第二章 钢的分类

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二、碳钢的分类及编号
1．按钢中碳含量的多少分类
1600 C 1400 C
δ
L
1200 C 1000 C
γ
（1）复习铁碳合金按 ）复习铁碳合金按FeFe3C相图分类 相图分类 亚共析钢： 亚共析钢： 0.0218%≤wc≤0.77% 共 析 钢： wc =0.77% 过共析钢： 过共析钢： 0.77%＜wc≤2.11% ＜ （2）按钢中碳含量的多少， ）按钢中碳含量的多少， 碳钢通常可分为 低碳钢： 低碳钢： wc ≤0.25% 中碳钢： 中碳钢：0.25%＜wc≤0.6% ＜ 高碳钢： 高碳钢： wc＞0.6%
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2-优质碳素结构钢 优质碳素结构钢
（1）用于较为重要的机件，可以通过各种热处理 ）用于较为重要的机件， 调整零件的力学性能。 调整零件的力学性能。 可以是热轧后空冷， （2）供货状态可以是热轧后空冷，也可以是退火、 ）供货状态可以是热轧后空冷 也可以是退火、 正火等状态，一般随用户需要而定。 正火等状态，一般随用户需要而定。 一般用两位数字表示。 （3）优质碳素结构钢的牌号一般用两位数字表示。 ）优质碳素结构钢的牌号一般用两位数字表示 这两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万倍。 这两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万倍 。 这类钢中硫、 磷等有害杂质含量相对较低， 这类钢中硫 、 磷等有害杂质含量相对较低 ， 夹 杂物也较少， 化学成分控制较严格， 质量比普 杂物也较少 ， 化学成分控制较严格 ， 通碳素结构钢好。 通碳素结构钢好。
4．按金相组织分类 ． 按退火后的组织合金钢可分为： 按退火后的组织合金钢可分为： 亚共析钢、共析钢、过共析钢、 亚共析钢、共析钢、 过共析钢、莱氏体钢 在铸态组织中有莱氏体） （在铸态组织中有莱氏体）。 按正火后的组织合金钢可分为： 按正火后的组织合金钢可分为： 铁素体钢 珠光体钢 贝氏体钢 马氏体钢 奥氏体钢
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三、碳钢的用途 1-普通碳素结构钢 普通碳素结构钢 （1）主要用于一般工程结构和普通零件，它通 ）主要用于一般工程结构和普通零件， 常轧制成钢板、钢带、钢管、盘条、型钢、 常轧制成钢板、钢带、钢管、盘条、型钢、棒 钢或各种型材（ 圆钢、 方钢、 工字钢、 钢或各种型材 （ 圆钢 、 方钢 、 工字钢 、 钢筋 可供焊接、铆接、栓接等结构件使用。 等），可供焊接、铆接、栓接等结构件使用。 应用量很大（钢总产量的70%以上）。 以上） 应用量很大（钢总产量的 以上 是这类钢通常的供货状态 （2）热轧后空冷是这类钢通常的供货状态。用 ）热轧后空冷是这类钢通常的供货状态。 户一般不需要再进行热处理而是直接使用。wC 户一般不需要再进行热处理而是直接使用。 =0.06%~0.38%，当质量等级为“A”、“B”时， ，当质量等级为“ 、 时 在保证力学性能的要求下， 在保证力学性能的要求下，化学成分可根据需 方要求作适当调整。 方要求作适当调整。
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优质碳素结构钢中有三个钢号是沸腾钢， 优质碳素结构钢中有三个钢号是沸腾钢，它 们是08F、10F、15F。半镇静钢标“b”，镇静 们是 、 、 。半镇静钢标“ ， 钢一般不标符号。 钢一般不标符号。 高级优质碳素结构钢在牌号后加符号 在牌号后加符号“ ， 高级优质碳素结构钢在牌号后加符号“A”， 特级碳素结构钢加符号“E”。 特级碳素结构钢加符号“E”。 专用优质碳素结构钢还要在牌号的头部 还要在牌号的头部（ 专用优质碳素结构钢还要在牌号的头部（或 尾部）加上代表产品用途的符号， 尾部）加上代表产品用途的符号，例如平均碳 含量为0.2%的锅炉用钢，其牌号表示为“20g” 的锅炉用钢， 含量为 的锅炉用钢 其牌号表示为“ 等。
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（3）普通碳素结构钢的牌号表示方法 ） 牌号表示方法是由代表屈服点的字母 是由代表屈服点的字母（ ） 牌号表示方法是由代表屈服点的字母（Q）、 屈服点数值、质量等级符号（ 、 、 、 ） 屈服点数值 、质量等级符号（ A、B、C、D） 及脱氧方法符号（ 、 、 、 ） 及脱氧方法符号（F、b、Z、TZ）等四个部 分按顺序组成。 分按顺序组成。 标志符号Q来源于屈服点的汉语拼音字头 来源于屈服点的汉语拼音字头Q； 标志符号 来源于屈服点的汉语拼音字头 ； 屈服点数值共分 屈服点数值 共分195、 215、 235、 255、 275 、 、 、 、 共分 五个强度等级； 五个强度等级；
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4．按钢冶炼时的脱氧程度分类，可分为 ．按钢冶炼时的脱氧程度分类， （1）沸腾钢：是指脱氧不彻底的钢，代号 ）沸腾钢：是指脱氧不彻底的钢， 为F。 。 （2）镇静钢：是指脱氧彻底的钢，代号为 ）镇静钢：是指脱氧彻底的钢， Z。 Z。 （3）半镇静钢：是指脱氧程度介于沸腾钢 ）半镇静钢： 和镇静钢之间，代号为b。 和镇静钢之间，代号为 。 （4）特殊镇静钢：是指进行特殊脱氧的钢， ）特殊镇静钢：是指进行特殊脱氧的钢， 代号为TZ。 代号为 。
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3．按冶金质量分类 ． 普通低合金钢：wS≤0.05%，wP≤0.045% ， 优质低合金钢： 优质低合金钢：wS≤0.035%， ， wP≤0.035% 高级优质合金钢：wS≤0.02% wP≤0.03% 特高级优质合金钢：wS≤0.015%， ， wP≤0.025%。 。
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1.3 合金钢的分类、牌号 合金钢的分类、
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等级符号是指这类钢所独用的质量等级符号， 等级符号是指这类钢所独用的质量等级符号， 是指这类钢所独用的质量等级符号 也按S、 杂质多少来分 杂质多少来分， 也按 、P杂质多少来分，以A、B、C、D四个 、 、 、 四个 符号代表四个等级，其中： 符号代表四个等级，其中：
A级wS≤0.05%, wP≤0.045%， 级 ， B级wS≤0.045%, wP≤0.045%， 级 ， C级wS≤0.04%, wP≤0.04%， 级 ， D级wS≤0.035%, wP≤0.035%。 级 。 其中质量等级最高的是D级 达到了碳素结构钢的优质级， 、 其中质量等级最高的是 级，达到了碳素结构钢的优质级，A、 B、C三个等级均属于普通级范围。 三个等级均属于普通级范围。 、 三个等级均属于普通级范围
800 C
α Steel
1% C 2% C
600 C
Cast Iron
3% C 4% C 5% C 6% C
400 C F e
6.70% C
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2．按钢的质量（品质），碳钢可分为 ．按钢的质量（品质） （1）普通碳素钢：wS≤0.05%，wP≤0.045%。 ）普通碳素钢： ， 。 （2）优质碳素钢：wS≤0.035%， ）优质碳素钢： ， wP≤0.035%。 。 （3）高级优质碳素钢：wS≤0.02%， ）高级优质碳素钢： ， wP≤0.03%。 。 （4）特级优质碳素钢：wS≤0.015%， ）特级优质碳素钢： ， wP≤0.025%。 。
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3．按钢的用途分类，碳钢可分为 ．按钢的用途分类， （ 1）碳素结构钢 ： 主要用于各种工程构件， ） 碳素结构钢：主要用于各种工程构件， 如桥梁、船舶、建筑构件等。 如桥梁、 船舶、 建筑构件等。 也可用于不太 重要的机件。 重要的机件。 （ 2）优质碳素结构钢 ： 主要用于制造各种机 ） 优质碳素结构钢： 器零件，如轴、齿轮、弹簧、连杆等。 器零件，如轴、齿轮、弹簧、连杆等。 （ 3）碳素工具钢：主要用于制造各种工具， ） 碳素工具钢： 主要用于制造各种工具， 如刃具、模具、量具等。 如刃具、模具、量具等。 （ 4）一般工程用铸造碳素钢 ： 主要用于制造 ） 一般工程用铸造碳素钢： 形状复杂且需一定强度、塑性和韧性零件。 形状复杂且需一定强度、塑性和韧性零件。
注意：这类钢仍属于优质碳素结构钢， 注意：这类钢仍属于优质碳素结构钢，
不要和低合金高强度结构钢混淆。 不要和低合金高强度结构钢混淆。
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1.1 碳钢概论
Chapter 1 金属材料的合金化原理
三、碳钢的用途（2-优质碳素结构钢） 碳钢的用途（ 个钢号（ （4）优质碳素结构钢共有 个钢号（表1-2）。 ）优质碳素结构钢共有31个钢号 ）。 08F钢的碳的质量分数低、塑性好，强度较低。 钢的碳的质量分数低、塑性好，强度较低。 可用于各种冷变形加工成型件。 可用于各种冷变形加工成型件。 10~25等钢的焊接和冷冲压性很好，可用来制 等钢的焊接和冷冲压性很好， 等钢的焊接和冷冲压性很好 造标准件、轴套、容器等。 造标准件、轴套、容器等。也可以经热处理制 造表面硬度高、 造表面硬度高、心部有较高的强度和韧性的耐 磨损、耐冲击的零件。如齿轮、凸轮、销轴、 磨损、耐冲击的零件。如齿轮、凸轮、销轴、 摩擦片、水泥钉等。 摩擦片、水泥钉等。
脱氧方法符号在镇静钢和特殊镇静钢的牌号中 脱氧方法符号在镇静钢和特殊镇静钢的牌号中 可省略。 可省略。
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（4）典型牌号、性能与用途（表1-1） ）典型牌号、性能与用途（ ） Q195、Q215钢含碳量很低，强度不高，但具有良 钢含碳量很低， 、 钢含碳量很低 强度不高， 好的塑性、韧性和焊接性能，常用作铁钉、铁丝、 好的塑性、韧性和焊接性能，常用作铁钉、铁丝、 钢窗及各种薄板等强度要求不高的工件。 钢窗及各种薄板等强度要求不高的工件。 Q235A、Q255A用于农机具中的拉杆、小轴、链 用于农机具中的拉杆、 、 用于农机具中的拉杆 小轴、 也用于建筑钢筋、钢板、型钢等； 等。也用于建筑钢筋、钢板、型钢等；Q235B、 、 Q255B用作建筑工程中质量要求较高的焊接结构件， 用作建筑工程中质量要求较高的焊接结构件， 用作建筑工程中质量要求较高的焊接结构件 机械中一般的转动轴、吊钩、自行车架等； 机械中一般的转动轴、吊钩、自行车架等；Q235C、 、 质量较好， Q235D质量较好，可作一些重要的焊接结构件及机 质量较好 件。 Q255、Q275钢强度较高，其中 钢强度较高， 属于中碳钢， 、 钢强度较高 其中Q275属于中碳钢， 属于中碳钢 可用作制造摩擦离合器、刹车钢带等。 可用作制造摩擦离合器、刹车钢带等。
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2．按钢的用途分类 ． 合金结构钢 合金结构钢还可分为工程构件 用钢（低合金高强度结构钢） 用钢（低合金高强度结构钢）和机械制造用 合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、 钢（合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、 滚动轴承钢和超高强度钢） 滚动轴承钢和超高强度钢）。 合金工具钢 合金工具钢还可分为刃具钢 低合金刃具钢和高速钢） （低合金刃具钢和高速钢）、量具钢和模具 钢（冷作模具钢和热作模具钢）。 冷作模具钢和热作模具钢） 特殊性能钢还可分为不锈钢、 特殊性能钢 特殊性能钢还可分为不锈钢、 耐热钢、耐磨钢和磁钢。 耐热钢、耐磨钢和磁钢。