“軟鋼”究竟有多軟？What is MILD STEEL？
前言：軟鋼（MILD STEEL）這個(gè)叫法在鋼鐵行業(yè)里屢見(jiàn)不鮮，國(guó)際貿(mào)易的初期詢單中也常見(jiàn)MILD STEEL的叫法。
但是什么是軟鋼呢？恐怕大多數(shù)人都說(shuō)不清楚。
這個(gè)問(wèn)題也曾困惑我們技術(shù)團(tuán)隊(duì)很長(zhǎng)時(shí)間，百度上解釋一大把，但是都沒(méi)有出處，而且自相矛盾，可靠性也就不言而喻了。
最近偶然翻到一份權(quán)威資料，是美國(guó)金屬學(xué)會(huì)（ASM）J.R. Davis等人編著出版的，書(shū)名為《Alloying : understanding the basics》，終于找到了關(guān)于軟鋼的權(quán)威說(shuō)法，特把它摘出來(lái)，分享給各位業(yè)內(nèi)朋友。
軟鋼（mild steel）：是指含碳量0.15%～0.30%，Mn含量不大于0.75%的一種低碳鋼。
這么一句話的解釋可能還是不容易理解的，我們系統(tǒng)地梳理下鋼的分類。
SAE/AISI定義的鋼的分類
(簡(jiǎn)潔就是美，我們先看圖)
軟鋼是碳素鋼中低碳鋼里組別二中的一個(gè)分類。
首先，我們要看看，什么是碳素鋼？
按照SAE/AISI的定義，碳素鋼（Carbon Steel）是指：
1、對(duì)Cr，Co，Nb，Mo，Ni，Ti，W，V或Zr沒(méi)有最小含量的規(guī)定以獲得所需的合金效應(yīng)；
2、或規(guī)定的最小Cu含量不大于0.40%；或指Mn含量不大于1.65%，Si含量不大于0.60%，Cu含量不大于0.60%，（總合金含量不大于2.0%）的鋼。
碳素鋼的分類
通常，碳素鋼可分為4類：
① 低碳鋼（碳含量不大于0.30%），
② 中碳鋼（碳含量為0.30%~0.60%），
③ 高碳鋼（碳含量為0.60%~1.00%），
④ 易切削鋼。
碳素鋼的性能和加工處理特點(diǎn)主要取決于碳和錳的含量，以及鋼的純凈度。
低碳鋼的分類
低碳鋼根據(jù)碳含量的不同，可分成兩組：
第一組別是指碳含量小于0.15%的低碳鋼；
第二組別是指碳含量為0.15%~0.30%的低碳鋼。
軟鋼（Mild Steel)歸屬于第二組別中的一個(gè)分類，也即指含碳量0.15%～0.30%，Mn含量不大于0.75%的這一個(gè)分類。
低碳鋼這兩個(gè)分組的特點(diǎn)
第一組別（C＜0.15%）
也即碳含量較低的那一組
其屈服強(qiáng)度通常為205MPa~240 MPa，強(qiáng)度和硬度隨著鋼的C含量的增加和冷作加工硬化程度的增加而增加，強(qiáng)度的增加往往是以犧牲延展性或冷成形能力為代價(jià)的。
當(dāng)主要是考慮鋼的冷成形性能或沖壓性能要求時(shí)，通常選擇這個(gè)類別。
同時(shí)，又因?yàn)檫@一組別的冷軋板，通常具有優(yōu)良的表面質(zhì)量，可用于汽車面板，家電面板等。
我們常見(jiàn)的一些汽車沖壓用外板，寶鋼企標(biāo)的DC05，福特汽車的A12，日產(chǎn)汽車的SP121，菲亞特新版標(biāo)準(zhǔn)的CR03，本田汽車的JSC270F等都屬于這一類鋼。（雖然在一些標(biāo)準(zhǔn)中也將其稱為MILD STEEL。）
第二組別（C:0.15%~0.30%）
也即包含了軟鋼（Mild Steel）的那一組
與第一組低碳鋼相比，第二組別低碳鋼的強(qiáng)度和硬度增加，冷成形性能下降?？紤]到其便于進(jìn)行熱處理的特征，通常稱為滲碳或表面硬化鋼級(jí)。
軟鋼（Mild Steel）屬于其中低錳含量的一個(gè)分類，典型的牌號(hào)有我國(guó)國(guó)標(biāo)中的20號(hào)鋼。
需要特別說(shuō)明的是，軟鋼（mild steel）是第二組別低碳鋼中比較特殊的一支。軟鋼通常可焊接性較好，但由于存在一定的淬硬傾向，當(dāng)錳含量較高、且截面較厚或接頭拘束度較高的情況下，可能需要進(jìn)行焊前預(yù)熱處理。當(dāng)焊接接頭厚度大于25mm時(shí)，特別是當(dāng)基板的含碳量超過(guò)0.22%時(shí)，需要將軟鋼預(yù)熱到約40℃，并且焊接完成后，焊縫區(qū)域的應(yīng)力釋放熱處理的溫度大約為525℃~ 675℃。
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第一組別（碳含量小于0.15%）的低碳鋼，對(duì)晶粒長(zhǎng)大敏感，并導(dǎo)致脆性，在冷成形后并在595℃和下相變溫度（A1）之間加熱時(shí)，此現(xiàn)象被稱為應(yīng)變時(shí)效脆性。如果已形成粗晶，可以通過(guò)熱處理重新細(xì)化晶粒，即將鋼加熱到上相變溫度（A3）溫度以上，隨后冷卻。
簡(jiǎn)單說(shuō)上文列舉的汽車鋼退火工藝不當(dāng)容易導(dǎo)致粗晶缺陷，但重新退火可以改善。
對(duì)于以棒鋼、線材形式供貨的產(chǎn)品，其機(jī)加工性能可通過(guò)冷拔進(jìn)行改善，通常認(rèn)為這類鋼適合焊接或釬焊，但其焊縫熱影響區(qū)局部或整個(gè)零件可能會(huì)發(fā)生強(qiáng)度下降的現(xiàn)象。
第二組別（C:0.15%~0.30%）的這部分滲碳鋼，它的使用選擇取決于零件的特性及所需的性能以及處理的工藝?；逄己吭黾?，淬火時(shí)可獲得更高的芯部硬度，錳含量的增加有助有提高整個(gè)零件的淬透性和表面硬化性。
在這個(gè)組別的低碳鋼中，中錳低碳鋼（錳含量0.60%~ 1.00% )的機(jī)加工性能優(yōu)于低錳低碳鋼（0.30 %~0.60%）。
當(dāng)進(jìn)行滲碳處理時(shí)，該分類的牌號(hào)如SAE/AISI 1016，1018和 1019被廣泛用于制造采用水淬工藝的零件，SAE/AISI 1022 和SAE/AISI 1500 系列適用于厚截面或采用油淬工藝的薄截面零件。對(duì)冷成形件或冷墩件，碳含量相同時(shí)，錳含量越低，成形性能越好。相對(duì)于低錳低碳鋼，中錳低碳鋼的特點(diǎn)是強(qiáng)度有所提升，適用于制作鍛件。
通常，第二組別的低碳鋼適合在滲碳前進(jìn)行焊接或釬接，如果條件受限，必須在滲碳后才能進(jìn)行焊接的話，在滲碳處理時(shí)，該待焊接區(qū)必須進(jìn)行隔離保護(hù)以免于被滲碳。
另外的一種替代方法是，將滲碳后未淬硬的待焊接區(qū)，采用機(jī)加工的方法去除滲碳層。普通碳素鋼滲碳的典型應(yīng)用場(chǎng)景，是要求零件具有較硬的耐磨表面，但不需要增加零件芯部的力學(xué)性能。典型應(yīng)用包括小的軸桿、活塞、低荷載齒輪等。
資料來(lái)源：Alloying: Understanding the Basics，Editor: Joseph R. Davis，ASM International; 1 edition (December 1, 2001)，ISBN: 978-0-87170-744-4
常見(jiàn)寶鋼軟鋼與國(guó)外牌號(hào)的近似關(guān)系
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