În funcție de nivelul conținutului de carbon, oțel carbon pentruturnareeste în general împărțit în oțel cu conținut scăzut de carbon, oțel cu carbon mediu și oțel cu carbon ridicat. Oțelurile carbon turnate din toate țările lumii sunt în general clasificate în funcție de rezistența lor și sunt formulate clasele corespunzătoare.
În ceea ce privește compoziția chimică a oțelului carbon, cu excepția fosforului și a sulfului, nu există restricții sau doar limite superioare pentru alte elemente chimice. Conform premisei de mai sus, compoziția chimică a oțelului carbon turnat este determinată deturnătorieconform proprietăților mecanice cerute.
Metodele de tratament termic al turnaturilor din oțel carbon sunt de obicei recoacerea, normalizarea sau normalizarea + revenirea. Pentru unele piese turnate din oțel cu conținut ridicat de carbon, pot fi utilizate și călirea și revenirea, adică călirea + călirea la temperatură înaltă, astfel încât să se îmbunătățească proprietățile mecanice cuprinzătoare ale pieselor turnate din oțel carbon. Piesele turnate mici din oțel carbon pot fi stinse și revenite direct din starea de turnare. Pentru piese turnate de oțel carbon la scară mare sau de formă complexă, este adecvată efectuarea tratamentului de călire și revenire după tratamentul de normalizare.
Efectul carbonului asupra microstructurii și proprietăților oțelului carbon
1) Influența carbonului asupra structurii oțelului carbon
Carbonul este principalul element care determină structura metalografică și proprietățile oțelului. În domeniul oțelului hipoeutectoid, pe măsură ce crește conținutul de carbon, cantitatea relativă de ferită scade și cantitatea relativă de perlită crește. Când se ajunge la compoziția eutectoidă, toate sunt perlite. În intervalul hipereutectoid, pe măsură ce crește conținutul de carbon, crește cantitatea relativă de cementită proeutectoid și scade cantitatea relativă de perlit.
2) Efectul carbonului asupra proprietăților mecanice ale oțelului carbon
Carbonul afectează proprietățile mecanice ale oțelului carbon, afectând cantitățile relative și caracteristicile de distribuție ale fiecărei componente structurale din microstructură. În general, pe măsură ce conținutul de carbon crește, duritatea oțelului carbon va crește, dar energia de impact și alungirea acestuia vor scădea. Rezistența la tracțiune și limita de curgere vor crește mai întâi și apoi vor scădea pe măsură ce crește conținutul de carbon din oțelul carbon.
3) Efectul carbonului asupra performanței de tăiere a turnărilor din oțel carbon
Oțelul cu conținut scăzut de carbon are o cantitate mare de ferită, duritate scăzută, plasticitate bună și lipire ușoară, astfel încât performanța sa de tăiere este relativ slabă. Există mai multă cementită în oțelul cu conținut ridicat de carbon. Când cementitul este distribuit în fulgi și în rețea, unealta este ușor de purtat, astfel încât performanța sa de tăiere este relativ slabă. Raportul de ferită și cementită în oțelul cu carbon mediu este adecvat, duritatea și plasticitatea sunt, de asemenea, moderate, iar performanța de tăiere este mai bună. Performanța de tăiere este cea mai bună atunci când intervalul de duritate al pieselor turnate din oțel este de 180-230 HBW.
4) Influența carbonului asupra performanței de turnare a oțelului carbon
La aceeași temperatură, fluiditatea oțelului topit cu conținut diferit de carbon este diferită. Deoarece oțelurile cu conținut diferit de carbon au grade diferite de dezvoltare în dendrite. Cu cât intervalul de temperatură al zonei de cristalizare este mai mare (diferența de temperatură dintre linia lichidus și linia solidus), cu atât cristalele dendritice ale oțelului carbon sunt mai dezvoltate, adică cu atât fluiditatea oțelului topit este mai slabă, ceea ce duce la capacitatea oțelului topit de a umple matrița.
