各种钢筋和铁的含碳量分别是怎样的?

各种钢筋和铁的含碳量分别是怎样的?
各种钢筋和铁的含碳量分别是怎样的?

各种钢筋和铁的含碳量分别是怎样的?
碳2%(质量分数)以下的是钢,2%以上的是铁.生铁比熟铁的含碳量高,含碳量越高,硬度越大,韧性越差.纯铁是理想化的不含任何杂质的物质.
　　生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金.又称铸铁.生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻.根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种.炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在,其断面呈白色,通常又叫白口铁.这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料.铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在,它的断口为灰色,通常又叫灰口铁.由于石墨质软,具有润滑作用,因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能.但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等.球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在,其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢,它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能,有一定的弹性,广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件.此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁,叫合金生铁,如硅铁、锰铁等,常用做炼钢的原料.在炼钢时加入某些合金生铁,可以改善钢的性能
　　钢筋是指热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋,分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种.
　　用加热钢坯轧成的条形钢材.主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一.直径6.9毫米的钢筋,大多数卷成盘条；直径10～40毫米的一般是 12米长的直条.热轧钢筋应具备一定的强度,即屈服点和抗拉强度,它是结构设计的主要依据.同时,为了满足结构变形、吸收地震能量以及加工成型等要求,热轧钢筋还应具有良好的塑性、韧性、可焊性和钢筋与混凝土间的粘结性能.中国的热轧钢筋按强度可分为四级：
　　Ⅰ级钢筋 其强度等级为24/38公斤级,是用镇静钢、半镇静钢或沸腾钢 3号普通碳素钢轧制的光圆钢筋.它属于低强度钢筋,具有塑性好、伸长率高（δ5在25％以上）、便于弯折成型、容易焊接等特点.它的使用范围很广,可用作中、小型钢筋混凝土结构的主要受力钢筋,构件的箍筋,钢、木结构的拉杆等.盘条钢筋还可作为冷拔低碳钢丝和双钢筋的原料.
　　Ⅱ级钢筋和Ⅲ级钢筋 用低合金镇静钢或半镇静钢轧制,以硅、锰作为固溶强化元素.Ⅱ级钢筋强度级别为34(32)/52(50)公斤级；Ⅲ级钢筋为38/58公斤级,其强度较高,塑性较好,焊接性能比较理想.钢筋表面轧有通长的纵筋和均匀分布的横肋,从而可加强钢筋与混凝土间的粘结.用Ⅱ、Ⅲ级钢筋作为钢筋混凝土结构的受力钢筋,比使用Ⅰ级钢筋可节省钢材40～50％.因此,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构,如桥梁、水坝、港口工程和房屋建筑结构的主筋.Ⅱ、Ⅲ级钢筋经冷拉后,也可用作房屋建筑结构的预应力钢筋.
　　Ⅳ级钢筋 其强度级别为55/85公斤级,用中碳低合金镇静钢轧制,其中除以硅、锰为主要合金元素外,还加入钒或钛作为固溶和析出强化元素,使之在提高强度的同时保证其塑性和韧性.Ⅳ级钢筋表面也轧有纵筋和横肋,它是房屋建筑工程的主要预应力钢筋.Ⅳ级钢筋在使用前应由施工单位进行冷拉处理,冷拉应力为750兆帕,以提高屈服点,发挥钢材的内在潜力,达到节约钢材的目的.经冷拉的钢筋,其屈服点不明显,因此设计时以冷拉应力统计值（冷拉设计强度）为依据.但冷拉过的钢筋经数月自然时效或人工加温时效后,钢筋又会出现短小的屈服台阶,其值略高于冷拉应力,同时钢筋有变硬趋势,此现象称作“时效硬化”.因此,钢筋冷拉时在保证规定冷拉应力的同时,要控制冷拉伸长率不过大,以免钢筋变脆.Ⅳ级钢筋含碳量较高,对焊时一般采用闪光－预热－闪光焊或对焊后通电热处理的工艺,以保证对焊接头,包括热影响区不产生淬硬性组织,防止发生脆性断裂.Ⅳ级钢筋的直径一般为12毫米,广泛用于预应力混凝土板类构件以及成束配置用于大型预应力建筑构件（如屋架、吊车梁等）.热轧Ⅳ级钢筋作为预应力钢筋使用时,尚需冷拉、焊接,其强度还偏低,需要进一步改进.
　　精轧螺纹钢筋 为了解决大直径、高强度预应力钢筋的连接和锚具问题,已研制成功精轧螺纹钢筋.它是在钢筋表面直接轧出不带纵筋而横肋为梯形螺扣外形的钢筋,可用连接套筒接长,用专用螺帽作为锚具.这种钢筋已在大型预应力混凝土结构、桥梁结构等中使用,获得成功.