工業(yè)純鐵是鋼的一種,其化學(xué)成分主要是鐵,含量在99.50%-99.90%,含碳量在0.04%以下,其他元素愈少愈好。因?yàn)樗鼘?shí)際上還不是真正的純鐵,所以稱這一種接近于純鐵的鋼為工業(yè)純鐵。一般工業(yè)純鐵質(zhì)地特別軟,韌性特別大,電磁性能很好。常見(jiàn)的有兩種規(guī)格,一種是是作為深沖材料的,可以沖壓成極復(fù)雜的形狀;另一種是作為電磁材料的,有高的感磁性的低的抗磁性。
鐵碳合金,是以鐵和碳為組元的二元合金。鐵基材料中應(yīng)用多的一類(lèi)——碳鋼和鑄鐵,就是一種工業(yè)鐵碳合金材料。鋼鐵材料適用范圍廣闊的原因,首先在于可用的成分跨度大,從近于無(wú)碳的工業(yè)純鐵到含碳4%左右的鑄鐵,在此范圍內(nèi)合金的相結(jié)構(gòu)和微觀組織都發(fā)生很大的變化;另外,還在于可采用各種熱加工工藝,尤其金屬熱處理技術(shù),大幅度地改變某一成分合金的組織和性能。
0.25~0.60%C為中碳鋼,多在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用,制作機(jī)械制造工業(yè)的零件。
大于0.6%C為高碳鋼,多用于制造彈簧、齒輪、軋輥等,根據(jù)含錳量的不同,又可分為普通含錳量(0.25~0.8%)和較高含錳量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性,強(qiáng)化鐵素體,提高鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號(hào)后附加標(biāo)記“Mn”,如15Mn、20Mn以區(qū)別于正常含錳量的碳素鋼。
碳素鋼中的殘余元素和雜質(zhì)元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等,對(duì)碳素鋼的性能也有影響。這和影響有時(shí)互相加強(qiáng),有時(shí)互相抵銷(xiāo)。例如:硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性,而適量的錳可減少或部分抵銷(xiāo)其熱脆性。殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性,增加冷脆性。除硫和氧降低強(qiáng)度外,其它雜質(zhì)元素均在不同程度上提高鋼的強(qiáng)度。幾乎所有的雜質(zhì)元素都能降低鋼的塑性和焊接性。