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熱加工后的低碳結構鋼，其顯微組織鐵素體和珠光體沿軋向平行排列，呈帶狀分布，形成鋼材帶狀組織。帶狀組織形成的機制一般有3種：1）通常，在低碳鋼中，當樹枝晶間富集磷、硫等雜質，鋼材經熱加工后，非金屬夾雜被拉長。如硫化物，而奧氏體在冷卻過程中先共析鐵素體沿硫化物夾雜形核和長大，形成鐵素體條帶。同時，鐵素體形成時向鐵素體條帶兩側排碳，也形成了珠光體條帶。(2）當?shù)吞间撝泻i較高時，先凝固的樹枝晶晶干成分較純，形成鐵素體條帶。而枝晶間含錳、碳、硫、磷等雜質，而且鐵素體條帶也向枝晶間排碳，形成珠光體條帶。）當熱加工終軋溫度較低時，在雙相區(qū)軋制也能形成帶狀組織。帶狀組織實質上是鋼材組織不均勻的一種表現(xiàn)，影響鋼材性能，產生備向異性。帶狀組織降低鋼材塑性、沖擊韌性和斷面收縮率，特別是對橫向力學性能影響較大。根據(jù)鋼材的使用要求，可以按中國 帶狀組織評級標準圖片來評定鋼材帶狀組織的級別。碳結鋼降低鋼中夾雜和樹枝晶成分偏析是減輕鋼中帶狀組織的主要措施。

碳素鋼碳結鋼的時效常給工業(yè)生產帶來很大危害，例如沸騰鋼焊接后，由于時效使焊接接頭熱影響區(qū)出現(xiàn)細小裂紋，嚴重影響焊接結構的性。但由于近代冶金技術的發(fā)展，和在工業(yè)生產中的應用，尤其是氧氣轉爐煉鋼能獲得更低的氮、氧含量，因此時效問題有所減輕。缺陷碳素鋼在冶煉和軋制（鍛造）加工過程中，由于設備、工藝和操作等原因造成鋼的欠缺。主要包括結疤、裂紋、縮孔殘余、分層、白點、偏析、非金屬夾雜、疏松和帶狀組織等。結疤鋼材表面未與基體焊合的金屬或非金屬疤塊。有的部分與基體相連，呈舌狀；有的與基體不連接，呈鱗片狀。后者有時在加工時脫落，形成凹坑。煉鋼（澆鑄）造成的結疤，疤下一般有肉眼可見的非金屬夾雜。軋鋼造成的結疤一般稱“軋疤”，疤下一般僅有氧化鐵皮。

碳素工具鋼碳結鋼（WC=0.65%~1.35% 屬高碳鋼）主要用途：制作各種小型工具。可進行淬火、低溫回火處理獲得高硬度高耐磨性。分為優(yōu)質級和高級優(yōu)質級兩大類。命名：標志符號T+含碳量的1000倍。如：T10 WC=1.0%高級優(yōu)質級在鋼號尾部加A，如T10A4、一般工程用鑄造碳素鋼件（鑄鋼主要用途：難用鍛壓等方法成型的復雜零件且力學性能要求較高；命名：標志符號ZG+ σS值— σb值 如：ZG340-640表示方法編號：Q+數(shù)字+質量等級符號·脫氧方法符號例如：Q235A·F其中Q表示屈服強度，235表示屈服強度的數(shù)值，A表示質量等級為A級，F(xiàn)表示沸騰鋼。Q235A·F―表示屈服強度為235N/mm2；，A等級質量沸騰鋼。

氫在碳結鋼中能造成很多嚴重缺陷，如產生白點、點狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區(qū)內的裂縫等。為保證鋼的質量，必須盡可能降低鋼中氫的含量。脫氧帶入的殘余元素如鋁，可減小低碳鋼的時效傾向，還可以細化晶粒，提高鋼在低溫下的韌性，但余量不宜過多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等，含量高時可提高鋼的淬透性，但對要求具有高塑性的專用鋼，如深沖用鋼板，則是不利的。加工性能碳素鋼大都采用氧氣轉爐和平爐冶煉，優(yōu)質碳素鋼也采用電弧爐生產。根據(jù)煉鋼過程脫氧程度的不同，碳素鋼可分為鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼和介于兩者之間的半鎮(zhèn)靜鋼。冶煉方法對鋼的性能影響，主要是通過鋼的純凈度而起作用的。人們通過真空處理、爐外精煉和噴吹技術等，都可獲得更高純凈度的鋼，從而顯著改善了碳素鋼的品質。