制造基础—上篇 第一章 常用工程材料
按用途分类： ➢（碳素）结构钢 ➢（碳素）工具钢
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机械制造基础—上篇 第一章 常用工程材料
(2)碳素钢的编号 1）碳素结构钢的编号方法
碳素结构钢牌号表示方法由四个部分按顺序组成：
屈服点屈字的拼音字母Q＋屈服极限数值＋质量等级符号＋脱氧方法符号
•A、B、C、D表示质量等级，它反映了碳素钢结构中有害杂质（S、P
）含量的多少；
•F、b、Z、TZ依次表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢，一
般情况下符号Z与TZ在牌号表示中可省略。
例如Q235AF，即表示屈服点为235N／mm2、A质 量等级的沸腾钢。
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牌号后加“A”的属高级优质(s≤0.020％，p≤0.030％）
•此类钢在机械加工前一般进行球化退火，作为刃具，最终热处理为淬
火(加热温度一般为760～780℃)十低温回火(180℃)，组织为回火马氏 体十粒状渗碳体十少量残余奥氏体。其硬度可达60～65HRC；
•碳素工具钢的缺点是红硬性差，当刃部温度高于250℃时，其硬度和
则在数字后加“Mn”，如T8Mn、T8MnA等。
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4）铸造碳钢 （简称铸钢）的编号方法
其牌号用“ZG”代表铸钢二字汉语拼音首位字母，后面第一组数字为 屈服强度(单位N/mm2)，第二组数字为抗拉强度(单位N/mm2)。
例如ZG200-400， 表示屈服强度σs(或σ0.2≥200N/mm2 ) ， 抗拉强度σb≥400N/mm2的铸造碳钢件。
（6）铸造碳钢的用途
铸造碳钢一般用于制造形状复杂、机械性能要求比铸铁高的零件， 例如水压机横梁、轧钢机机架、重载大齿轮等。
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铸造碳钢中碳的质量分数一般为c＝0.15％～0.60％。
•ZG200-400 有良好的塑性、韧性和焊接性能。用于制作承受载荷不
大，要求韧性的各种机械零件，如机座、变速箱壳等。
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按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素 硫、磷的质量分数分：
➢ 普通（碳素）钢 (p ≤ 0.045%， s ≤ 0.050%) ➢ 优质（碳素）钢 (p ≤ 0.040%， s ≤ 0.040%) ➢ 高级优质（碳素）钢 (p ≤ 0.035%， s ≤ 0.030%)
2）优质碳素结构钢的编号方法
其牌号用两位数字表示，两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。
例如45钢，表示平均c =0.45%； 08钢，表示平均c =0.08%。
优质碳素结构钢按锰的质量分数不同，分为两组：
•普通锰(Mn＝0.25%～0.80%) •较高锰的(Mn=0.70%～1.20%)钢。
较高锰的优质碳素结构钢牌号数字后加“Mn”，如
有良好的综合力学性能，主要用于要求强度、塑性和韧性都较高的机械 零件，如轴类零件。
•60、65、70钢属于弹簧钢，经淬火十中温回火后可获得高的规定非
比例伸长应力，主要用于制造弹簧等弹性零件及耐磨零件。
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(5）碳素工具钢的用途
这与高类级钢优的质碳碳的素质工量具分钢数两为类c。＝0.65％～1.35％，分优质碳素工具钢
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(3）碳素结构钢的用途
碳素结构钢的硫、磷含量较多，但由于冶炼容易，工艺性好， 价格便宜，在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结 构件的要求，因此用量很大。
•Q195钢的碳的质量分数很低，塑性好。常用作螺钉、螺母及各种薄板，
也可用来代替优质碳素结构钢08或10钢，制造冲压件、焊接结构件。
•Q275钢强度较高，可代替30钢、40钢用于制造较重要的某些零件，以
降低原材料成本。
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(4）优质碳素结构钢的用途
优质碳素结构钢S、P含量较低，非金属夹杂物也较少，因此机械 性能比碳素结构钢优良，被广泛用于制造机械产品中较重要的结 构钢零件。
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•08F、10F钢的碳的质量分数低，塑性好，焊接性能好，主要用于制
造冲压件和焊接件。
•15、20、25钢属于渗碳钢 ，经渗碳、淬火十低温回火后，表面硬度
可达60HRC以上，耐磨性好，而心部具有一定的强度和韧性，可用来 制作要求表面耐磨并能承受冲击载荷的零件。
•30、35、40、45、50、55钢属于调质钢，经淬火十高温回火后，具
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第一章 常用工程材料
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第一节 常用工程材料
一、钢
1．非合金钢（简称碳素钢、碳钢）
（1）碳钢的分类 按碳的质量分数： ➢低碳钢 (c＜0.25%) ➢中碳钢 (c＝0.25％～0.60％) ➢高碳钢 (c＞0.60％)
45Mn。
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3）碳素工具钢的编号方法
其牌号以“T”开头，后面的数字表示平均碳的质量分数的千倍
•碳素工具钢分优质和高级优质两类。若为高级优质钢，则
在数字后面加“A”字。
例如T8A钢，表示平均c =0.8%的高级优质碳素工具钢 。
•对含较高锰的(Mn＝0.40％～0.60%)的碳素工具钢，
•ZG230-450 有一定的强度和较好的塑性、韧性，焊接性能良好，切
削加工性尚可。用于制作承受载荷不大，要求韧性的各种机械零件， 如砧座、外壳、轴承盖、底板、阀体、犁柱等。
•ZG270-500 有较高的强度和较好的塑性，铸造性能良好，焊接性能
尚好，切削加工性佳，用途广泛，用于制作轧钢机机架、轴承座、连 杆、箱体、缸体等。
耐磨性会显著降低。钢的淬透性也低，并容易产生淬火变形和开裂。
•碳素工具钢大多用于制造刃部受热程度较低的手用工具和低速、小进
给量的机用工具，亦可制作尺寸较小的模具和量具。
•常用碳素工具钢牌号有：T7、T7A、T8、T8A、T8Mn、T10、
T10A等。
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