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碳结钢的时效通常有淬火时效和应变时效两种，都是由间隙元素作用引起的，主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。淬火时效 即钢由高温快速冷却后性能随时间而变化的现象。钢中含碳量、脱氧程度和含氮量对淬火时效都有很大影响。低碳钢、脱氧不充分的沸腾钢和含氮量较高的钢发生淬火时效显著。含碳约0.3%的中碳钢，由淬火时效所引起的性能变化已大为减弱。含碳约0.6%的高碳钢，实际上不起时效硬化作用（见金属热处理）。应变时效 经冷加工变形后的性能随时间而变化的现象。碳和氮对应变时效的影响，与对淬火时效的影响相似，磷也促进应变时效。低碳钢因冷变形而消失的屈服点，随时间的延长而逐渐恢复。应变时效比淬火时效更为复杂。如钢材经淬火后再进行冷加工，无论在室温或稍高温度下，均将加速其应变时效。

热轧碳结钢的规格为5.5-250毫米。其中：5.5-25毫米的小碳结钢大多以直条成捆的供给，常用作钢筋、螺栓及各种机械零件；大于25毫米的碳结钢，主要用于制造机械零件、无缝钢管的管坯等。按化学成分分类：碳素钢按化学成分（即以含碳量）可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢又称软钢，含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于承受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。中碳钢碳量0.25%～0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。按产质量量分为普通碳素构造钢和优质碳素构造钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处置，直接运用热轧材、冷拉材，亦可经热处置后运用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。可以抵达的高硬度约为HRC55(HB538），σb为600～1100MPa。