Theo mức độ hàm lượng cacbon, thép cacbon dùng làmvật đúcthường được chia thành thép cacbon thấp, thép cacbon trung bình và thép cacbon cao. Thép cacbon đúc của tất cả các nước trên thế giới thường được phân loại theo độ bền và các loại tương ứng được xây dựng.
Về thành phần hóa học của thép cacbon, ngoại trừ phốt pho và lưu huỳnh, không có hạn chế hoặc chỉ có giới hạn trên đối với các nguyên tố hóa học khác. Theo tiền đề trên, thành phần hóa học của thép cacbon đúc được xác định bởixưởng đúctheo các tính chất cơ học yêu cầu.
Các phương pháp xử lý nhiệt của vật đúc thép cacbon thường là ủ, thường hóa hoặc thường hóa + ủ. Đối với một số vật đúc bằng thép cacbon cao, cũng có thể sử dụng phương pháp làm nguội và ủ, nghĩa là làm nguội + ủ ở nhiệt độ cao, để cải thiện tính chất cơ học toàn diện của vật đúc bằng thép cacbon. Các vật đúc bằng thép carbon nhỏ có thể được tôi và tôi luyện trực tiếp từ trạng thái đúc. Đối với vật đúc bằng thép carbon có quy mô lớn hoặc có hình dạng phức tạp, việc thực hiện xử lý tôi và ram sau khi xử lý bình thường là thích hợp.
Ảnh hưởng của cacbon đến vi cấu trúc và tính chất của thép cacbon
1) Ảnh hưởng của carbon đến cấu trúc của thép carbon
Carbon là nguyên tố chính quyết định cấu trúc và tính chất kim loại của thép. Trong phạm vi thép hypoeutectoid, khi hàm lượng cacbon tăng lên thì lượng ferit tương đối giảm và lượng ngọc trai tương đối tăng lên. Khi đạt đến thành phần eutectoid thì tất cả đều là ngọc trai. Trong phạm vi siêu cùng tích, khi hàm lượng cacbon tăng lên thì lượng xi măng proeutectoid tương đối tăng và lượng ngọc trai tương đối giảm.
2) Ảnh hưởng của cacbon đến tính chất cơ học của thép cacbon
Carbon ảnh hưởng đến tính chất cơ học của thép carbon bằng cách ảnh hưởng đến lượng tương đối và đặc tính phân bố của từng thành phần kết cấu trong vi cấu trúc. Nói chung, khi hàm lượng carbon tăng lên, độ cứng của thép carbon sẽ tăng lên, nhưng năng lượng tác động và độ giãn dài của nó sẽ giảm. Độ bền kéo và cường độ năng suất trước tiên sẽ tăng lên, sau đó giảm xuống khi hàm lượng cacbon trong thép cacbon tăng lên.
3) Ảnh hưởng của carbon đến hiệu suất cắt của vật đúc bằng thép carbon
Thép carbon thấp có hàm lượng ferit lớn, độ cứng thấp, độ dẻo tốt, dễ bám dính nên hiệu suất cắt tương đối kém. Có nhiều xi măng trong thép cacbon cao. Khi xi măng được phân bố thành dạng vảy và mạng, dụng cụ này dễ bị mòn nên hiệu suất cắt của nó tương đối kém. Tỷ lệ ferit và xi măng trong thép cacbon trung bình là thích hợp, độ cứng và độ dẻo cũng vừa phải, hiệu suất cắt tốt hơn. Hiệu suất cắt là tốt nhất khi phạm vi độ cứng của thép đúc là 180-230 HBW.
4) Ảnh hưởng của carbon đến tính năng đúc của thép carbon
Ở cùng một nhiệt độ, tính lưu động của thép nóng chảy có hàm lượng cacbon khác nhau là khác nhau. Bởi vì các loại thép có hàm lượng carbon khác nhau có mức độ phát triển sợi nhánh khác nhau. Khoảng nhiệt độ của vùng kết tinh càng lớn (chênh lệch nhiệt độ giữa dòng chất lỏng và dòng rắn), các tinh thể đuôi gai của thép cacbon càng phát triển, nghĩa là tính lưu động của thép nóng chảy càng kém, dẫn đến khả năng của thép nóng chảy để lấp đầy khuôn.
