3、常用金属材料 碳素钢
碳 素 钢
碳素钢
碳素钢简称碳钢，在现代工业生产所使用的钢铁材料中占据十分 重要的地位。由于碳钢具有冶炼、加工容易、价格低廉、工艺性能良 好，力学性能能够满足工农业生产的使用要求，是工农业生产中用量 最大的金属材料。在汽车工业中，钢铁材料的用量占汽车用材总量的 70%左右。
1.1 碳素钢的组成元素
常用的碳素钢，含碳量小于1.3%。实际上，碳素钢除含有Fe 和C两种元素外，同时含有少量的硫、磷、硅、锰等杂质元素。这 些杂质通常是由炼钢原材料带入或者由于冶炼工艺需要而有意加 入的一些物质，它们的存在对钢铁的性能影响较大，尤其是硫、 磷的含量应该严格控制在要求的范围内。
用途
用于受力不大，韧性好的机械 零件，如机座、变速器壳、减 速器壳体等
用于受力不大，韧性好的机械 零件，如砧座、外壳、轴承座、 底板、箱体等
用途广泛，用于轧钢机机架、 轴承座、连杆、箱体、曲轴、 缸体、飞轮等
谢谢观看！
要的齿轮、链轮等
用于热锻的机械零件，冷拉和冷顶锻钢材，无缝钢管，机械制造中的零件，如转轴、 35 曲轴、轴销、拉杆、连杆、横梁、星轮、套简、轮圈、钩环、垫圈、螺钉、螺母等；
还可用来铸造汽轮，机机身、轧钢机机身、飞轮等
40 用来制造机器的运动零件，如辊子、轴、曲柄销、传动轴、活塞杆、连杆、圆盘等
45
用来制造蒸汽涡轮机、压缩机、泵的运动零件；还可以用来代替渗碳钢制造齿轮、轴、 活塞销等零件，但零件需经高频或火焰表面淬火，并可用作铸件
1.3 碳素钢的牌号性能及用途
1．碳素结构钢 碳素结构钢的平均含碳量在0.06%～0.38%范围内，其中含有的有
害元素和非金属夹杂物较多，但性能上能满足一般工程结构及普通零件 的要求，因而工程上应用较广。
钢铁的分类
钢铁的分类钢铁是一种重要的金属材料，被广泛应用于各行各业。
根据其不同的组成和制造方式，钢铁可以被分为多种不同的类型。
本文将介绍几种常见的钢铁分类。
1. 碳素钢碳素钢是最基本的钢铁类型，由铁和碳组成。
其含碳量通常在0.1%至2.1%之间。
碳素钢具有良好的机械性能和可加工性，价格相对较低，因此被广泛应用于制造各种机械和结构材料。
2. 合金钢合金钢是在碳素钢的基础上添加其他元素的一种钢铁类型。
常见的合金元素包括铬、镍、钼、钴等。
通过添加不同的合金元素，可以改善钢铁的机械性能、耐腐蚀性能等方面。
合金钢广泛应用于航空、航天、汽车、造船等高端领域。
3. 不锈钢不锈钢是一种特殊的合金钢，具有良好的耐腐蚀性能和美观性。
不锈钢中一般含有至少10.5%的铬元素，可以形成致密的氧化铬层，从而防止钢铁表面的氧化和腐蚀。
不锈钢广泛应用于厨具、建筑材料、医疗器械等领域。
4. 高速钢高速钢是一种用于切削工具的特殊合金钢。
由于切削工具需要具备高硬度、高强度和高耐磨性等特点，因此高速钢中含有较高的钨、钼、钴等元素。
高速钢广泛应用于机械加工、汽车制造、船舶制造等领域。
5. 铸钢铸钢是一种通过铸造工艺制造的钢铁材料。
铸钢具有良好的成形性和可塑性，可以制造成各种不同形状的零件。
铸钢广泛应用于航空、航天、船舶、石油、化工等领域。
6. 高强度钢高强度钢是一种具有极高强度和良好韧性的钢铁材料。
高强度钢的强度可以达到传统碳素钢的两倍以上。
高强度钢广泛应用于汽车、船舶、机械制造等领域。
7. 彩钢板彩钢板是一种由钢铁和涂料组成的复合材料。
其具有良好的防火、防腐蚀、保温和装饰性能，广泛应用于建筑、电力、通讯、交通等领域。
8. 硅钢板硅钢板是一种特殊的钢铁材料，含有较高比例的硅元素。
硅钢板具有良好的导磁性能和低损耗特点，广泛应用于电机、变压器、发电机、电动工具等领域。
钢铁类型繁多，不同类型的钢铁具有不同的性能和应用范围。
在实际生产和应用中，需要根据具体的需求选择最合适的钢铁类型。
碳素钢的收缩率
碳素钢的收缩率碳素钢是一种常用的金属材料，具有很好的机械性能和加工性能。
在工程制造中，碳素钢通常被用于制作结构件、零部件和工具。
在使用碳素钢制作零部件时，工程师需要充分了解碳素钢的性能参数，其中包括碳素钢的收缩率。
碳素钢的收缩率是指在钢材冷却过程中，由于组织形态的变化而导致的尺寸变化百分比。
了解碳素钢的收缩率对工程师来说是非常重要的，这可以帮助工程师更准确地设计零部件的尺寸，避免因碳素钢的收缩而导致制造零件不合格或出现尺寸偏差的问题。
碳素钢的收缩率主要由以下几个因素决定：1. 温度碳素钢在加热至临界温度以上的过程中，会发生晶界扩散、长大，形成次晶区，这个时候，在原有晶界处生成了新的晶界。
所有的这些过程都会使晶粒的尺寸和数量发生变化。
在冷却的过程中，新的晶粒生长迅速，钢种的体积就会缩小。
而在低碳钢中，碳元素固溶度很低。
当钢种的淬火温度低于A1温度时，沿kelly图中的PST线慢冷后，体积会发生收缩。
碳素钢的淬火温度和保温温度对其收缩率有很大的影响，这是制约碳素钢收缩率的关键因素之一。
2. 碳含量碳素钢的碳含量不同，其组织结构也不相同。
一般来说，碳含量越高，钢的强度和硬度也会越高，但收缩率也相应会增大。
因此，碳素钢的碳含量对其收缩率有一定的影响。
3. 冷却速度碳素钢的冷却速度对其组织结构和性能有很大的影响。
在快速冷却的条件下，碳素钢的结构会更加致密，因此收缩率会相对较小。
而在慢速冷却的条件下，碳素钢的组织结构相对疏松，收缩率也会相对较大。
了解了碳素钢的收缩率及其影响因素后，工程师就可以根据具体零部件的使用要求和加工工艺来确定合理的尺寸设计，避免因碳素钢的收缩而导致制造零件不合格的问题。
在实际的工程制造中，工程师可以采用以下一些方法来降低碳素钢的收缩率：1. 选择合适的碳素钢材料不同的碳素钢材料具有不同的收缩率，工程师可以根据具体的工程要求来选择合适的碳素钢材料，以降低收缩率。
2. 合理设计零部件的尺寸工程师在设计零部件的尺寸时，可以根据碳素钢的收缩率来进行合理的修正，以确保最终制造的零部件尺寸符合要求。
常用金属材料介绍
常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。
金属材料大致可分为黑色金属两大类。
黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。
1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。
碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。
工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。
为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。
（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。
（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量<0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量>0.60%。
（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。
（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。
2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。
其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。
如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A 级沸腾碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。
这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。
例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
91常见的金属材料
91常见的金属材料
一、常见金属材料
1、钢材：钢是由铁和碳组成的合金材料，具有较强的延展性，可以
根据需要改变形状，是机械制造中最常用的材料，常见的金属材料有碳钢、合金钢、不锈钢、特殊钢等。
2、铝合金：铝合金是由铝和其他金属（锰、镁、锌、铜等）混合而
成的金属材料，具有较强的延展性和耐腐蚀性。
3、黄铜：黄铜是由铜和锡混合而成的金属材料，它具有良好的导电
性和耐腐蚀性，是电子电路等装置中常用的材料。
4、镍：镍是一种白色的金属，具有良好的导热性和较强的耐腐蚀性，能抵抗恶劣的环境，常被用于冶炼、化学、军事和工业等领域。
5、钛合金：钛合金是一种金属结构材料，它以活性钛为主要成分，
添加其他金属元素而成，具有优异的耐腐蚀性、优异的强度、优异的机械
性能和良好的可塑性，在航空航天、化学装备、船舶等行业中有广泛的应用。
6、锌：锌是一种灰黑色的金属，耐腐蚀性强，可以用于防止金属表
面的腐蚀，是空调、冰箱、汽车、电子产品等产品中常用的材料。
7、硅钢：硅钢是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨性强的金属材料，由铬
钢和含硅金属元素混合而成。
常用金属材料涂色标记
蓝+红
铬锰钢
蓝+黑
铬锰硅钢
红+紫
铬钒钢
绿+黑
铬锰钛钢
黄+黑
铬钨钒钢
棕+黑
钼钢
紫
铬钼钢
绿+紫
铬锰钼钢
紫+白
铬钼钒钢
紫+棕
铬硅钼钒钢
紫+棕
铬铝钢
铝白色
铬钼铝钢
黄+紫
铬钨钒铝钢
黄+红
硼钢
紫+蓝
铬钼钨钒钢
紫+黑
5.耐热不起皮钢及电热合金
钢组
涂色
宽色条+窄色条
铬硅钢
红+白
铬钼钢
红+绿
铬硅钼钢
红+蓝
铬钢
铝+黑
本表整理了常用金属材料涂色标记，主要方便仓库管理员、机械下料员、质检员、生产厂家使用。
常用金属材料涂色标记
1.普通碳素钢
钢号
涂色
0号钢
红色+绿色
1号钢
白色+黑色
2号钢
黄色
3号钢
红色
4号钢
黑色
5号钢
绿色
6号钢
蓝色
7号钢
红色+棕色
2.优质碳素结构钢
钢 号
涂 色
05～15
白色
20～25
棕色+绿色
30～40
白色+蓝色
45～85
白色+棕色
15Mn～40Mn
白色二条
45 Mn～70Mn
绿色三条
3.高速工具钢
钢号
涂 色
钢材分类及用途
钢材分类及用途
钢材作为一种重要的金属材料，在工业生产和建筑领域有着广泛的应用。
根据其化学成分、生产工艺和用途不同，钢材可以分为多种类型。
下面将就钢材的分类及其主要用途进行介绍。
一、按化学成分分类：
1. 碳素钢：主要由碳和铁组成，硬度高，强度大，用途广泛，如机械加工、建筑结构等。
2. 合金钢：在碳素钢的基础上加入其他合金元素，如铬、镍、钼等，以提高钢材的硬度、耐腐蚀性和耐磨性，常用于制造工具、轴承等。
3. 不锈钢：含有铬、镍等元素，具有耐腐蚀、耐热、美观的特点，常用于厨具、建筑装饰等领域。
二、按生产工艺分类：
1. 普通钢：通过炼钢和铁水浇铸制成，广泛用于建筑结构、机械制造等领域。
2. 特殊钢：经过精炼、调质等特殊处理工艺，具有特定的力学性能和化学成分，适用于特殊工程领域，如航空航天、汽车制造等。
三、按用途分类：
1. 结构钢：主要用于建筑结构、桥梁、船舶制造等领域，要求具有一定的强度和韧性。
2. 工具钢：用于制造刀具、模具等工具，要求具有高硬度、耐磨性
和热稳定性。
3. 钢丝、钢绳：用于制造吊索、钢丝绳等，要求具有高强度和耐腐蚀性。
4. 不锈钢：主要用于厨具、建筑装饰等领域，要求具有良好的耐腐蚀性和美观性。
总的来说，钢材是一种重要的金属材料，具有广泛的应用领域。
通过对钢材的分类及用途的了解，可以更好地选择合适的钢材材质，满足不同工程项目的需求。
希望本文的介绍能够为读者对钢材有更深入的了解，为工程实践提供帮助。
碳钢和碳素钢
碳钢和碳素钢碳钢和碳素钢是金属材料中常见的两种类型。
虽然它们在名称上很相似，但它们具有不同的性质和用途。
本文将对碳钢和碳素钢进行全面的比较，以帮助读者更好地理解它们的区别和应用。
首先，让我们来了解碳钢。
碳钢是一种含有较高碳含量的合金钢材。
它的主要成分是铁和碳，其中碳的含量通常在0.06%至 1.5%之间。
具体的碳含量决定了钢材的硬度和强度。
由于其较高的硬度和强度，碳钢被广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造和航空航天等领域。
另一方面，碳素钢也是一种含有碳的合金钢。
然而，相对于碳钢，碳素钢的碳含量较低，通常在0.04%至0.30%之间。
虽然碳素钢的硬度和强度相对较低，但它具有更高的韧性和延展性。
因此，碳素钢常用于制造刀具、弹簧和轴承等需要有良好韧性和抗磨损性能的应用领域。
总结一下，碳钢和碳素钢的主要区别在于碳含量、硬度和强度。
碳钢的碳含量较高，所以它更适用于需要高强度和硬度的应用。
而碳素钢的碳含量较低，但具有更高的韧性和延展性，适用于需要良好韧性和抗磨损性的应用。
除了上述的区别，两种钢材在加工性能和耐腐蚀性方面也有所不同。
由于其含碳量较高，碳钢相对来说更容易加工成型，但对于一些特殊环境下的腐蚀性物质会比较敏感。
而碳素钢则在耐腐蚀性方面表现较好，适用于一些需要长期暴露在湿润环境下的应用。
总体而言，了解碳钢和碳素钢的区别对于正确选择和使用这些材料非常重要。
根据不同的工程要求和应用场景，可以根据需求来判断选用哪种材料。
在实际应用中，确保钢材的质量和正确的使用方法也至关重要，这样才能最大程度地发挥钢材的优点并确保安全性和可靠性。
希望本文对于读者们理解碳钢和碳素钢的区别以及在实际应用中的指导意义有所帮助。
无论是在建筑、机械制造、汽车制造还是其他领域，选择合适的钢材对于工程质量和效益都至关重要。
通过深入了解材料特性，我们可以更好地应用它们，创造出更加安全、坚固和耐用的产品。
钢材分类及用途
钢材分类及用途钢材是一种广泛应用于建筑、制造、航空等领域的金属材料。
根据其化学成分、生产工艺和物理性质的不同，可以将钢材分为多种类型，并应用于不同的领域。
1. 碳素钢碳素钢是含有碳元素的钢材，通常含有0.03%至1.7%的碳。
在制造过程中，碳素钢可以通过控制温度和压力来改变其硬度和强度。
这种钢材通常用于建筑、桥梁、汽车和机械制造等领域。
2. 不锈钢不锈钢是一种具有抗腐蚀性能的合金钢，通常包含铬和镍等元素。
这种材料耐高温、耐腐蚀，并且易于清洁，因此广泛应用于厨房用具、医疗设备、化学实验室等领域。
3. 合金钢合金钢是一种含有其他元素（如铬、镍和锰）的高强度钢材。
这些元素可以提高其耐磨损性、强度和韧性。
合金钢通常应用于航空工业、汽车制造和机械制造等领域。
4. 工具钢工具钢是一种高硬度、高强度的钢材，通常用于制造刀具、锤子和其他手持工具。
这种材料的硬度可以通过淬火加热处理来提高。
5. 高速钢高速钢是一种用于切削和加工金属的合金钢。
这种材料具有较高的耐磨损性、耐热性和硬度，因此适用于制造锯片、刀片和其他切削工具。
6. 建筑钢材建筑钢材是一种用于建筑结构的低合金高强度钢材。
这些钢材通常包括角铁、I型梁和H型梁等。
由于其强度高，因此可以减少建筑物所需的支撑结构数量，从而节省成本并提高建筑物的空间利用率。
7. 油管油管是一种用于输送油气或水的管道。
这些管道通常由碳素钢或合金钢制成，并且经过镀锌或涂层处理以增加其耐腐蚀性能。
8. 螺栓和螺母螺栓和螺母是一种连接件，通常由碳素钢或合金钢制成。
这些连接件通常用于建筑、机械制造和汽车制造等领域。
9. 钢丝绳钢丝绳是一种由多股钢丝编织而成的绳索，通常用于起重、运输和牵引等领域。
这种材料的强度高，因此可以承受重量较大的物品。
总之，不同类型的钢材具有不同的化学成分、生产工艺和物理性质，因此适用于不同的应用领域。
了解这些不同类型的钢材及其应用领域可以帮助我们选择正确的材料来满足我们特定需求。
锻件常用材料
锻件常用材料锻件是一种常见的金属加工工艺，用于制造各种机械零部件和工具。
在进行锻件加工时，所选用的材料对于最终产品的质量和性能起着至关重要的作用。
下面将介绍一些常用的锻件材料。
1. 碳素钢碳素钢是最常见的锻件材料之一，它具有良好的可锻性和机械性能。
碳素钢的碳含量在0.06%到1.5%之间，可以根据需要选择不同含碳量的材料。
碳素钢的强度较高，适用于制造各种零部件，如轴承、齿轮、螺栓等。
2. 合金钢合金钢是通过在碳素钢中添加合金元素来改善其性能的一种材料。
常见的合金元素有铬、镍、钼等。
合金钢具有较高的强度和耐磨性，适用于制造高强度和耐磨的零部件，如汽车发动机曲轴、锤头等。
3. 不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的钢材，它含有一定的铬元素，在空气中形成一层致密的氧化铬膜，防止钢材被腐蚀。
不锈钢具有良好的耐热性和耐蚀性，适用于制造化工设备、食品加工设备等。
4. 铝合金铝合金具有良好的可锻性和强度，重量轻，热膨胀系数小，导热性能好。
铝合金适用于制造飞机、汽车等需要轻量化的零部件。
5. 钛合金钛合金具有较高的强度和耐热性，重量轻，耐腐蚀性能好。
钛合金适用于制造航空航天器、船舶等高强度和耐腐蚀的零部件。
6. 镍基高温合金镍基高温合金具有良好的高温强度和耐腐蚀性能，适用于制造航空发动机、燃气轮机等高温工作的零部件。
7. 铜合金铜合金具有良好的导热性和导电性，适用于制造电子器件、导线等。
锻件材料的选择应根据具体的使用要求和工艺要求进行，确保最终产品具有良好的机械性能和耐用性。
不同材料的锻造工艺也有所差异，需要根据材料的特点进行相应的工艺设计和控制。
通过合理选择和使用锻件材料，可以提高产品的质量和性能，满足不同行业的需求。
金属材料与热处理资料
易切削钢也是结构钢的一种。其特
点是易于切削加工。这种材料适用于自 动机床上加工。它是向钢中加入一种或 几种易生成脆性夹杂物的元素(硫和磷 等)，使钢中形成有利于断屑的夹杂物， 从而改善了钢的切削加工性能。
一．合金钢牌号的表示方法
合金结构钢的牌号是采用“二位数字+化学元素 符号+数字”的方法来表示的。前面的数字表示 钢的碳的平均质量分数的万分之几，合金元素直 接用化学元素符号表示，后面的数字表示合金元 素平均质量分数的百分之几。凡合金元素平均质 量分数ωMe <1．5％时，牌号中只标明元素， 一般不标明质量分数；如果平均质量分数ωMe ≥1．5％、2．5％、3．5％……则相应地以2、 3、4……等表示。如果为高级优质钢，则在钢 号后加“A”。例如：
四、钢的表面处理
在生产实际中，许多零件和工具为了 防止其使用时，表面产生腐蚀及增加表 面的美观，常对其进行适当的处理，使 零件和工具的表面生成一层均匀而致密 的氧化膜。这不仅提高了表面的抗蚀性 能，而且氧化膜所具有的光泽也增加了 美观。目前常用的表面处理方法有氧化、 发黑和磷化等。
合金钢
合金钢就是在碳素钢的基础上，为了改 善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一 些元素的钢，加入的元素称合金元素。 合金钢常用的合金元素有锰、硅、铬、 镍、钨、钒、钛、硼、稀土等。
(2)渗氮是使化学介质分解出的活性氮 原子，渗入工件表层形成氮化层的热处 理工艺方法。渗氮后的工件表面生成的 渗氮物，由于结构致密，硬度高，所以 能抵抗化学介质的侵蚀并具有比渗碳更 高的表面硬度、耐磨性、热硬性和疲劳 强度，不再需要淬火强化。
目前，常用的渗氮方法是气体渗氮， 气体渗氮用钢以中碳合金钢为主，使用 最广泛的钢为38CrMoAlA。
常用6种金属材料
常用6种金属材料
金属材料是当今社会最重要的材料，它在工业生产中占据着重要地位，有多种用途，
但其中最常用的有6种：铝合金、锌合金、不锈钢、碳素钢、铜合金和镁合金。
铝合金是金属材料中最常用也是最轻量的，广泛用于窗体、汽车零部件、机械零部件、登机器械制造、室内装修、建筑装修等。
由于它的轻型、耐腐蚀、导热量低、导电性强等
性能好，所以深受用户的喜爱。
锌合金金属材料，是以锌为主要成分的合金材料，被广泛用于制造建筑零件，汽车零
部件，厨房电器，电子零部件，食品容器等，其优势是耐腐蚀性、质轻耐用等。
而在现在
的市场上，锌合金材料得到了非常大的采用率，是常见金属材料中不可缺少的一个。
不锈钢材料，是一种合金钢，有着优异的耐腐蚀性以及优秀的力学特性，主要被用于
厨房里的刀具、机械部件、建筑领域的电梯、挡板、栏杆、飞机零部件等，受到了许多行
业的欢迎。
碳素钢是一种常用的金属材料，具有经济性和优势性。
它主要用于生产结构件，汽车
零部件，电子材料，仪器仪表，家用电器制造等领域。
铜合金材料，属于杂质金属材料，由于其易焊、易加工和耐腐蚀特性，可用于管道系统、汽车零部件、机械件护面、电器设备、铸造件涂层等，受到行业的青睐。
镁合金材料，相对于其他金属材料来说，具有非常好的弹性和结构，被广泛用于航天
领域、航空领域以及建筑构件、机械配件等行业。
它具有非常高的强度、轻量、延展性和
弹性等优点，无论是制作工具还是其他零件，都是不可或缺的一种材料，也是最常用的金
属材料之一。
碳素钢含碳量
碳素钢含碳量
1 碳素钢的介绍
碳素钢是一种普遍使用的金属材料，在许多领域几乎无处不在，
其中最常见的是用于钢轨、桥梁、机械零件等制造工程。
它作为一种
很重要的工程材料，主要由合金、低同位素碳和紫铬锰的合金组成；
也是结构钢、机械制造等行业的基础性材料。
2 碳素钢的含碳量
与普通钢不同，碳素钢是由碳元素与钢材的混合物，其中的碳含
量在0.3%三12%之间。
根据碳的混合量不同，碳素钢可以分为低碳钢、中碳钢、高碳钢及高强度钢四种。
因此，不同材料含碳量大小不同，
其性能也有所不同。
3 碳素钢的机械性能
碳素钢的机械性能取决于它们中所含铬元素的多少，因为铬元素
可以形成钢材中空余合金化物，从而提高钢材的强度和硬度，而低碳
钢则通常不含铬元素；然而，铬元素可以使钢材加工性能变差，因此
高强度钢的加工和性能调整都需要更多的关注。
4 碳素钢的应用
碳素钢几乎遍布于我们的日常生活中，它能够满足我们的大部分
需求，应用领域非常广泛。
它常用于制造机械零件、汽车悬架元件、
机械设备等，可以用于建筑、船舶和汽车制造，也可以用作工具材料。
总之，碳素钢具有良好的机械性能和良好的加工性能，是广泛应用的金属材料。
24种常用金属材料及特性
1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。
应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。
轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。
应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
4、HT150——灰铸铁应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。
5、35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。
冷态下可局部镦粗和拉丝。
淬透性低，正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。
碳素钢管的规格
碳素钢管的规格一、引言碳素钢管是一种常用的金属材料，具有较高的强度和耐腐蚀性能。
它广泛应用于建筑、机械、石油化工等领域。
本文将详细介绍碳素钢管的规格。
二、材料碳素钢管主要由碳素和铁组成，含有少量的硅、锰、硫和磷等元素。
根据不同的含碳量，可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
三、外径和壁厚1. 外径：根据国际标准规定，外径可以从6mm到820mm不等，常见的外径有21.3mm、33.4mm、48.3mm等。
2. 壁厚：壁厚通常以毫米为单位，根据不同用途和要求可从0.5mm 到30mm不等。
四、长度1. 定尺长度：一般为6米或12米。
2. 非定尺长度：可以根据客户需求进行裁剪或加工成任意长度。
五、表面处理1. 黑色无油漆：表面未经处理，呈黑色。
2. 热镀锌：表面经过热镀锌处理，防止钢管生锈，延长使用寿命。
3. 冷镀锌：表面经过冷镀锌处理，具有防腐蚀、美观等特点。
六、标准碳素钢管的标准有很多，主要包括以下几种：1. GB/T 8162-2008：结构用无缝钢管2. GB/T 8163-2008：液体输送用无缝钢管3. GB/T 3087-2008：低中压锅炉用无缝钢管4. GB/T 5310-2017：高压锅炉用无缝钢管七、应用领域碳素钢管广泛应用于以下领域：1. 建筑领域：主要用于建筑桥梁、建筑构件等。
2. 机械制造领域：主要用于制造机器零部件、轴承等。
3. 石油化工领域：主要用于输送石油、天然气等液体和气体。
八、总结本文详细介绍了碳素钢管的规格，包括外径和壁厚、长度、表面处理、标准和应用领域等方面。
在使用碳素钢管时，需要根据实际情况选择合适的规格和材料，以确保使用效果。
普通碳素钢的屈服强度符号
普通碳素钢的屈服强度符号普通碳素钢是一种常用的金属材料，其屈服强度是其重要的机械性能之一。
在力学实验中，屈服强度是材料开始塑性变形的能力大小，下面是关于普通碳素钢的屈服强度的具体信息。
一、屈服强度的定义屈服强度（yield strength），也称为偏应力屈服极限，是表征机械材料在弹性变形状态下，开始出现塑性变形的最大应力。
当材料受到持续荷载时，在材料变形区域内内，材料的应力逐渐增加，当应力达到一定数值时，材料开始发生塑性变形。
此时，应力值称为屈服强度。
二、普通碳素钢的屈服强度普通碳素钢是指含碳量在0.25%以下的钢。
它的屈服强度与碳素含量和加工热处理等因素有关。
在室温下，普通碳素钢的屈服强度一般在210MPa到550MPa之间。
若要提高普通碳素钢的屈服强度，可以通过增加碳素含量或采用热处理工艺等方式进行。
三、普通碳素钢的材料符号普通碳素钢的材料符号为Q，因此其屈服强度符号为Qy。
具体可表示为Q235、Q345等。
其中，Q235的屈服强度为≥235Mpa，而Q345的屈服强度为≥345Mpa。
四、普通碳素钢的应用领域普通碳素钢具有广泛的应用领域，在建筑、制造业、石油、化工等领域中均有使用。
在建筑领域，普通碳素钢主要用于制造钢筋、螺栓及焊接结构等，可以增强建筑物的稳定性和承载能力。
在制造业领域，普通碳素钢也被广泛应用于制造机床、机械设备、汽车零部件等。
此外，在石油、化工等领域中，普通碳素钢也被广泛用于制造管道、容器等。
总之，普通碳素钢是常用金属材料之一，其屈服强度是其重要的机械性能之一。
通过了解其定义、符号、材料特性及应用领域等方面的信息，可以更好地理解和应用普通碳素钢。
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1、碳素钢的组织及性质 (1)、杂质对碳素钢性能的影响：
Si ↑ 强度↑，硬度↑，耐磨性↑，耐腐蚀性↑，对塑性、 韧性影响不大。 （有益元素） Mn ↑ 强度↑，耐磨性↑，硬度↑，消除氧化铁改善钢的性能 但塑性↓ （有益元素） P ↑常温下强度↑，硬度↑，塑性、韧性↓（有害元素） S ↑材料脆裂，韧性↓，耐磨性↓耐疲劳强度↓对焊接不利 （焊接产生气孔，有害元素） (2)、含碳量对碳素钢性能的影响： （图4.1） C ↑ σb ↑, σs ↑,HBS↑,δ↓,φ↓ （举例 表4.1） 上海食品科技学校
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常用金属材料
4.1 钢 常用有：碳素钢、合金钢 两类。 碳素钢是含碳量 小于 2.11%的铁碳合金。 实际使用的碳素钢 含碳量不超过1.4%，并且含少量合金： Mn、S、Si、P 等元素。 合金钢是在碳素钢中再加入某些合金元素得到的钢种。
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4.1.1 碳素钢
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4.1.1 碳素钢
不同含碳量的碳素钢在不同温度时的组织及性能 （如图4.2）
3、常用碳素钢的分类
4、钢的热处理 是提高钢使用性能，改善工艺性能的重要途径。 常用的钢的热处理有：退火、正火、淬火、回火、 以及 表面热处理。
钢的热处理工艺（原理）：是将钢加热到一定温度， 保温一段时间，再以适当的速度冷却到室温的过程。 （如图4.3）
（2）、保温 （3）、空冷
组织及性能：为珠光体组织、晶粒更细小、均匀， 强度、硬度均得到提高。
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3）淬火
工艺步骤： （1）、加热到Ac3 或Ac1线以上30--50℃
（2）、保温 （3）、快速冷却
（冷却介质：水、盐水、油）
组织及性能：为马氏体组织、
淬火的目的：提高钢的强度、硬度、耐磨性 淬火种类：（1）、单液淬火
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5）钢的表面热处理
表面淬火：感应加热淬火 火焰淬火 高频淬火 表面化学热处理：渗碳 渗氮 碳氮共渗
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常用金属材料
6）钢的热处理常见缺陷及 预防措施 7）、热处理新技术
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课内小结 1、碳素钢的组织、性质 2、碳素钢的分类 3、杂质对碳素钢性能的影响 4、钢的热处理 5、热处理常见缺陷 及 预防措施 6、 热处理新技术
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1）退火
工艺步骤： （1）、加温
（2）、保持一定时间 （3）、缓慢冷却 组织及性能：状态平衡，降低硬度、塑性差、 晶粒细、能消除内应力
种类：
（1）、完全退火 （2）、不完全退火 （3）、去应力退火
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2）正火
工艺步骤： （1）、加热到Ac3 或Acem线以上30--50℃
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（2）、双液淬火 （3）、分级淬火 （4）、等温淬火
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4）回火 回火的目的：消除内应力，降低脆性，提高韧性。
回火种类：（主要控制加热时温度的不同分）
（1）、高温回火（500---650℃） （2）、中温回火（250---500℃） （3）、低温回火（150---250℃） 调质：淬火+高温回火 经过调质工艺处理后的钢：既有一定的强度、硬度、又有 良好的塑性、韧性。（如： 轴、齿轮、连杆、螺母、螺栓）