Σύμφωνα με το επίπεδο περιεκτικότητας σε άνθρακα, ανθρακούχο χάλυβα γιαχύσιμογενικά χωρίζεται σε χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, χάλυβα μεσαίου άνθρακα και χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Οι χυτοί ανθρακοχάλυβες όλων των χωρών στον κόσμο ταξινομούνται γενικά ανάλογα με την αντοχή τους και διαμορφώνονται οι αντίστοιχες ποιότητες.
Όσον αφορά τη χημική σύσταση του ανθρακούχου χάλυβα, εκτός από τον φώσφορο και το θείο, δεν υπάρχουν περιορισμοί ή μόνο ανώτατα όρια σε άλλα χημικά στοιχεία. Σύμφωνα με την παραπάνω υπόθεση, η χημική σύσταση του χυτού ανθρακούχου χάλυβα προσδιορίζεται από τοχυτήριοσύμφωνα με τις απαιτούμενες μηχανικές ιδιότητες.
Οι μέθοδοι θερμικής επεξεργασίας των χυτών ανθρακούχου χάλυβα είναι συνήθως ανόπτηση, κανονικοποίηση ή κανονικοποίηση + σκλήρυνση. Για ορισμένα χυτά χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σβέση και σκλήρυνση, δηλαδή σβήσιμο + σκλήρυνση υψηλής θερμοκρασίας, έτσι ώστε να βελτιωθούν οι ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες των χυτών ανθρακούχων χάλυβα. Τα μικρά χυτά από ανθρακούχο χάλυβα μπορούν να σβήσουν και να μετριαστούν απευθείας από την κατάσταση χύτευσης. Για χύτευση ανθρακούχου χάλυβα μεγάλης κλίμακας ή πολύπλοκου σχήματος, είναι σκόπιμο να εκτελείται επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης μετά την επεξεργασία κανονικοποίησης.
Η επίδραση του άνθρακα στη μικροδομή και τις ιδιότητες του ανθρακούχου χάλυβα
1) Η επίδραση του άνθρακα στη δομή του ανθρακούχου χάλυβα
Ο άνθρακας είναι το κύριο στοιχείο που καθορίζει τη μεταλλογραφική δομή και τις ιδιότητες του χάλυβα. Στην περιοχή του υποευτεκτοειδούς χάλυβα, καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε άνθρακα, η σχετική ποσότητα φερρίτη μειώνεται και η σχετική ποσότητα περλίτη αυξάνεται. Όταν φτάνουμε στην ευτεκτοειδή σύνθεση, όλα είναι περλίτης. Στο εύρος των υπερευτεκτοειδών, καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε άνθρακα, η σχετική ποσότητα προευτεκτοειδούς τσιμενίτη αυξάνεται και η σχετική ποσότητα περλίτη μειώνεται.
2) Η επίδραση του άνθρακα στις μηχανικές ιδιότητες του ανθρακούχου χάλυβα
Ο άνθρακας επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες του ανθρακούχου χάλυβα επηρεάζοντας τις σχετικές ποσότητες και τα χαρακτηριστικά κατανομής κάθε δομικού συστατικού στη μικροδομή. Γενικά, καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε άνθρακα, η σκληρότητα του ανθρακούχου χάλυβα θα αυξηθεί, αλλά η ενέργεια κρούσης και η επιμήκυνσή του θα μειωθούν. Η αντοχή εφελκυσμού και η αντοχή διαρροής πρώτα θα αυξηθούν και στη συνέχεια θα μειωθούν καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε άνθρακα στον ανθρακούχο χάλυβα.
3) Η επίδραση του άνθρακα στην απόδοση κοπής των χυτών ανθρακούχων χάλυβα
Ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα έχει μεγάλη ποσότητα φερρίτη, χαμηλή σκληρότητα, καλή πλαστικότητα και εύκολη συγκόλληση, επομένως η απόδοση κοπής του είναι σχετικά κακή. Υπάρχουν περισσότεροι τσιμεντίτες σε χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Όταν ο τσιμενίτης διανέμεται σε νιφάδες και δίκτυο, το εργαλείο φοριέται εύκολα, επομένως η απόδοση κοπής του είναι σχετικά κακή. Η αναλογία φερρίτη και τσιμενίτη σε χάλυβα μεσαίου άνθρακα είναι κατάλληλη, η σκληρότητα και η πλαστικότητα είναι επίσης μέτρια και η απόδοση κοπής είναι καλύτερη. Η απόδοση κοπής είναι η καλύτερη όταν το εύρος σκληρότητας των χυτών χάλυβα είναι 180-230 HBW.
4) Η επίδραση του άνθρακα στην απόδοση χύτευσης του ανθρακούχου χάλυβα
Στην ίδια θερμοκρασία, η ρευστότητα του τηγμένου χάλυβα με διαφορετική περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι διαφορετική. Επειδή οι χάλυβες με διαφορετική περιεκτικότητα σε άνθρακα έχουν διαφορετικούς βαθμούς ανάπτυξης στους δενδρίτες. Όσο μεγαλύτερο είναι το διάστημα θερμοκρασίας της ζώνης κρυστάλλωσης (η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της γραμμής liquidus και της γραμμής solidus), τόσο πιο αναπτυγμένοι είναι οι δενδριτικοί κρύσταλλοι του ανθρακούχου χάλυβα, δηλαδή τόσο χειρότερη είναι η ρευστότητα του τηγμένου χάλυβα, που έχει ως αποτέλεσμα ικανότητα του τηγμένου χάλυβα να γεμίζει το καλούπι.
