碳素鋼
碳素鋼 |
外文名 :Carbon steel 定 義 :質量分數小於2.11%的鐵碳合金 或 稱 :普碳鋼或碳鋼 冶煉分類:平爐鋼、轉爐鋼 |
碳素鋼:是含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金。也叫碳鋼。[1]
一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。
一般碳鋼中含碳量越高則硬度越大,強度也越高,但塑性越低。
目錄
分類方法
(1)按用途可以把碳鋼分為:碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類,碳素結構鋼又分為工程構建鋼和機器製造結構鋼兩種;
(2)按冶煉方法可分為:平爐鋼、轉爐鋼;
(3)按脫氧方法可分為:沸騰鋼(F)、鎮靜鋼(Z)、半鎮靜鋼(b)和特殊鎮靜鋼(TZ);
(4)按含碳量可以把碳鋼分為:低碳鋼(WC ≤ 0.25%),中碳鋼(WC0.25%—0.6%)和高碳鋼(WC>0.6%);
(5)按鋼的質量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼(含磷、硫較高)、優質碳素鋼(含磷、硫較低)和高級優質鋼(含磷、硫更低)和特級優質鋼。[2]
碳素鋼種類
碳素結構鋼
牌號:例Q235-A·F,表示σs=235MPa。
牌號註解:Q是屈服強度 A質量等級(有ABCD四級),F沸騰鋼。
特點:價格低廉,工藝性能(如焊接性和冷成形性)優良。
應用:一般工程結構和普通機械零件。如Q235可製作螺栓、螺母、銷子、吊鈎和不太重要的機械零件以及建築結構中的螺紋鋼、[[型鋼]、鋼筋等。
優質碳素結構鋼
牌號:例45、65Mn、08F。
牌號註解:直接表示金屬含碳量的萬分數。
應用:製造重要機械零件的非合金鋼,一般都要經過熱處理之後使用。
常用鋼號及用途
08F,碳的質量分數低,塑性好,強度低,用於衝壓件如汽車和儀表外殼;
20,塑性和焊接性好,用於強度要求不高的零件及滲碳零件,例如機罩、焊接容器,小軸、螺母、墊圈及滲碳齒輪等;
45,40Mn,經調質後綜合力學性能良好,用於受力較大的機械零件,如齒輪、連杆、機床主軸等;
60、65Mn鋼具有較高的強度;用於製造各種彈簧、機車輪緣、低速車輪。
碳素工具鋼
牌號:例如T12鋼表示Wc=1.2%的碳素工具鋼。
牌號註解:T加金屬含碳量的千分數。
特點:屬共析鋼和過共析鋼,強度、硬度較高,耐磨性好適用於製造各種低速切削刀具。
常用鋼號及用途
T7、T8:製作承受一定衝擊而要求韌性的零件。如大錘、沖頭、鑿子、木工工具、剪刀。
T9、T10、T11:製造衝擊較小的要求高硬度高耐磨性的工具。如絲錐、小鑽頭、沖模、手鋸條。
T12、T13:製作不受衝擊的工具。如銼刀、刮刀、剃刀、量具。
鑄鋼
牌號:例如ZG200-400,表示σs=200MPa,σb=400MPa的鑄鋼。
性能:鑄造性能比鑄鐵差,但力學性能比鑄鐵好。
應用:主要用於製造形狀複雜,力學性能要求高,而在工藝上又很難用鍛壓等方法成形的比較重要的機械零件,例如汽車的變速箱殼,機車車輛的車鈎和聯軸器等。[3]
影響因素及危害
錳:約為0.25%~0.80%。固溶強化;清除FeO,降低鋼的脆性;與硫化合成MnS,可以減輕硫的有害作用。有益。
硅:約為0.10%~0.40%,固溶強化;除FeO對鋼質量的不良影響,有益。
硫:FeS與Fe形成低熔點共晶體(熔點為985℃),在1000~1250℃熱加工時導致鋼變脆而開裂,「熱脆」。有害。
磷:強度、硬度提高,但使塑性和韌性降低,「冷脆」。有害。
視頻
常用的碳素鋼
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