炭素鋼の強度に影響する要因は何ですか？

炭素鋼の強度は多くの要因の影響を受けます。その要因の一部は、鋼の合金化方法に関係し、他の要因は、鋼が作成された後に起こることを扱います。 炭素鋼の強度に影響を与える主な要因の1つは、炭素が鋼の作成と硬化の両方に役立つため、鋼が作られる前に鉄に加えられる炭素の量です。 通常、炭素鋼には鋼合金に含まれる他の元素はほとんど含まれていませんが、これらの介在物により、鋼の強度、硬度、その他の属性が変化する可能性があります。 鋼は合金化された後、熱にさらされる可能性があり、それにより強度が向上します。

炭素鋼は、一般的に少量の炭素を含む鋼の一種ですが、他の炭素よりも炭素が多いグレードもあります。 炭素鋼の強度を決定する大きな要因は、炭素自体の量です。 これは最初に鋼を作るために必要であり、2つが溶けて互いに融合するまで鉄と一緒に加熱されます。 炭素は硬化剤であるため、炭素が多いほど、より強くて硬い鋼を意味します。 焼戻しは、鋼が製造された後、鋼をより強化することができますが、炭素はしばしば鋼の総硬度を決定します。

他の種類の鋼合金とは異なり、炭素鋼では介在物はまれですが、少量の他の金属でさえ炭素鋼の強度を変えることができます。 これらの金属は、鋼が合金化されるときに追加されます。 そうでない場合、これらの金属を導入するために、後で鋼を溶かす必要があります。 マンガン、リン、ニッケルなどのほとんどの金属は、強度を高めるために炭素鋼に添加されます。 鉛や銅などの他の金属は鋼を弱めますが、機械加工や溶接を容易にするのに役立ち、有益な場合があります。

ほとんどの鋼は、炭素鋼の強度を高めるために合金化された後に熱処理されますが、鋼はそのまま使用されることもあります。 鋼の焼き戻しにはさまざまな方法があり、それぞれが異なる属性を高めるのに役立ちます。 通常、鋼は炉などの場所に置かれ、そこで鋼は青色になるほど加熱されますが、溶けるには不十分です。 このプロセスを数回繰り返した後、炭素鋼の強度は劇的に増加する傾向があります。