹杂和少量未凝固的钢水,后凝固时,不能够全部充满枝晶间,因而形成一些细小微孔。
 
  钢材在热加工过程中,疏松可大大改善,但当钢锭疏松严重时,压缩比不足或孔型设计不当时,热加工后疏松还会存在。严重的疏松视为钢材缺陷,当疏松严重时,钢材的力学性能会受到一定影响。但根据钢材使用要求,可以按标准图片评定钢材疏松级别。
 
  采用提高钢水纯净度、加快冷却速度、连铸用电磁搅拌和减少枝晶等措施,可以减少疏松。
 
碳素钢的带状组织
 
  热加工后的低碳结构钢,其显微组织铁素体和珠光体沿轧向平行排列,呈带状分布,形成钢材带状组织。
 
  带状组织形成的机制一般有3种:
 
  (1)通常,在低碳钢中,当树枝晶间富集磷、硫等杂质,钢材经热加工后,非金属夹杂被拉长。如硫化物,而奥氏体在冷却过程中先共析铁素体沿硫化物夹杂形核和长大,形成铁素体条带。同时,铁素体形成时向铁素体条带两侧排碳,也形成了珠光体条带。
 
  (2)当低碳钢中含锰较高时,先凝固的树枝晶晶干成分较纯,形成铁素体条带。而枝晶间含锰、碳、硫、磷等杂质,而且铁素体条带也向枝晶间排碳,形成珠光体条带。
 
  (3)当热加工终轧温度较低时,在双相区轧制也能形成带状组织。
 
  带状组织实质上是钢材组织不均匀的一种表现,影响钢材性能,产生备向异性。带状组织降低钢材塑性、冲击韧性和断面收缩率,特别是对横向力学性能影响较大。
 
  根据钢材的使用要求,可以按中国带状组织评级标准图片来评定钢材带状组织的级别。
 
  降低钢中夹杂和树枝晶成分偏析是减轻钢中带状组织的主要措施。
 
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