高碳鋼在經(jīng)適當(dāng)熱處理或冷拔硬化后，具有高的強(qiáng)度和硬度、高的彈性極限和疲勞極限(尤其是缺口疲勞極限)，切削性能尚可，但焊接性能和冷塑性變形能力差。由于含碳量高，水淬時(shí)容易產(chǎn)生裂紋，所以多采用雙液淬火(水淬 油冷)，小截面零件多采用油淬。這類(lèi)鋼一般在淬火后經(jīng)中溫回火或正火或在表面淬火狀態(tài)下使用。主要用于制造彈簧和耐磨零件。 碳素工具鋼是基本上不加入合金化元素的高碳鋼，也是工具鋼中成本較低、冷熱加工性良好、使用范圍較廣的鋼種。其碳含量在0.65一1.35%，是專(zhuān)門(mén)用于制作工具的鋼。高碳鋼密度7.81g/cm???？捎糜跐O具的生產(chǎn)。
優(yōu)點(diǎn)：
1、熱處理后可以得到高 的硬度(HRC60一65)和較好的耐磨性。
2、退火狀態(tài)下硬度適中，具有較好的可切削性。
3、原材料易得，生產(chǎn)成本低。
其缺點(diǎn)是:
1、熱硬性差，當(dāng)?shù)毒吖ぷ鳒囟却笥?00℃時(shí)，其硬度和耐磨性急劇下降。
2、淬透性低。 水淬時(shí)完全淬透的直徑一般僅為15一18mm;油淬時(shí)完全淬透的較大直徑或厚度(95%馬氏體)僅為6mm 左右，并易變形開(kāi)裂。
高碳鋼的硬度、強(qiáng)度主要取決于鋼中固溶的碳量，并隨固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超過(guò)0.6%時(shí)， 淬火后硬度不再增加，只是過(guò)剩的碳化物數(shù)量增多，鋼的耐磨性略有增加，而塑性、韌性和彈性有所降低。為 此，常根據(jù)使用條件和對(duì)鋼的強(qiáng)度、韌性匹配來(lái)選用不同的鋼號(hào)。例如，制造受力不大的彈簧或簧式零件，可 選擇較低碳量的65鋼。 一般高碳鋼可用電爐、平爐、氧氣轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。要求質(zhì)量較高或特殊質(zhì)量時(shí)可采用電爐冶煉加真空自耗或電 渣重熔。冶熔時(shí)，嚴(yán)格控制化學(xué)成分，特別是硫和磷的含量。為減少偏析，提高等向性能，鋼錠可進(jìn)行高溫?cái)U(kuò) 散退火(對(duì)工具鋼尤為重要)。熱加工時(shí)，過(guò)共析鋼的停鍛(軋)溫度要求低(約800℃)，鍛軋成材后應(yīng)避 免粗大網(wǎng)狀碳化物的析出，在700℃以下應(yīng)注意緩冷，以防熱應(yīng)力造成裂紋。熱處理或熱加工過(guò)程中要防止表面脫碳(對(duì)彈簧鋼尤為重要)。熱加工時(shí)要有足夠的壓縮比，以保證鋼的質(zhì)量和使用性能。
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