锉刀
量规 手锯条
光面量规
碳素工具钢的牌号、化学成分及热处理如表6-11所示。
（4） 铸钢
牌号 : ZG +×××+×××组成。
ZG表示铸钢，其后数字分别表示最低屈服强度和抗拉强度。 如ZG200-400 表示屈服点σs（或σ0.2）≥200Mpa,抗拉强度σb≥400MPa的铸造碳 钢。
铸钢主要用于制作受力不大且要求一定韧性的各种机械零件， 如机座、变速箱壳等。
化 学 成 分 （％） 牌 号 08F 10F 15F 08 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 65 75 85 15Mn 25Mn 35Mn 45Mn 60Mn 65Mn 70Mn 统一数 字代号 U20080 U20100 U20150 U20082 U20102 U20152 U20202 U20252 U20302 U20352 U20402 U20452 U20502 U20552 U20652 U20752 U20852 U21152 U21252 U21352 U21452 U21602 U21652 U21702 C 0.05～0.11 0.07～0.13 0.12～0.18 0.05～0.11 0.07～0.13 0.12～0.18 0.17～0.23 0.22～0.29 0.27～0.34 0.32～0.39 0.37～0.44 0.42～0.50 0.47～0.55 0.52～0.60 0.62～0.70 0.72～0.80 0.82～0.90 0.12～0.18 0.22～0.29 0.32～0.39 0.42～0.50 0.57～0.65 0.62～0.70 0.67～0.75 Si ≤0.03 ≤0.07 ≤0.07 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 0.17～0.37 Mn 0.25～0.50 0.25～0.50 0.25～0.50 0.35～0.65 0.35～0.65 0.35～0.65 0.35～0.65 0.50～0.80 0.50～0.80 0.50～0.80 0.50～0.80 0.50～0.80 0.50～0.80 0.50～0.80 0.50～0.80 0.50～0.80 0.50～0.80 0.70～1.00 0.70～1.00 0.70～1.00 0.70～1.00 0.70～1.00 0.90～1.20 0.90～1.20 Cr Ni 不 大 于 0.10 0.15 0.25 0.10 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.25 0.25 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Cu
南京长江大桥
2.成分特点 ⑴ 低碳： wC≤0.2%，以保证良好塑性、韧性和焊接性能。 ⑵ 合金元素： ① Mn：强化铁素体； 降低冷脆转变温度； 增加珠光体的量，提高强度。
分之几。
如45钢—平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
①若钢中含Mn量为较高（0.7-1.0%），在两位数字后加元素 符号“Mn”，如60Mn。
②对于沸腾钢和半镇静钢, 在钢号后分别加字母F和b，如 08F、10b。 ③高级优质钢在钢号后加字母A，如20A。
表6-3 优质碳素结构钢牌号和化学成分（摘自GB/T699-1999）
匀，强度较低，不适于制造重要零件。
常用普通碳素结构钢的牌号、化学成分)
牌号 等级 脱氧 方法 化学成分（质量分数）%，不大于 C Si Mn P S
Q195
—
A
F、 Z
F、 Z
0.12
0.30
0.50
0.035
0.040
0.050
Q215 B A B Q235 C
0.15
0.35
1.20
0.045 0.045
2.合金钢
2.合金钢
1.低合金高强度结构钢 在低碳钢基础上加入少量（<5%）的合金元素而得到的钢种， 其含wS、wP均≤0.045％。 主要用来制造强度要求较高的工程结构，如桥梁、船舶、压力 容器、机车车辆、房屋、输油管道、锅炉等。 1.性能特点 ⑴ 高强度，可减轻结构重量，节约钢材。 （比采用普通碳结构钢节约15%钢材） ⑵ 足够的塑性、韧性及良好的焊接性能。 ⑶ 良好的耐蚀性及低的韧脆转变温度。
优质碳素结构钢常用牌号及用途：
成分特点：含碳量高，0.08—0.85%
08F、10F、15F、15、20、25等属于低碳钢，强度、硬度低，塑 性、韧性好，具有良好的锻压性能和焊接性能。
08F、10F主要用于制造冲压件和焊接件，如壳、盖、罩等；15F主 要用于钣金件。
15、20钢属于渗碳钢，常用于制造齿轮、销钉、小轴、螺钉、螺母 等。其中，20钢用量最大。
2.Si
Si溶入F起固溶强化作用，提高钢的强度和硬度，塑韧性稍 微降低
一般认为，Mn和Si为钢中的有益元素。
3. S
以FeS的形式存在，使钢的塑性变差； FeS+Fe→低熔点共晶体（985OC）分布在晶界上； 在热加工（ 1000-1200OC ）时共晶体熔化 →导致钢材沿晶界开裂—“热脆”。
Mn与S形成MnS(1620℃）,粒状分布在晶内。
右图：自左向右，随着含碳量增 加，组织中的渗碳体（FeC3）数 随之增加,
4．按用途分
建筑工程用钢 工程用钢 桥梁工程用钢 船舶工程用钢 车辆工程用钢 调质钢 机器用钢 渗碳钢 弹簧钢 轴承钢
结构钢
调质处 理？
钢 工具钢
刃具钢 模具钢 量具钢 不锈钢 特殊钢 耐热钢 耐磨钢
6.1.2 钢的编号 1.碳钢 （1）碳素结构钢 如Q235A·F
3.常用牌号及用途 由于碳素工具钢热硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手 动工具和低速刃具。 T7、T8：用于制造要求具有较高韧性的工具，如木工用的冲 子、凿子、锤子等。
木 工 凿
T9、T10、T11钢用于制造要 求较低韧性、较高硬度的工具， 如小钻头、冲模、手丝锥等。
木工钻
钻头
丝锥
T12、T13钢用于制造要求具有高硬度和耐磨性的 工具，如锉刀、锯条、量规等。
组织
铁素体（F）+珠光体（P）
珠光体（P）
渗碳体（Fe3C）+珠光体（P）
工业用钢指：
①碳钢：含碳量低于2.11%的铁碳合金。
特点：强度、塑性、韧性较好，又具有良好的工艺性能和
较低的价
格，因而得到广泛应用（80%）。
②合金钢
为了提高钢的性能，在碳钢基础上有意加入 一定量合金元素而得到的钢种。 含碳量对钢的组织和力学性 能的影响？
牌号：Q屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号。
— Q表示屈服强度，单位是MPa —质量等级符合：A、B、C、D、E； 由A→E，P、S含量依次下降，质量提高。
—脱氧方法符号: 沸腾钢—F；镇静钢—Z；半镇静钢— b；特殊镇静钢—TZ。
镇静钢—脱氧完全钢。组织致密，成分均匀，力学性能好。
沸腾钢—脱氧不完全钢。凝固前产生大量CO气泡，引起沸腾。其成分组织不均
（3）碳素工具钢 牌号：T + 数字组成+字母，其数字表示平均含碳量的千分之几。
如T8—其平均含碳量为 0.8%。 若钢中含Mn量为较高，钢号后加元素符号“Mn”，如T8 Mn 高级优质钢在钢号后加“A”，如T12A。
成分特点：含碳量高，0.65—1.35%， 低S、P，塑性、韧性差 热处理：球化退火、淬火+低温回火 用途：制造各种量具、刃具、模具
常用牌号及用途：
30、35、40、45、50及55等属于中碳钢，经调质处理后， 可获得良好综合机械性能，且具有良好的切削加工性。 主要用于制造轴类、齿轮等零件，如曲轴、传动轴、连杆等。 其中，45钢应用最广泛。
齿轮
曲轴
60、65、70、75等属于高碳钢，经淬火、中温回火后具有 较高的强度、弹性、硬度和耐磨性，但塑性韧性较差，其焊 接性、可切削加工性及冷变形塑性低。 主要用于制造弹簧、轧辊、凸轮等耐磨工件与钢丝绳等。其 中，65 0.035 0.17 1.40 0.040
0.050 0.045 0.040
D A
B C D
TZ
F、 Z Z Z 0.20 TZ
0.035 0.24
0.21 0.22 0.035 1.50
0.045
0.045 0.040 0.035
0.050
0.045 0.040
（1）碳素结构钢
碳素结构钢是目前产量最大、使用最多的钢种，约占钢材70%。
特点：含碳量低，硫磷含量高，其塑性高、可焊性好。
热处理：
一般不用热处理，常轧制成棒、板、型钢或以钢锭供应；在某些场合可进 行正火、调质、渗碳等处理，以提高其使用性能。
（2）优质碳素结构钢 牌号：用两位数字表示，两位数字表示钢中平均含碳量万
Q275
常用牌号及用途：
Q195、Q215、Q235A、Q235B等钢塑性较好，有一定强度， 通常轧制成钢筋、钢板、钢管等，可用于桥梁、建筑物等构件， 也可用做普通螺钉、螺帽、铆钉及垫圈等。 Q235C、Q235D可用于重要焊接结构，如锅炉、容器等。