เหล็กคาร์บอน: รากฐานหลักของอุตสาหกรรม
ส่วนประกอบหลักของเหล็กกล้าคาร์บอนคือเหล็กและคาร์บอน เนื้อหาคาร์บอนของมันมักจะอยู่ระหว่าง 0. 02% และ 2.1% นอกจากนี้ยังมีแมงกานีสจำนวนเล็กน้อยซิลิคอนซัลเฟอร์ฟอสฟอรัสและองค์ประกอบอื่น ๆ ในฐานะที่เป็นหนึ่งในวัสดุโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสมัยใหม่เหล็กกล้าคาร์บอนได้กลายเป็นวัสดุพื้นฐานในด้านการก่อสร้างการผลิตเครื่องจักรการขนส่ง ฯลฯ เนื่องจากข้อดีเช่นต้นทุนต่ำประสิทธิภาพที่ปรับได้และการประมวลผลที่สะดวก
การจำแนกประเภท
จากความแตกต่างของปริมาณคาร์บอนเหล็กคาร์บอนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:
เหล็กคาร์บอนต่ำ
เหล็กคาร์บอนต่ำ (c น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0. 25%): มันมีพลาสติกที่ยอดเยี่ยมและเชื่อม ความสามารถความต้านทานแรงกระแทกที่แข็งแกร่งและการใช้งานทั่วไป ได้แก่ เปลือกหอยรถยนต์แท่งเหล็กก่อสร้างและแผ่นรีดเย็น Rockwell Hardness HRB เป็นเรื่องเกี่ยวกับ 60-90
เหล็กคาร์บอนขนาดกลาง
เหล็กกล้าคาร์บอนขนาดกลาง (0. 25%
เหล็กคาร์บอนสูง
เหล็กคาร์บอนสูง (c มากกว่าหรือเท่ากับ 0. 6%): ความแข็งสามารถเข้าถึง HRC60 หรือสูงกว่า แต่ความเปราะบางมีความสำคัญ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเครื่องมือที่มีความแข็งแรงสูงเช่นมีดและสปริง
กระบวนการผลิต
การผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้สองกระบวนการ: ตัวแปลงออกซิเจนบนตัวแปลง (BOF) และเตาอาร์คไฟฟ้า (EAF) ซึ่งคิดเป็น 70% และ 25% ของผลผลิตทั่วโลกตามลำดับ หลังจากการกลั่นแล้วมันจะถูกสร้างขึ้นเป็นแผ่นโปรไฟล์ ฯลฯ ผ่านกระบวนการกลิ้งความร้อนอย่างต่อเนื่อง ต่อจากนั้นการรักษาด้วยความร้อนเช่นการทำให้เป็นมาตรฐาน (การให้ความร้อนถึง 850 องศาและการระบายความร้อนอากาศ) และการดับ (การระบายความร้อนด้วยน้ำ) สามารถดำเนินการเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาค ตัวอย่างเช่นการดับ + อุณหภูมิอุณหภูมิต่ำสามารถได้รับโครงสร้าง Martensite ที่มีอารมณ์สูง
ข้อดีและข้อ จำกัด ด้านประสิทธิภาพ
อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักของคาร์บอนเหล็กดีกว่าโลหะผสมส่วนใหญ่และค่าใช้จ่ายในการประมวลผลเป็นเพียง 1\/3 ของสแตนเลส อย่างไรก็ตามความต้านทานการกัดกร่อนของมันไม่ดีและอัตราการกัดกร่อนประจำปีในสภาพแวดล้อมที่ชื้นสามารถเข้าถึง 0 1-0. 7mm ซึ่งต้องได้รับการปกป้องโดยการชุบสังกะสี (ชั้นสังกะสีมากกว่าหรือเท่ากับ 80g\/m²) หรือภาพวาด การแตกหักแบบเปราะมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ (<-40℃), so nickel-based low-temperature steel is mostly used in equipment in the Arctic.
นวัตกรรมแอปพลิเคชัน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง (HSLA) เช่น Q345B ได้เพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตเป็นมากกว่า 345MPA โดยเพิ่มน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5% ของ NB, V และองค์ประกอบอื่น ๆ การรักษาด้วยคาร์โบไฮเดรตพื้นผิว (ความลึก 0. 5-2 มม.) สามารถทำให้ความแข็งของพื้นผิวของเกียร์เข้าถึง HRC 58-62} ในขณะที่แกนกลางรักษาความเหนียวที่ดี
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนวัสดุเหล็กกล้าคาร์บอนกำลังผ่านขอบเขตประสิทธิภาพแบบดั้งเดิมผ่านการควบคุมโครงสร้างไมโครและกระบวนการคอมโพสิต (การเคลือบเซรามิกเลเซอร์) และยังคงฟื้นฟูพลังใหม่ภายใต้แนวคิดของการผลิตสีเขียว
