碳是鋼材的主要合金元素,一般也可以說鋼材是鐵碳合金。碳在鋼材中的主要作用是:
1.形成固溶體組織,提高鋼的強度,如鐵素體、奧氏體組織,都溶解有碳元素;
2.形成碳化物組織,可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體,即Fe3C,就是碳化物組織。
而根據含碳量的高低,一般将鋼材分為以下幾種:
1、低碳鋼(含碳量<0.25%),一般用作型材及沖壓材料;
2、中碳鋼(含碳量<0.6%),一般用作機械零件;
3、高碳鋼(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。
鋼材中,含碳量越高,鋼的強度、硬度就越高,但塑性、韌性也會随之降低;反之,含碳量越低,鋼的塑性、韌性越高,其強度、硬度也會随之降低。
因此碳含量的多少對鋼材的性質影響很大。如果沒有專業的化學測定設備,如何分辨鋼材中碳含量的多少呢?
一、火花鑒别法
1.火花的構成
由于鋼材的化學成分不同,流線尾部出現不同尾花。尾花有苞狀尾花、菊狀尾花、狐尾花、羽狀尾花等。
2.常用鋼的火花特征
碳素鋼随着含碳量增加,流線形式由挺直轉向抛物線,流線逐漸增多,火束長度逐漸縮短,粗流線變細,芒線逐漸細而短,由一次瀑花轉向多次爆花,花的數量和花粉也逐漸增多,光輝度随着含碳量的升高而增加,砂輪附近的晦暗面積增大。在砂輪磨削時,手感也由軟而漸漸變硬。
A. 15鋼的火花特征:火花流線多,略呈弧形。火束長,呈草黃色,帶紅。芒線稍粗。爆花呈多分叉,一次爆花。
B. 40鋼的火花特征:整個火束呈黃而略明亮。流線較細、多分叉而長。爆花接近流線尾端,呈多叉二次爆裂。磨削時手感反抗力較弱。
C. T13鋼的火花特征:火束短粗,中暗紅色。流線多,細而密。爆花為多次爆裂,花量多并重疊,碎花、花粉量多。磨削時手感較硬,合金鋼火花的特征與加入合金元素有關。
二、色标鑒别法
生産中為了表明餘屑材料的牌号、規格等,在材料上需要做一定的标記,如塗色、打印、挂牌等,以表示鋼種、鋼号的顔色,塗在材料端面,成捆交貨的鋼應塗在同一端的端面上,盤條則塗在卷的外側。
三、斷口鑒别法
材料或零部件因受某些物理、化學或機械因素的影響而導緻破裂所形成的自然表面稱為斷口。這可以用來判定材料的韌脆性,和相同熱處理狀态的材料含碳量的高低。若斷口呈纖維狀,無金屬光澤,顔色發暗,無結晶顆粒,且斷口邊緣有明顯的蛆性變形特征,則表明鋼材具有良好的塑性和韌性,含碳量較低;若材料斷口齊平,呈銀灰色,具有明顯的金屬光澤和結晶顆粒,則表明材料屬于脆性斷裂;而過共析鋼或合金鋼經淬火及低溫回火後,斷口常呈亮灰色,具有綢緞光澤,類似于細瓷器斷口特征。
四、音響鑒别法
當原材料鋼中混入鑄鐵材料時,由于鑄鐵的減振性較好,敲擊時聲音較低沉,而鋼材敲擊時則可發出較清脆的聲音。這種方法可進行初步鑒别,但有時準确性不高。而當鋼材之間發生混淆時,因其聲音比較接近,常需綜合其它鑒别方法進行判别。
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