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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/T699-1999

　　

　　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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