Was ist der Unterschied zwischen kohlenstoffarmem Stahl und kohlenstoffreichem Stahl?

Entsprechend der chemischen Zusammensetzung von Stahl kann dieser in zwei Kategorien eingeteilt werden:Kohlenstoffstahl und legierter Stahl.

Kohlenstoffstahl wird unterteilt in:

• Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, Kohlenstoffgehalt weniger als 0,25 %.
• Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, Kohlenstoffgehalt beträgt 0,25 %–0,6 %.
• Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,6 %.

Baustahl ist Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,25 %. Wegen seiner geringen Festigkeit, geringen Härte und Weichheit wird er auch Weichstahl genannt. Es umfasst die meisten gewöhnlichen Kohlenstoffbaustähle und einige hochwertige Kohlenstoffbaustähle, von denen die meisten für Konstruktionsbauteile ohne Wärmebehandlung verwendet werden, und einige für mechanische Teile, die Verschleißfestigkeit nach dem Aufkohlen und anderen Wärmebehandlungen erfordern.

Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt hat eine gute Warmumform- und Schneidleistung, aber eine schlechte Schweißleistung. Festigkeit und Härte sind höher als bei kohlenstoffarmem Stahl, während Plastizität und Zähigkeit geringer sind als bei kohlenstoffarmem Stahl. Es kann direkt ohne Wärmebehandlung, kaltgewalztes Material, kaltgezogenes Material oder nach Wärmebehandlung verwendet werden. Der abgeschreckte und angelassene Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt hat gute umfassende mechanische Eigenschaften. Die höchste erreichbare Härte liegt bei etwa HRC55 (HB538), und σb beträgt 600~1100 MPa. Daher wird Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt am häufigsten in verschiedenen Anwendungen mit mittlerer Festigkeit verwendet. Es wird nicht nur als Baumaterial verwendet, sondern wird auch häufig zur Herstellung verschiedener mechanischer Teile verwendet.

Kohlenstoffstahl (High Carbon Steel) wird oft als Werkzeugstahl bezeichnet, mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,60 % bis 1,70 %, der abgeschreckt und angelassen werden kann und eine schlechte Schweißleistung aufweist. Hämmer, Brechstangen usw. bestehen aus Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,75 %; Schneidwerkzeuge wie Bohrer, Gewindebohrer und Reibahlen bestehen aus Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,90 % bis 1,00 %.

Die Schweißleistung von Stahl hängt hauptsächlich von seiner chemischen Zusammensetzung ab. Das einflussreichste Element ist Kohlenstoff, was bedeutet, dass der Kohlenstoffgehalt des Metalls seine Schweißbarkeit bestimmt. Die meisten anderen Legierungselemente in Stahl sind für das Schweißen nicht förderlich, aber ihr Einfluss ist im Allgemeinen viel geringer als der von Kohlenstoff.

Im Allgemeinen hat kohlenstoffarmer Stahl eine gute Schweißbarkeit und erfordert im Allgemeinen keine besonderen Prozessmaßnahmen. Nur bei niedrigen Temperaturen, dicken Blechen oder hohen Anforderungen und entsprechender Vorwärmung muss mit Alkalielektroden geschweißt werden. Wenn der Kohlenstoff- und Schwefelgehalt von kohlenstoffarmem Stahl über der Obergrenze liegt, sollte zusätzlich zur Verwendung hochwertiger Schweißstäbe mit niedrigem Wasserstoffgehalt, Vorwärmen und Nachwärmen und anderen Maßnahmen die Rillenform angemessen ausgewählt werden und die Das Schmelzverhältnis sollte reduziert werden, um thermische Risse zu vermeiden. .

Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt neigt beim Schweißen zu Kaltrissen. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto stärker die Aufhärtungsneigung der Wärmeeinflusszone, desto stärker die Kaltrissneigung und desto schlechter die Schweißbarkeit. Wenn der Kohlenstoffgehalt des Grundmetalls zunimmt, steigt auch der Kohlenstoffgehalt des Schweißguts entsprechend an. In Verbindung mit der nachteiligen Wirkung von Schwefel kommt es leicht zur Bildung von Heißrissen in der Schweißnaht. Daher sollten beim Schweißen von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt Alkalielektroden mit guter Rissbeständigkeit verwendet werden und Vorwärm- und Nachwärmmaßnahmen ergriffen werden, um die Rissneigung zu verringern.

Wenn Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt geschweißt wird, wird aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts dieses Stahls während des Schweißens eine große Schweißspannung erzeugt. Die Aufhärtungs- und Kaltrissneigung der Schweißwärmeeinflusszone ist größer, außerdem ist die Schweißnaht anfälliger für Heißrisse. Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt ist beim Schweißen anfälliger für Heißrisse als Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, daher hat diese Stahlsorte die schlechteste Schweißbarkeit, sodass sie nicht in allgemeinen Schweißkonstruktionen verwendet wird und nur zum Reparaturschweißen oder Beschichten von Gussteilen verwendet wird. Nach dem Schweißen sollte die Schweißkonstruktion getempert werden, um Spannungen abzubauen, die Struktur zu fixieren, Risse zu vermeiden und die Leistung der Schweißnaht zu verbessern.