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碳結(jié)鋼的塑性加工工藝通常分熱加工和冷加工。經(jīng)過熱加工,鋼錠中的小氣泡、疏松等缺陷被焊合起來,使鋼的組織致密。同時,熱加工可破壞鑄態(tài)組織、細(xì)化晶粒。使鍛軋的鋼材比鑄態(tài)具有更好的力學(xué)性能。經(jīng)冷加工的鋼,隨著冷塑性變形程度增大,強(qiáng)度和硬度增加,塑性和韌性降低。為提高成材率,廣泛應(yīng)用連續(xù)鑄鋼工藝。制造工藝碳素鋼的冶煉通常在轉(zhuǎn)爐、平爐中進(jìn)行。轉(zhuǎn)爐一般冶煉普通碳素鋼,而 平爐可以冶煉各種優(yōu)質(zhì)鋼。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展很快,有趨勢可代替平爐煉鋼。將煉好的鋼液注入鋼錠模,就得到各種鋼錠。鋼錠經(jīng)過鍛壓或軋制后便加工成鋼板、鋼帶、鋼條和各種斷面形狀的型鋼。碳鋼一般在熱軋狀態(tài)下直接使用。當(dāng)用于制造工具和各種機(jī)器零件時,則需要根據(jù)使用要求進(jìn)行熱處理;至于鑄鋼件,絕大多數(shù)都要進(jìn)行熱處理。


按裂紋形狀和形成原因有多種名稱,如拉裂、橫裂、裂縫、裂紋、發(fā)紋、炸裂(響裂)、脆裂(矯裂)、軋裂和剪裂等。從煉鋼、軋鋼到鋼材深加工幾乎每道工序都有造成裂紋的因素。煉鋼方面鋼中硫、磷含量高,鋼的強(qiáng)度、塑性低;鑄錠澆鑄(模鑄、連鑄)溫度過高,澆鑄速度過快,鑄流不正;鋼錠模、結(jié)晶器設(shè)計不合理;冷卻強(qiáng)度不足或冷卻不均,造成激冷層薄或局部應(yīng)力過大;鋼錠模有嚴(yán)重缺陷或保溫帽安裝不良造成鋼錠凝固過程懸掛;保護(hù)渣性能不佳,模子潮和各種澆鑄操作不良都能造成鋼錠表面質(zhì)量不佳,在鋼材上形成裂紋。碳結(jié)鋼軋鋼(鍛造)方面鋼錠、鋼坯加熱溫度不均或過燒造成裂紋;高碳鋼加熱或冷卻過快,火焰清理或火焰切割鋼材溫度過低造成炸裂;鋼材矯直應(yīng)力過大,矯直次數(shù)過多而又未進(jìn)行適當(dāng)熱處理時易產(chǎn)生矯裂;冷拔管、線鋼料熱處理不良或過酸洗造成裂紋;鋼件在藍(lán)脆區(qū)剪切易剪裂;焊接工藝不當(dāng)造成焊縫或熱影響區(qū)裂紋。裂紋直接影響鋼材的力學(xué)性能和耐腐蝕性能,成品鋼材不允許裂紋存在。對于裂紋可以進(jìn)行磨修,磨修后鋼材尺寸應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。為了防止或減少鋼材裂紋,一是要改進(jìn)煉鋼、軋鋼和鋼材深加工及有關(guān)工序工藝操作;二是對鋼坯缺陷部位要進(jìn)行重點(diǎn)清理,對重要用途鋼坯可以進(jìn)行扒皮處理。



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碳結(jié)鋼鋼材基體上出現(xiàn)的互不結(jié)合的兩層結(jié)構(gòu)。分層一般都平行于壓力加工表面,在縱、橫向斷面低倍試片上均有黑線。分層嚴(yán)重時有裂縫發(fā)生,在裂縫中往往有氧化鐵、非金屬夾雜和嚴(yán)重的偏析物質(zhì)。鎮(zhèn)靜鋼鋼錠的縮孔和沸騰鋼錠的氣囊及尾孔經(jīng)軋制(鍛造)不能焊合產(chǎn)生分層。鋼中大型夾雜和嚴(yán)重成分偏析也能產(chǎn)生分層。分層是鋼材中不允許存在的缺陷,嚴(yán)重影響鋼材的使用。防止分層缺陷的措施有:煉鋼方面,要凈化鋼質(zhì),減少偏析、縮孔、氣囊和大型非金屬夾雜,防止連鑄坯產(chǎn)生中間裂紋。軋鋼方面,在鋼錠加熱時要嚴(yán)防內(nèi)裂,初軋坯要切凈縮孔和尾孔。白點(diǎn)在鋼材縱、橫斷面酸浸試片上,出現(xiàn)的不同長度無規(guī)則的發(fā)紋。它在橫向低倍試片上呈放射狀、同心圓或不規(guī)則分布,多距鋼件中心或與表面有一定距離。型鋼在橫向或縱向斷口上,呈圓形或橢圓



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