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碳钢的分类及其基础知识

后标注“A”字。
例如,T12A表示碳质量分数为1.2%的高级 优质碳素工具钢。
碳素工具钢用来制造各种刃具、量具、模具等
常用碳素工具钢: ●T7、T8 硬度较高韧性较高,可制造冲头、锤子等工具。 ●T9、T10、T11
硬度高,韧性适中,可制造钻头、刨刀、 丝锥、手锯条等刃具及冷作模具等。 ●T12、T13
●60、65钢 主要用来制造弹簧
优质碳素结构钢使用前一般都要经过热处理
碳素工具钢的碳质量分数在0.65%~1.35%之间 钢号用平均碳质量分数的千分数的数字表示 数字之前冠以“T”(“碳”的汉语拼音字头)。 例如,T9表示碳质量分数为0.9%(即千分之 九)的碳素工具钢。碳素工具钢均为优质钢 若含硫、磷更低则为高级优质钢,则在钢号
室温冲击韧性大于600 2~800 2。 对大型焊接构件,还要有较高的断裂韧性。
(3) 良好的焊接性能和冷成型性能。 (4) 低的冷脆转变温度。 (5) 良好的耐蚀性。
成分特点 (1) 低碳:由于韧性、焊接性和冷成形性能 的要求高,其碳质量分数不超过0.20%。 (2) 加入以锰为主的合金元素。 (3) 加入铌、钛或钒等辅加元素:少量的铌、 钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物, 有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢 的强度和韧性。 此外,加入少量铜 (≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提 高抗腐蚀性能。加入少量稀土元素,可以 脱硫、去气,使钢材净化,改善韧性和工 艺性能。
硬度很高,韧性较低,可制作锉刀、 刮刀等刃具及量规、样等量具。
量规
锉刀
碳素工具钢使用前都要进行热处理(淬火+低温回火)。
碳钢的在性能上主要的不足:
(1)淬透性低 (2) 一般情况下碳钢水淬最大淬透直径只有 (3)10 ~20 。
(2) 强度和屈强比较低 普通碳钢Q235钢的σs为235 , 低合金结构钢Q345 (16)的σs则为 360 以上。 40钢的σs /σb仅为0.43, 合金钢353的σs /σb高达0.74。
铁碳合金中碳质量分数小于2.11%的合金称为钢
常用碳钢的碳质量分数一般都小于1.3%,其强度和韧性均较好,工程性能比较优越
实际使用的碳钢,除铁、碳两个主要 元素之外,还含有少量、、S、P、 H、O、N等非特意加入的杂质元素。 它们对钢材性能和质量影响很大, 必须严格控制在牌号规定的范围之内。
碳钢的分类
合金钢的分类
1.按合金元素含量多少分类: ●低合金钢(合金元素总量低于5 %) ●中合金钢(合金元素总量为5 %~10 %) ●高合金钢(合金元素总
2.按所含的主要合金元素分类: ●铬钢()
●铬镍钢() ●锰钢()
●硅锰钢()
3.按小试样正火或铸态组织分类: ●珠光体钢 ●马氏体钢 ●铁素体钢 ●奥氏体钢 ●莱氏体钢
塑性较好,有一定的强度,通常轧制成钢筋、钢板、 钢管等,可用于做桥梁、建筑物等构件,也可用做普 通螺钉、螺帽、铆钉等。
●Q235C、Q235D
可用于重要的焊接件。
●Q255、Q275
强度较高,可轧制成型钢、钢板作构件用。
优质碳素结构钢的钢号用平均碳质量分数 的万分数的数字表示
例如,钢号“20”即表示碳质量分数为0.20% (万分之二十)的优质碳素结构钢。
合金结构钢
用于制造重要工程结构和机器零件的合金钢
主要有: 低合金高强度结构钢 合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚珠轴承钢 低合金高强度结构钢(简称低合金高强钢) 主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、
输油输气管道、大型钢结构等
性能要求
(1) 高强度:一般屈服强度在300 以上。 (2) 高韧性:要求延伸率为15%~20%,
(3) 回火稳定性差 碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度 需采用较低的回火温度这样钢的韧性就偏低; 为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强 度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。 (4) 不能满足特殊性能的要求 碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以 及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使 用性能的需求。碳钢不能完全满足科学技术和工 业的发展要求。为了提高钢的性能,在铁碳合金 中特意加入合金元素。所获得的钢种称为合金钢。
若钢中锰含量较高,则在这类钢号 后附加符号“”。,如15、45等。
优质碳素结构钢主要用来制造各种机器零件
常用优质碳素结构钢: ●08F 塑性好,可制造冷冲压零件; ●10、20钢 冷冲压性与焊接性能良好,可用 作冲压件及焊接件,经过热处理 (如渗碳)也可以制造轴、销等零件;
●35、40、45、50钢 经热处理后,可获得良好的综合机械性能 ,用来制造齿轮、轴类、套筒等零件;
4.按用途分类: ●合金结构钢 ●合金工具钢 ●特殊性能钢
合金钢的编号 牌号首部用数字标明碳质量分数 结构钢以万分之一为单位的数字(两位数); 工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字 (一位数)而工具钢的碳质量分数超过1%时 碳质量分数不标出。在表明碳质量分数数字 之后,用元素的化学符号表明钢中主要合金 元素质量分数,由其后面的数字标明。平均质量 分数,少于1.5%时不标数,平均质量分数为 1.5%~2.49%、2.5%~3.49%……, 。时 相应地标以2、3……
●合金结构钢40 平均碳质量分数为0.40% 主要合金元素的质量分数在1.5%以下。 ●合金工具钢5 平均碳质量分数为0.5%, 合金元素、、的质量分数均在1.5%以下 专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明。
15表示碳质量分数约1.0%、 , ●滚珠轴承钢 在钢号前标以“G”。。 铬质量分数 约1.5%(这是一个特例, 铬质量分数以千分之一 为单位的数字表示)的滚珠轴承钢。 ●Y40 表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数 少于1.5%的易切削钢等等。 ●高级优质钢 则在钢的末尾加“A”字表明, 例如2024A等
常见碳素结构钢的牌号用数字表示
其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首, 数字表示屈服强度的数值。
例如,Q275表示屈服强度为275。 若牌号后面标注字母A、B、C、D 表示钢材质量等级不同 ,即硫、磷含量不同 其中A级钢含硫、磷量最高
D级钢含硫、磷量最低
即A、B、C、D表示钢材质量依次提高。
常用碳素结构钢: ●Q195、Q215、Q235A、Q235B
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