碳素鋼的性能主要取決于鋼的含碳量和顯微組織。在退火或熱軋狀態(tài)下，隨含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和沖擊韌性下降。焊接性和冷彎性變差。所以工程結(jié)構(gòu)用鋼，常限制含碳量。

　　碳素鋼中的殘余元素和雜質(zhì)元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等，對(duì)碳素鋼的性能也有影響。這和影響有時(shí)互相加強(qiáng)，有時(shí)互相抵銷。例如：硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性，而適量的錳可減少或部分抵銷其熱脆性。殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性，增加冷脆性。除硫和氧降低強(qiáng)度外，其它雜質(zhì)元素均在不同程度上提高鋼的強(qiáng)度。幾乎所有的雜質(zhì)元素都能降低鋼的塑性和焊接性。

　　氫在鋼中能造成很多嚴(yán)重缺陷，如產(chǎn)生白點(diǎn)、點(diǎn)狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區(qū)內(nèi)的裂縫等。為保證鋼的質(zhì)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(shí)效傾向，還可以細(xì)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(shí)可提高鋼的淬透性，但對(duì)要求具有高塑性的專用鋼，如深沖用鋼板，則是不利的。

　　冶煉、加工對(duì)碳素鋼性能的影響碳素鋼大都采用氧氣轉(zhuǎn)爐和平爐冶煉，**碳素鋼也采用電弧爐生產(chǎn)。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(duì)鋼的性能影響，主要是通過鋼的純凈度而起作用的。近年來人們通過真空處理、爐外精煉和噴吹技術(shù)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(zhì)。

　　碳素鋼的塑性加工工藝通常分熱加工和冷加工。經(jīng)過熱加工，鋼錠中的小氣泡、疏松等缺陷被焊合起來，使鋼的組織致密。同時(shí)，熱加工可破壞鑄態(tài)組織、細(xì)化晶粒。使鍛軋的鋼材比鑄態(tài)具有更好的力學(xué)性能。經(jīng)冷加工的鋼，隨著冷塑性變形程度增大，強(qiáng)度和硬度增加，塑性和韌性降低。為提高成材率，廣泛應(yīng)用連續(xù)鑄鋼工藝。

　　檢測(cè)項(xiàng)目：

　　沖擊實(shí)驗(yàn)：高低溫沖擊實(shí)驗(yàn)、多次沖擊實(shí)驗(yàn)等;

　　化學(xué)成分：C、S、P、Mn、Si、Cr、Ni元素含量的分析;

　　硬度：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、顯微硬度、肖氏硬度等;

　　無損檢測(cè)：超聲波探傷、磁力探傷射線探傷、規(guī)格尺寸檢測(cè)、表面缺陷檢測(cè)等;

　　化學(xué)性能：晶間腐蝕實(shí)驗(yàn)、抗氧化性能實(shí)驗(yàn)、大氣腐蝕實(shí)驗(yàn)、全浸、間浸腐蝕實(shí)驗(yàn)等;

　　電學(xué)性能：磁性能測(cè)量、密度測(cè)量、彈性模量測(cè)量、膨脹系數(shù)測(cè)量、電阻率的測(cè)量等;

　　宏觀檢驗(yàn)：鎮(zhèn)靜鋼，連鑄鋼，沸騰鋼的組織及宏觀缺陷的斷定、酸浸試驗(yàn)、塔形發(fā)紋酸浸實(shí)驗(yàn)、硫印實(shí)驗(yàn)、斷口檢驗(yàn)等;

　　金相檢驗(yàn)：金相顯微鏡檢測(cè)脫碳層深度(GB/T224-1987)、晶粒度檢測(cè)、鋼中非金屬夾雜物的檢測(cè)、鋼中化學(xué)成分偏析檢測(cè)等;

　　物理性能：金屬塑性加工產(chǎn)品性能檢驗(yàn)中物理性能指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，主要檢驗(yàn)項(xiàng)目有磁性能、密度、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、電阻值等。工藝性能：淬透性實(shí)驗(yàn)、焊接性能實(shí)驗(yàn)、切削性能實(shí)驗(yàn)、磨損試驗(yàn)、金屬彎曲實(shí)驗(yàn)、金屬反復(fù)彎曲實(shí)驗(yàn)、金屬線材反復(fù)彎曲實(shí)驗(yàn)、金屬線材扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、金屬線材纏繞實(shí)驗(yàn)、金屬項(xiàng)斷實(shí)驗(yàn)、金屬杯突試驗(yàn)等;

　　拉伸性能：硬度指標(biāo)(規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力、規(guī)定總伸長(zhǎng)應(yīng)力、規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力、屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度)、塑性指標(biāo)(伸長(zhǎng)率;斷面伸縮率)、高溫蠕變實(shí)驗(yàn)(蠕變速度、持久強(qiáng)度極限、持久斷后伸長(zhǎng)率、持久斷面收縮率)等。

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