Какие факторы влияют на твердость углеродистой стали?

На твердость углеродистой стали может влиять целый ряд различных факторов, включая углеродный контакт, количество и тип других элементов в сплаве, а также конкретные процессы, используемые для создания стали. Низкоуглеродистая сталь, которая содержит от 0,05 до 0,25% углерода, обычно является самой мягкой разновидностью, хотя ее можно упрочнить с помощью процесса, известного как науглероживание. Ультра-высокоуглеродистая сталь, которая может содержать до 2% углерода, как правило, является самой сложной, хотя конечная твердость каждого продукта также определяется различными процессами термообработки. Процессы закалки могут увеличить твердость углеродистой стали примерно в четыре раза, хотя последующий отпуск обычно снижает твердость.

Углеродистая сталь - это сплав, состоящий в основном из железа и углерода. Также могут присутствовать другие элементы, обычно в очень небольших количествах. Существует несколько различных определений того, что именно представляет собой углеродистая сталь, хотя такие элементы, как кремний и медь, обычно составляют менее 0,6% различных сплавов. Некоторые сплавы углеродистой стали также могут содержать до 1,6% таких элементов, как марганец. Поскольку существует ряд различных сплавов, которые все обычно называют углеродистой сталью, каждый тип имеет свою твердость.

Основным фактором, который влияет на твердость углеродистой стали, является количество углерода, присутствующего в сплаве. Низкоуглеродистые стали, как правило, самые мягкие, в то время как сверхвысокие углеродистые стали могут быть довольно твердыми и ломкими. Также возможно изменить физические характеристики углеродистой стали с помощью различных обработок, чтобы увеличить или уменьшить твердость.

Несмотря на то, что низкоуглеродистая сталь относительно мягкая, процесс, известный как науглероживание, может привести к ее усложнению. Этот процесс термообработки фактически заставляет сплав поглощать дополнительный углерод из твердых, жидких и газообразных источников, таких как древесный уголь и окись углерода. Углерод обычно поглощается только поверхностью металла, что приводит к упрочнению корпуса и более мягкому пластичному сердечнику.

Углеродистые стали с высоким содержанием имеют тенденцию быть очень трудными для начала, но процессы закалки могут сделать их еще сложнее. Если сплав из углеродистой стали слишком твердый, он также будет достаточно хрупким. Некоторые исключительно твердые сплавы фактически подвергаются процессам закалки и отпуска, которые могут снизить твердость углеродистой стали и повысить пластичность. Другие процессы, такие как отжиг, также могут эффективно повысить пластичность и снизить общую твердость углеродистой стали.