Afhankelijk van het koolstofgehalte, wordt koolstofstaal gebruiktgietenis over het algemeen verdeeld in koolstofarm staal, medium koolstofstaal en koolstofstaal. De gegoten koolstofstaalsoorten van alle landen ter wereld worden over het algemeen geclassificeerd op basis van hun sterkte, en overeenkomstige kwaliteiten worden geformuleerd.
Wat betreft de chemische samenstelling van koolstofstaal, behalve fosfor en zwavel, zijn er geen beperkingen of alleen bovengrenzen voor andere chemische elementen. Onder het bovenstaande uitgangspunt wordt de chemische samenstelling van gegoten koolstofstaal bepaald door degieterijvolgens de vereiste mechanische eigenschappen.
De warmtebehandelingsmethoden van gietstukken van koolstofstaal zijn meestal gloeien, normaliseren of normaliseren + temperen. Voor sommige gietstukken van koolstofstaal kan ook afschrikken en temperen worden gebruikt, dat wil zeggen afschrikken + tempereren bij hoge temperatuur, om de uitgebreide mechanische eigenschappen van gietstukken van koolstofstaal te verbeteren. Kleine gietstukken van koolstofstaal kunnen direct worden afgeschrikt en getemperd vanuit de gegoten toestand. Voor grootschalige of complex gevormde gietstukken van koolstofstaal is het passend om na de normalisatiebehandeling een afschrik- en temperbehandeling uit te voeren.
Het effect van koolstof op de microstructuur en eigenschappen van koolstofstaal
1) De invloed van koolstof op de structuur van koolstofstaal
Koolstof is het belangrijkste element dat de metallografische structuur en eigenschappen van staal bepaalt. In het bereik van hypoeutectoïde staal neemt naarmate het koolstofgehalte toeneemt de relatieve hoeveelheid ferriet af en neemt de relatieve hoeveelheid perliet toe. Bij het bereiken van de eutectoïde samenstelling zijn ze allemaal perliet. In het hypereutectoïde bereik neemt, naarmate het koolstofgehalte toeneemt, de relatieve hoeveelheid proeutectoïde cementiet toe en neemt de relatieve hoeveelheid perliet af.
2) Het effect van koolstof op de mechanische eigenschappen van koolstofstaal
Koolstof beïnvloedt de mechanische eigenschappen van koolstofstaal door de relatieve hoeveelheden en distributiekarakteristieken van elke structurele component in de microstructuur te beïnvloeden. Over het algemeen zal, naarmate het koolstofgehalte toeneemt, de hardheid van koolstofstaal toenemen, maar zullen de impactenergie en rek ervan afnemen. De treksterkte en vloeigrens zullen eerst toenemen en vervolgens afnemen naarmate het koolstofgehalte in koolstofstaal toeneemt.
3) Het effect van koolstof op de snijprestaties van gietstukken van koolstofstaal
Koolstofarm staal heeft een grote hoeveelheid ferriet, lage hardheid, goede plasticiteit en gemakkelijk plakken, dus de snijprestaties zijn relatief slecht. Er zit meer cementiet in koolstofstaal. Wanneer het cementiet in vlokken en netwerken wordt verdeeld, is het gereedschap gemakkelijk te dragen, waardoor de snijprestaties relatief slecht zijn. De verhouding ferriet en cementiet in medium koolstofstaal is geschikt, de hardheid en plasticiteit zijn ook matig en de snijprestaties zijn beter. De snijprestaties zijn het beste wanneer het hardheidsbereik van stalen gietstukken 180-230 HBW bedraagt.
4) De invloed van koolstof op de gietprestaties van koolstofstaal
Bij dezelfde temperatuur is de vloeibaarheid van gesmolten staal met een verschillend koolstofgehalte anders. Omdat staalsoorten met een verschillend koolstofgehalte een verschillende mate van ontwikkeling in dendrieten hebben. Hoe groter het temperatuurinterval van de kristallisatiezone (het temperatuurverschil tussen de liquiduslijn en de soliduslijn), hoe beter de dendritische kristallen van het koolstofstaal ontwikkeld zijn, dat wil zeggen hoe slechter de vloeibaarheid van het gesmolten staal, wat resulteert in de vermogen van het gesmolten staal om de mal te vullen.
