碳质量分数对工艺性能的影响

在一定温度下，合金的成分决定组织，而组织又决定合金的性能。铁碳合金的室温组织都是由铁素体和渗碳体两相组成的。但是随着碳的质量分数变化，其组织中两种相的相对数量、分布及形态也发生变化，所以不同成分的铁碳合金具有不同的组织和性能。

1.铸造性能

金属的铸造性能也与碳的质量分数有关。随着碳的质量分数的增加，钢的结晶温度间隔增大，对钢的流动性是不利的；但随着碳的质量分数的增加，液相线温度降低，这对钢的流动性有利。总的来说，钢液的流动性是随碳的质量分数的增加而提高的。铸铁因其液相线温度比钢低，其流动性总是比钢好，亚共晶白口铸铁随碳的质量分数的增加凝固范围变小，流动性也随之提高，共晶铸铁其结晶温度最低，同时又在恒温下结晶，流动性最好。过共晶铸铁随碳的质量分数的增加，流动性变差。

2.锻造性能(www.xing528.com)

碳的质量分数也影响钢材的可锻性。低碳钢的可锻性良好，随着碳的质量分数的提高可锻性变差。如果要求有好的塑性、变形抗力小，在Fe－Fe3C相图中，单相A区最适合，其次为A＋F两相区，而有Fe3C存在的两相区，钢的塑性、韧性都差。

3.切削加工性能

碳的质量分数对切削加工性能有一定影响。低碳钢中铁素体较多、塑性好，切削时产生的切削热较大，容易粘刀，而且切屑不易折断，影响表面粗糙度，故切削性能差。高碳钢中，渗碳体较多，严重磨损刀具，切削加工性能也差。一般认为，钢的硬度大致为250HBS时切削加工性最好。在低碳钢中当共析渗碳体呈片状，特别是细片状时，可以降低钢的塑性，有利于切削，而以球状存在时，反而不利于切削。高碳钢中共析渗碳体以片状存在，二次渗碳体以网状存在时对切削不利。而渗碳体呈球状时则可改善切削加工性。