Kohlenstoffarmer Stahl, auch Weichstahl genannt, ist eine Gruppe von Legierungen auf Eisenbasis mit Kohlenstoff als Legierungselement, dessen Kohlenstoffgehalt jedoch weniger als 0,25 % beträgt. Aufgrund seiner geringen Festigkeit, geringen Härte und Weichheit wird er auch Weichstahl genannt. Es umfasst die meisten gewöhnlichen Kohlenstoffbaustähle und einige hochwertige Kohlenstoffbaustähle. Die meisten von ihnen werden für die Konstruktion von Strukturteilen ohne Wärmebehandlung verwendet, und einige werden für mechanische Teile verwendet, die nach dem Aufkohlen und anderen Wärmebehandlungen Verschleißfestigkeit erfordern.
Die geglühte Struktur von kohlenstoffarmem Stahl besteht aus Ferrit und einer kleinen Menge Perlit, seine Festigkeit und Härte sind geringer und seine Plastizität und Zähigkeit sind besser. Daher ist seine Kaltumformbarkeit gut und es kann durch Methoden wie Crimpen, Biegen und Stanzen kaltumgeformt werden. Dieser Stahl ist außerdem gut schweißbar. Unter kohlenstoffarmem Stahl versteht man im Allgemeinen Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,10 und 0,25 %. Diese Art von Stahl hat eine geringe Härte und eine gute Plastizität. Es ist praktisch, das Kaltumformverfahren, das Schweißen und das Schneiden plastischer Verformung anzuwenden. Es wird häufig zur Herstellung von Ketten, Nieten, Bolzen, Wellen usw. verwendet.
Die geglühte Struktur von kohlenstoffarmem Stahl besteht aus Ferrit und einer kleinen Menge Perlit, seine Festigkeit und Härte sind geringer und seine Plastizität und Zähigkeit sind besser. Daher ist seine Kaltumformbarkeit gut und kann durch Methoden wie Crimpen, Biegen und Stanzen kaltumgeformt werden. Dieser Stahl ist gut schweißbar. Kohlenstoffarmer Stahl mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt weist eine geringe Härte und eine schlechte Bearbeitbarkeit auf. Durch eine Normalisierungsbehandlung kann die Bearbeitbarkeit verbessert werden.
Kohlenstoffarmer Stahl wird im Allgemeinen zu Winkelstahl, Kanalstahl, I-Trägern, Stahlrohren, Stahlbändern oder Stahlplatten gewalzt, die zur Herstellung verschiedener Bauteile, Behälter, Kästen, Ofenkörper und landwirtschaftlicher Maschinen verwendet werden. Hochwertiger kohlenstoffarmer Stahl wird zu dünnen Blechen gewalzt, um daraus Tiefziehprodukte wie Autokabinen und Motorhauben herzustellen. Es wird auch zu Stangen gewalzt, um mechanische Teile mit geringen Festigkeitsanforderungen herzustellen. Kohlenstoffarmer Stahl wird vor der Verwendung im Allgemeinen nicht wärmebehandelt. Der aufgekohlte oder cyanidisierte Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,15 % wird für Wellen, Buchsen, Kettenräder und andere Teile verwendet, die eine hohe Oberflächentemperatur und eine gute Verschleißfestigkeit erfordern.
Die Verwendung von kohlenstoffarmem Stahl ist aufgrund seiner geringen Festigkeit eingeschränkt. Durch entsprechende Erhöhung des Mangangehalts in Kohlenstoffstahl und die Zugabe von Spuren von Legierungselementen wie Vanadium, Titan, Niob usw. kann die Festigkeit des Stahls erheblich erhöht werden. Wenn der Kohlenstoffgehalt im Stahl reduziert wird und eine kleine Menge Aluminium, eine kleine Menge Bor und karbidbildende Elemente hinzugefügt werden, kann eine Bainitgruppe mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt erhalten werden, die eine hohe Festigkeit aufweist und eine bessere Plastizität und Zähigkeit beibehält.
Der Kohlenstoffgehalt von Gussstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt beträgt weniger als 0,25 %, während der Kohlenstoffgehalt von Gussstahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,25 % und 0,60 % und der Kohlenstoffgehalt von Gussstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,6 % und 3,0 % liegt. Die Festigkeit und Härte von gegossenem Kohlenstoffstahl nehmen mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt zu.
Gegossener Kohlenstoffstahl hat folgende Vorteile: geringere Produktionskosten, höhere Festigkeit, bessere Zähigkeit und höhere Plastizität. Gegossener Kohlenstoffstahl kann zur Herstellung von Teilen verwendet werden, die schwere Lasten tragen, wie z. B. Walzgerüste aus Stahl und hydraulische Pressensockel in Schwermaschinen. Es können auch Teile hergestellt werden, die großen Kräften und Stößen ausgesetzt sind, wie etwa Räder, Kupplungen, Polster und Seitenrahmen an Schienenfahrzeugen.
