碳含量对碳钢性能(硬度)有何影响(碳钢中碳含量变化对机械性能的影响)

导语：碳钢中的碳量的对钢的性能有什么影响？

碳是钢中的主要强化元素。

钢中占绝大部分的铁素体呈多种晶体的状态存在，铁素体的强度和硬度很低，塑性和韧性很好。但碳和铁的化合物渗碳体则几乎没有什么延性，硬度和强度很大

碳是决定钢的力学性能的最主要因素，随含碳量的增加，硬度增大，塑性、韧性下降。当含碳量<0.77%时，随含碳量的增加，强度增加，而当含碳量>1.0%以后，强度反而下降。

碳素钢按其含碳量的不同，可分为三种种类，分别为：低碳钢——含碳量wc≤0.25% 、中碳钢——含碳量wc0.25%～0.60% 、高碳钢——含碳量wc>0.60%。

钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。

在低碳钢中，渗碳体一般不单独存在，而是和铁素体形成一种混合物——珠光体，它的强度比铁素体高而延性比渗碳体好。珠光体和少量渗碳体形成网络夹杂于铁素体的晶体之间，就好像混泥土中的砂浆包裹着粗骨料一样，钢的强度主要来自于珠光体。

碳含量的多少对钢的性能影响很大，一般来说随碳含量的增加，钢的强度、硬度提高，塑性、韧性和腐蚀稳定性下降。从钢的焊接性来看，碳含量增加对焊缝的热裂敏感性、焊接热影响区的裂纹倾向性等均有不利影响。

碳也是对钢的焊接冷裂纹敏感性影响最大的元素，因此其他因素的影响都与碳比较而折合为碳当量。碳含量在0.25%以下的低碳钢塑性很好，没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，焊接性很好。

含碳量在0.25%-0.60%的中碳钢，焊接性较差，焊接时近缝区易产生淬硬组织，焊后冷却过程中易产生裂纹。由于母材含碳量高，焊缝金属热裂倾向也比较大。一般情况下，中碳钢焊接件焊接前应预热。在普通低合金结构钢中通过加入合金元素产生强化作用，从而可以大大降低碳含量，使钢的焊接性得到改善。

建筑用钢用钢要求有较高的强度，而且应同时具有良好的塑韧性和焊接性，所以结构钢材的含碳量通常控制在0.10%-0.22%之间，但是在用途上允许时，可用碳含量较高的钢，最高可达0.6%。在不同的热处理条件下碳改变了钢中各组织的比例，使强度增加的同时略微降低韧性指标。钢中碳含量决定冶炼、轧制和热处理的温度制度。

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