低炭素鋼と高炭素鋼の違いは何ですか?

鋼の化学組成に応じて、炭素鋼と合金鋼の 2 つのカテゴリに分類できます。

炭素鋼は次のように分類されます:

• 低炭素鋼、炭素含有量 0.25% 未満。
• 中炭素鋼、炭素含有量は 0.25%～0.6%。
• 炭素含有量が 0.6% を超える高炭素鋼。

軟鋼は、炭素含有量が 0.25% 未満の炭素鋼です。強度が低く、硬度と柔らかさが低いため、軟鋼とも呼ばれます。これには、ほとんどの通常の炭素構造用鋼といくつかの高品質の炭素構造用鋼が含まれ、そのほとんどは熱処理なしで工学構造部品に使用され、一部は浸炭やその他の熱処理後の耐摩耗性を必要とする機械部品に使用されます.

中炭素鋼は、熱間加工および切断性能は良好ですが、溶接性能は劣ります。強度と硬度は低炭素鋼よりも高く、可塑性と靭性は低炭素鋼よりも低くなります。熱処理なしでそのまま、冷間圧延材、冷間引抜き材、または熱処理後でも使用できます。焼入れ焼戻し中炭素鋼は、優れた総合的な機械的特性を備えています。達成できる最高硬度はHRC55（HB538）程度、σbは600～1100MPaです。したがって、中炭素鋼は、中強度レベルのさまざまな用途で最も広く使用されています。建築材料として使用されるだけでなく、さまざまな機械部品の製造にも広く使用されています。

高炭素鋼（High Carbon Steel）は工具鋼と呼ばれることが多く、炭素含有量が0.60％から1.70％で、焼き入れと焼き戻しが可能で、溶接性能が劣っています。ハンマー、バールなどは、炭素含有量が 0.75% の鋼でできています。ドリル ビット、タップ、リーマーなどの切削工具は、炭素含有量が 0.90% から 1.00% の鋼でできています。

鋼の溶接性能は、主にその化学組成に依存します。最も影響力のある元素は炭素です。つまり、金属の炭素含有量が溶接性を決定します。鋼中の他の合金元素のほとんどは溶接を助長しませんが、それらの影響度は一般に炭素の影響度よりもはるかに小さいです.

一般に、低炭素鋼は溶接性が高く、一般に特別なプロセス対策を必要としません。アルカリ電極で溶接する必要があるのは、低温、厚いプレート、または高い要件が必要で、適切な予熱が必要な場合のみです。低炭素鋼の炭素および硫黄含有量が上限を超える場合、高品質の低水素溶接棒の使用、予熱および後加熱などの手段に加えて、溝の形状を合理的に選択し、熱亀裂を防ぐために溶融比を下げる必要があります。 .

中炭素鋼は、溶接中に低温割れする傾向があります。炭素含有量が高いほど、熱影響部の硬化傾向が大きくなり、低温割れの傾向が大きくなり、溶接性が悪化します。母材の炭素含有量が増加すると、それに応じて溶接金属の炭素含有量も増加します。硫黄の悪影響と相まって、溶接部に高温の亀裂が形成されやすくなります。したがって、中炭素鋼の溶接では、耐クラック性に優れたアルカリ電極を使用し、予熱および後加熱の対策を講じて、クラックの傾向を低減する必要があります。

高炭素鋼を溶接する場合、この鋼の炭素含有量が高いため、溶接中に大きな溶接応力が発生します。溶接熱影響部の硬化と低温割れの傾向が大きく、溶接部も高温割れを起こしやすいです。高炭素鋼は中炭素鋼に比べて溶接時に高温割れを起こしやすいため、溶接性が最も悪いため、一般的な溶接構造物には使用されず、鋳物の補修溶接や表面仕上げにのみ使用されます。溶接後、応力を除去し、構造を固定し、亀裂を防止し、溶接の性能を向上させるために、溶接物を焼戻しする必要があります。