A széntartalom szintje szerint a szénacél aöntvényáltalában alacsony széntartalmú acélra, közepes széntartalmú acélra és magas széntartalmú acélra osztják. A világ összes országában az öntött szénacélokat általában szilárdságuk szerint osztályozzák, és ennek megfelelő minőséget állítanak elő.
A szénacél kémiai összetételét illetően – a foszfor és a kén kivételével – nincs korlátozás, vagy csak felső határértékek vonatkoznak más kémiai elemekre. A fenti feltevés szerint az öntött szénacél kémiai összetételét aöntödea szükséges mechanikai tulajdonságoknak megfelelően.
A szénacél öntvények hőkezelési módszerei általában izzítás, normalizálás vagy normalizálás + temperálás. Egyes nagy széntartalmú acélöntvényeknél az edzés és a temperálás is alkalmazható, azaz az edzés + magas hőmérsékletű megeresztés, a szénacél öntvények átfogó mechanikai tulajdonságainak javítása érdekében. A kis szénacél öntvények öntött állapotukból közvetlenül hűthetők és temperálhatók. Nagyméretű vagy összetett alakú szénacél öntvényeknél a normalizáló kezelést követően célszerű oltó- és temperáló kezelést végezni.
A szén hatása a szénacél mikroszerkezetére és tulajdonságaira
1) A szén hatása a szénacél szerkezetére
A szén a fő elem, amely meghatározza az acél metallográfiai szerkezetét és tulajdonságait. A hipoeutektoid acél tartományában a széntartalom növekedésével a ferrit relatív mennyisége csökken, a perlit relatív mennyisége pedig nő. Amikor elérjük az eutektoid összetételt, mindegyik perlit. A hipereutektoid tartományban a széntartalom növekedésével a proeutektoid cementit relatív mennyisége nő, a perlit relatív mennyisége pedig csökken.
2) A szén hatása a szénacél mechanikai tulajdonságaira
A szén befolyásolja a szénacél mechanikai tulajdonságait azáltal, hogy befolyásolja az egyes szerkezeti elemek relatív mennyiségét és eloszlási jellemzőit a mikroszerkezetben. Általánosságban elmondható, hogy a széntartalom növekedésével a szénacél keménysége nő, ütési energiája és nyúlása azonban csökken. A szakítószilárdság és a folyáshatár először nő, majd csökken, ahogy a szénacél széntartalma nő.
3) A szén hatása a szénacél öntvények vágási teljesítményére
Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél nagy mennyiségű ferrittel rendelkezik, alacsony keménységű, jó plaszticitású és könnyen tapad, ezért vágási teljesítménye viszonylag gyenge. A magas széntartalmú acélban több cementit található. Amikor a cementit pelyhekben és hálózatban oszlik el, a szerszám könnyen viselhető, így a vágási teljesítménye viszonylag gyenge. A közepes széntartalmú acélban a ferrit és cementit aránya megfelelő, a keménység és a plaszticitás is mérsékelt, a vágási teljesítmény pedig jobb. A vágási teljesítmény akkor a legjobb, ha az acélöntvények keménységi tartománya 180-230 HBW.
4) A szén hatása a szénacél öntési teljesítményére
Ugyanazon hőmérsékleten a különböző széntartalmú olvadt acél folyékonysága eltérő. Mivel a különböző széntartalmú acélok dendritekben eltérő fejlettségűek. Minél nagyobb a kristályosodási zóna hőmérsékleti tartománya (a likviduszvonal és a szoliduszvonal közötti hőmérséklet-különbség), annál fejlettebbek a szénacél dendrites kristályai, vagyis annál rosszabb az olvadt acél folyékonysága, ami azt eredményezi, hogy az olvadt acél képessége a forma kitöltésére.
