碳钢的分类及特性
第五章碳素钢分析报告
碳素结构钢的化学成分
碳素结构钢的力学性能
碳素结构钢的性能和用途
二、优质碳素结构 牌号 ⑴普通含锰量 含 碳量小于0.25%的 钢, 含锰量为 0.35～ 0.65%； 而对于含碳量大于 0.25%的钢, 含锰 量则为 0.50～0.80%。 牌号用两位数字表 示, 数字表示平 均含碳量的万分之 几。例如20钢,
第二节 碳素钢的分类
(1) 平炉钢。 按冶炼方法及设备分 (2) 转炉钢。
(3) 电炉钢。 (1) 沸腾钢
按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分((32))
镇静钢 连铸坯
(1) 低碳钢 按含碳量分类 (2) 中碳钢
(4) 半镇静钢
(3) 高碳钢
⑴普通碳素钢
按钢的冶炼质量分类 ⑵优质碳素
钢
⑶高级优质碳素钢
⑷特级优质碳素钢
T8、T8A: 属于共析成分的钢, 淬火易过热, 变形大, 强度、塑性较低, 不易制 作受较大冲击的工具。但经热处理后有较高的硬度和耐磨性。用于制造工 作时不宜受热的工具。如加工木材用的铣刀、斧、凿、冲子、手用锯、圆 盘锯、压缩空气工具等。
T10、T10A: 属于过共析成分的钢, 在700～800℃加热时仍能保 持细晶粒, 不致过热。淬火后钢中含有未溶的过剩碳化物, 增加 钢的耐磨性。用于制 造手工锯、麻花钻、车刀、刨刀、扩孔刀具、钻硬质石材的钻头等不受热 的工具。
35.40、45.50钢: 强度较高，综合力学性能好，淬透性低，水淬易产 生裂纹，小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。经调质处 理后，可获得良好的综合力学性能，用来制造齿轮、连杆、轴类零件 等。在零件需要耐磨的部分，还需要进行表面淬火及低温回火。
60、70钢: 经过适当的热处理后，常用来制造弹簧、弹簧垫圈、钢丝 绳、低速车轮圈和轧辊等。
第06章碳素钢
工程用钢主要用于建筑、桥梁、船舶和车辆等；机器零 件用钢包括渗碳钢、调质钢、轴承钢和弹簧钢等。这类 钢一般属于低碳钢和中碳钢。 • (2) 碳素工具钢: 用于制造各种工具的钢。包括刃具钢 、量具钢、模具钢。这类钢一般属于高碳钢。 • (3) 特殊性能钢: 具有某种特殊性能的钢。包括不锈钢 、耐热钢和耐磨钢等。
• 工程用铸钢牌号首位冠以“ZG”(“铸钢”二字汉语拼音 字首)。根据GB/T5613—1995规定, 在“ZG”后面有两 组数字, 第一组数字表示该牌号钢屈服点的最低值, 第 二组数字表示其抗拉强度的最低值。
6.2.3 钢铁及合金统一数字代号体系
• 我国国家标准GB/T176156—1998对钢铁及合金产品牌号规定了统一 数字代号, 与现行的GB/T22—2000
• 6.1.6 氢的影响 • 氢在钢中能产生白点，使钢的脆性加大，其他力学性能也明显降低，因此，氢
是钢中的有害元素，必须控制在牌号规定的范围内。
• 钢中杂质除上述6种以外还有很多种，在此不再过多介绍。生产中常需检验的元 素有: 碳、硅、锰、硫、磷5种元素。
6.2 碳钢的分类、编号、性能和用 途
• 6.2.1 碳钢的分类
0.37%以内。由于含量不多, 在碳钢中仅作
为少量杂质存在时, 它对• 锰也是作为脱氧剂加入钢中的。锰有较强的脱氧能力, 消除氧对钢的不利影 响；锰和硫结合形成MnS, 可减轻硫在钢中的有害作用；锰大部分溶于铁素 体中, 形成置换固溶体, 并使铁素体强化, 从而提高钢的强度；一部分锰能溶 于渗碳体中形成合金渗碳体, 从而提高硬度和耐磨性。所以锰也是钢中的有 益元素。
• 氧与铁化合生成氧化铁, 氧化铁与硫化物结合可形成熔点为950℃的共晶体 (FeO+FeS), 使钢在950～1 100℃热加工时引起脆裂, 即“热脆”性。增加钢中 的含氧量, 还降低了钢的塑性、韧性、疲劳强度, 且使钢的冲压和切削等工艺 性能和磁性变坏。
非合金钢、碳钢、合金钢、铸铁、焊接工艺解析
非合金钢，碳钢，合金钢，铸铁，焊接工艺解析Fe-Fe3C相图第一章：非合金钢（碳钢）铁碳合金：是以铁和碳为基本组元组成的合金，是钢和铸铁的统称一、非合金钢:含碳量小于2.11%，并含有少量的锰、硅、磷、硫、等杂志元素的铁碳合金。
碳钢的分类：1、按含碳量分类：2、1）、低碳钢（W c<0.25%）2）、中碳钢（W c =0.25~0.60%）3）、高碳钢（W c >0.60%）2、按质量分类1）普通质量碳钢（W s≥0.045%、W p≥0.045%）2）优质碳钢3）特殊质量碳钢（W s≤0.020%、W p≤0.020%）3、按用途分类1）碳素结构钢2）优质碳素结构钢3）碳素工具钢4）碳素碳钢按脱氧方式不同：●沸腾钢（F）脱氧不完全的钢●镇静钢（Z）完全脱氧的钢●半镇静钢（b）●特殊镇静钢（TZ）通常Z和TZ可省略，如：Q235-A·F表示≥235MPa，质量等级为A级。
脱氧方法为沸腾钢的碳素结构钢。
3普通碳素结构钢的牌号、主要成分、力学性能(摘自GB/T700-1988)●如45钢，表示其平均含碳量（万分数）为0.45%。
●优质碳素结构钢分为普通含锰量（W Mn≤0.7%）和较高含锰=0.7%~1.2%）两类。
含锰量较高的优质碳素结构钢量（WMn在两数字后面加Mn字，脱氧方法表示法同碳素结构钢。
碳素工具钢碳素工具钢含碳量比较高（W C =0.65%~1.35%）,硫、磷杂志含量较少，一般经淬火，低温回火后硬度比较高，耐磨性好，但塑性较低。
主要用于要求不很高的刃具，量具和模具。
碳素工具钢的牌号用<碳>的汉语拼音首字母<T>后加数字组成。
数字表示钢中的平均含碳量的千分数，如T9钢，表示钢种平均含碳量为0.9%的优质碳素工具钢，查表可知，随着钢号的增大，含碳量的增大，钢的硬度和耐磨性也增加，但韧性却降低。
碳素铸钢铸钢的含碳量一般在0.15%~0.6%范围。
碳素结构钢的定义与分类
W
< 0.10
< 0.10
< 0.10
V
< 0.04
< 0.10
< 0.10
Zr
< 0.05
< 0.05
< 0.05
La系（每一种元素）
< 0.02
< 0.05
< 0.05
其他规定元素（S、P、C、 N除外）
< 0.05
< 0.05
< 0.05
（四） 美国标准 ASTMA749
当对铝、铬、钴、铌、钼、镍、钛、钨、钒、锆，或为了获得所期望的合金化效果而加入的任一元素不规定或不要求最小含量时，当对铜规定的最小质量分数不超过0.40%时，或对下列任一元素规定最大含量不超过所注明的质量分数（锰1.65%、硅0.60%、铜0.60%）时，该类钢称为碳素钢。
（2） 不规定热处理（退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理）；
（3） 如产品标准或技术条件中有规定，其特性值应符合下列条件：
碳的质量分数最高值 ≥ 0.10%；
硫或磷的质量分数最高值 ≥ 0.045%；
氮的质量分数最高值 ≥ 0.007%；
抗拉强度最低值 ≤ 690MPa；
屈服点或屈服强度最低值 ≤ 360MPa；
根据国际标准ISO 4948-2：1981《钢分类—第2部分：非合金钢和合金钢按主要质量级别和主要性能及使用特性的分类》的规定，按主要质量级别非合金钢分为普通钢（base steel）、非合金优质钢（unalloyedquality steel）和非合金特殊钢（unalloyed special steel）。普通钢是指不规定在生产中需特别控制质量要求的钢，并应同时满足下列4个条件：
碳素结构钢的定义与分类
（一） 国际标准（ISO）的规定
根据国际标准ISO 4948-1：1982《钢分类-第1部分：根据化学成分钢分为非合金钢和合金钢》的规定，根据钢的化学成分分为非合金钢和合金钢。非合金钢与合金钢中元素含量界限值如表1-1-3所示。对于表中所列的所有元素，规定的钢中每个元素的质量分数比表中所列相应元素小时，这种钢为非合金钢。对表中列出元素的熔炼分析仅规定了最低值和范围时，应根据最低值进行分类。当锰的熔炼分析仅规定最大值时，应根据该最大值进行分类。除锰以外的其他元素，仅规定熔炼分析最大值时，取该值的0.7倍进行分类。
< 0.05
W
< 0.10
< 0.10
< 0.10
V
< 0.04
< 0.10
< 0.10
Zr
< 0.05
< 0.05
< 0.05
La系（每一种元素）
< 0.02
< 0.05
< 0.05
其他规定元素（S、P、C、 N除外）
< 0.05
< 0.05
< 0.05
（四） 美国标准 ASTMA749
当对铝、铬、钴、铌、钼、镍、钛、钨、钒、锆，或为了获得所期望的合金化效果而加入的任一元素不规定或不要求最小含量时，当对铜规定的最小质量分数不超过0.40%时，或对下列任一元素规定最大含量不超过所注明的质量分数（锰1.65%、硅0.60%、铜0.60%）时，该类钢称为碳素钢。
特殊质量非合金钢是指生产过程中需要特别严格控制质量的性能（例如控制淬透性和纯洁度）的非合金钢，应符合下列条件。
（1） 钢材要经热处理并至少具有下列一种特殊要求的非合金钢（包括易切钢和工具钢）：
碳钢的分类热处理简介
钢和铁的区别铁是一种化学元素，是地球上最常见到的一种物质。
但是在现实生活中，纯粹意义的的“铁”我们几乎是看不到的。
我们平时说的铁一般包括生铁和熟铁，严格说，它们都不是纯粹意义上的“铁”，都是以铁元素为主的合金。
钢也是以铁元素为主合金，钢与铁的主要区别是含碳量不同。
人们由铁矿中提取铁，将矿石、焦炭和石灰石（助熔剂）在高炉中冶炼，使氧化铁还原成生铁（或铸铁）。
所得生铁一般含铁90％～95％，碳3％～4.5％和少量的硅、锰、硫、磷等。
生铁是炼钢或熟铁（锻铁）的原料,含碳量在0.2％～2.1％之间的铁合金称为钢。
生铁在平炉、转炉或电炉中进一步冶炼除去碳、硅、磷等杂质，可得各种组成的钢。
钢加上其他金属元素，还可以构成不同的合金钢，如日常的不锈钢就是含有铬，镍等其他元素的合金钢。
钢材就是含碳量大于0.05%,小于0.2%的铁碳合金。
铁是大自然赏赐给人内的恩物，将开采的铁矿石放入高炉中冶炼后即得到生铁，生铁按不同冶炼工艺和用途可分为炼钢生铁和铸造生铁。
炼钢生铁是一种含碳量>2%的铁碳合金，同时也含有少量的硅，锰，硫，磷等元素，其中硅和锰是有利元素，按一定比例存在于钢铁中可以显著提高材料的强度.硬度和耐腐耐磨性，而硫和磷则有害，会分别造成钢铁的热脆性和冷脆性，降低材料性能。
把炼钢用生铁放入炼钢炉中按一定比例熔炼，将得到的钢液浇铸成型，冷却后即得到钢锭或铸坯，供轧制成各种型材，为了获得不同性能的钢材，还会在熔炼过程中加入铬.镍.钼.钨.钒等微量元素，而这些化学成分决定了钢材的不同特性。
其中“铬”可以增加钢材的耐腐蚀性，通常国际上把含铬量大于13%的钢材称为不锈钢。
镍可以增加钢材的强度和韧性,钼可以防止钢材变脆，钨可增加钢材的耐磨损性,别看钨的硬度较低，只有大约40s，但它们的抗磨损能力非常高，钒可增加钢材的抗磨损性和延展性。
生铁――含C为2.0～4.5％钢――含C为0.05～2.0％熟铁――含C小于0.05％低碳钢－含碳量小于0.25%碳素结构钢－含碳量大多在0.7%以下中碳钢－含碳量在0.25～0.6%碳素工具钢－含碳量一般在0.65～1.35%高碳钢－含碳量大于0.60%高速钢－又称锋钢，含碳量一般在0.7～1.65%,含钨 5.5～19%,600摄氏度下工作时，硬度能保持在HRC60以上。
碳钢是什么材料
碳钢是什么材料
碳钢是一种由碳和铁元素组成的合金材料，其含碳量通常在
0.02%至2.1%之间。
由于碳元素的添加，碳钢具有良好的机械性能、可塑性和可焊性，是最常见的金属材料之一。
碳钢因其强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点，被广泛应用于各个领域。
以下是碳钢的主要特性和应用：
1. 强度高：碳钢具有较高的强度，可以用于制造各种机械零部件、建筑结构和工具等。
2. 可塑性好：碳钢在加热时具有较高的可塑性，可以通过热处理、锻造和冷加工等工艺进行成型。
3. 可焊性好：碳钢容易与其他材料进行焊接，使其在制造过程中更易于加工和连接。
4. 耐腐蚀性一般：碳钢在干燥环境下相对较耐腐蚀，但在潮湿或酸性环境中容易产生锈蚀。
5. 可切削性好：碳钢适合进行切削、钻孔和铣削等加工，广泛应用于机械加工行业。
碳钢有多种分类，根据含碳量和用途的不同，可以细分为三个主要类型：
1. 低碳钢：该类碳钢含碳量较低，通常在0.02%至0.30%之间。
低碳钢具有良好的可塑性和可焊性，广泛应用于汽车制造、建筑结构和管道制造等领域。
2. 中碳钢：该类碳钢含碳量在0.30%至0.60%之间。
中碳钢具有较高的强度和硬度，适用于制造车轴、齿轮及机械零件等。
3. 高碳钢：该类碳钢含碳量在0.60%至2.1%之间。
高碳钢具有更高的强度和硬度，但容易产生脆性，通常用于制造刀具、弹簧和弹簧零件等。
总的来说，碳钢是一种常见的合金材料，具有良好的机械性能和加工性能，广泛应用于各个领域。
不过，由于其容易产生锈蚀，特别是高碳钢，需要在使用过程中加以防护和维护。
机械基础碳钢的知识点
机械基础碳钢的知识点一、知识概述《碳钢》①基本定义：碳钢呢，就是主要含碳元素的钢呗。
简单说啊，就是在铁里面加入了一些碳，随着碳含量的不同，这钢的性能就不一样啦。
这碳就像是给铁加了不同量的调料，做出不同口味的菜一样。
②重要程度：在机械基础里，碳钢可太重要啦。
好多机械零件都是用碳钢做的，像汽车上那些普通的结构件，它真的是无处不在。
要是不懂碳钢，在机械这个领域就像是不认识基本的汉字一样，好多东西都玩不转。
③前置知识：在学碳钢之前，你得知道一些基础的化学知识，比如元素这个概念，还有铁的基本性质。
因为碳钢说到底就是铁和碳等元素的组合嘛。
另外呢，对金属材料学里简单的晶体结构概念有一定了解也有帮助。
④应用价值：在实际生活里应用可广了。
咱就说那些建筑用的钢条，很多都是碳钢做成的。
还有工厂里很多普通的机械工具，用碳钢成本低，还能满足基本需求。
二、知识体系①知识图谱：在机械基础学科里，碳钢算是基础的材料知识。
往上有各种合金钢啊这些更复杂的材料知识相关联，往下呢和最基础的金属物理性质这些知识挂钩。
就像是在一个大家庭里，它处于中间位置，承上启下的。
②关联知识：和热处理知识关系很密切。
因为碳钢经过不同的热处理方式会有不同的性能变化呢。
还有金属加工工艺知识也搭边儿，毕竟你要把碳钢加工成不同的零件啊。
③重难点分析：- 掌握难度：我觉得对于初学者来说，理解碳钢随碳含量不同性能变化是个难点。
特别是不同含碳量对应的强度、硬度等变化关系，容易搞混。
- 关键点：重点就是要把碳含量这个因素和碳钢性能牢牢联系起来。
知道不同含碳量范围对应碳钢不同用途这个是关键。
④考点分析：- 在考试里很重要。
常见的考查方式就是给你一个零件的性能要求，让你选合适的碳钢含碳量范围；或者告诉你一种碳钢的含碳量，问你它可能的性能和用途。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：碳钢就是以铁为基础，主要加入碳元素，除了碳有时候还会有少量的其他元素，像硅、锰、磷、硫这些。
优质碳素结构钢的特性和用途举例
高强度中碳钢，具有相当高的强度、硬度 及弹性，切削加工性不高，冷变形塑性低， 淬透性低，水中淬火产生裂纹倾向，因此 大型零件不适宜淬火，多在正火状态下使 用，只有小型零件才适于淬火，焊接性差， 回火脆性不敏感
主要用于制」造耐磨、强度较高、受力较 大、摩擦工作以及相当弹性的弹性零件， 如轴、偏心轴、轧辊、轮箍、离合器、 钢丝绳、弹簧垫圈、弹簧圈、减振弹簧、 凸轮及各种垫圈
50
高强度中碳钢，弹性性能较高，切削加工 性能尚好，退火后切削加工性为50%，焊 接性差，冷应变塑性低，淬透性较低，水 中淬火易产生裂纹，但无回火脆性。一般 在正火或淬火、回火以及高频淬火之后使 用
主要用于制」造动负载、冲击载荷不大以 及要求耐磨性好的机械零件，如锻造齿 轮、轴摩擦盘、机床主轴、发动机曲轴、 轧辊、拉杆、弹簧热圈、不重要的弹簧、 农机中掘土犁铧、翻土板、铲子、重载 心轴及轴类零件
75,80
75钢和80钢的性能和65钢相近，其弹 性比65钢稍差，而强度较高，淬透性较 低。一般在淬火回火状态下使用
用于制造强度不高，截面尺寸较小的螺 旋弹簧、板弹簧，也用于制」造承受摩擦 工作的机械零件
85
高耐磨性的高碳钢，其性能与65钢相近， 但强度和硬度均比65、70钢要高，但弹 性稍低，淬透性也不好
15F
特性和15钢相近，但是沸腾钢成分偏析 倾向较大，热轧或冷轧成低碳薄钢板
用于制」作心部强度不高的渗碳或氮化零 件，如套筒、挡块、支架、短轴、齿轮、 靠模、离合器盘，也可制作塑性良好的 零件，如管子、垫片垫圈，还可用于制 作摇杆、吊钩横担衬套螺栓、车钩以及 农机中的低负载零件，亦可适于制」作板 金件以及各种冲压件（最深冲压、深冲 压等）
65
高强度中碳钢，是一种广泛应用的碳素弹 簧钢，经适当的热处理，其疲劳强度与合 金弹簧钢相近，并能得到良好的弹性和较 高的强度，切削加工性差，淬透性低，截 面尺寸大于7〜18mm时，在油中不能淬 透，水淬易产生裂纹，小型零件多采用淬 火，大型尺寸零件多采用正火或水淬油 冷，回火脆性不敏感。通常在淬火并中稳 回火状态下使用，也可在正火状态下使用
碳素钢牌号及用途讲解
常见碳素工具钢
T12、 T12A
特性：耐磨性及硬 度均较高，韧性低
四、铸造碳钢 牌号：由 “铸钢” 二字的汉语拼音首字母“ZG”加两组数字组成：
第一组数字代表屈服强度，第二组数字代表抗拉强度值。
例：ZG200-400---表示屈服强度不小于200MPa， 抗拉强度不小于400MPa的铸钢。
成分
含碳量在0.20%～0.60﹪, 含杂质、非金属夹杂物较少
2、60：表示平均含碳量0.60%的优质碳素结构钢。
3、T8：表示平均含碳量为0.8％的优质碳素工具钢。
4、ZG230-450：表示屈服强度不小于230MPa,抗拉 强度不小于450MPa 的铸造碳钢。
说一说
螺钉 受力情况：承受较小的静载荷
选材：普通碳素结构钢 性能要如求：：要Q1求95一般的强度、硬度
性能
能满足一般工程结构 及普通零件的要求
应用
各种钢板和型材如:厂房,桥 梁,船舶,和受力不大的机械 零件,如:铆钉,螺钉,螺母等
普通碳素结构钢通常轧制成钢板和各种型材，用于厂房、 桥梁、船舶等建筑结构或一些受力不大的机械零件
圆钢
钢板
吊环螺钉螺母 螺钉
自锁螺母 铆钉
听一听
二、优质碳素结构钢
牌号：用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数 。
材料选择：含碳量适当的碳素结构钢
任务实施
齿齿轮轮 受力情况：工作时齿表面承受较大的压
选力材和：摩优擦质，碳齿素部结还构承钢受较大 的交变应力和冲击力
性能要求：如较：高5的5钢强度、硬度，优 良的综合力学性能
材料选择：含碳量适当的碳素结构钢
锉刀
受力情况：承受较大的摩擦力
选材：碳素工具钢 性能要求：要求高的硬度、耐磨性
钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用途
钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用途整理：傅登兵钢是指以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下并含有其他元素的材料。
中华人民共和国国家标准“钢分类”（GB/T13304-1999）参照采用国际标准，对钢的分类做出了具体的规定。
该标准第一部分规定了按照化学成分对钢进行分类的基本原则，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类，并且规定了非合金钢、低合金钢和合金钢中合金元素的含量的基本界限值。
该标准第二部分规定了非合金钢、低合金钢和合金钢按主要质量等级、主要性能及使用特性分类的基本原则和要求。
根据分类目的的不同，可以按照不同的方法对钢进行分类。
常用的分类方法有：按冶金方法分类、按化学成分分类、按冶金质量分类、按金相组织分类、按使用加工方法和按用途分类。
1. 按冶金方法分类根据冶炼方法和冶炼设备的不同，钢可以分为电炉钢、平炉钢和转炉钢三大类。
按炉衬材料的不同每大类又可分为碱性和酸性两类。
电炉钢还可以分为电弧炉钢、感应炉钢、真空感应炉钢和电渣炉钢等。
转炉钢还可以分为底吹、侧吹、顶吹和纯氧吹炼等转炉钢。
平炉钢多为碱性，平炉钢由于冶炼时间长、能耗高，正在逐步被淘汰。
按脱氧程度和浇注制度的不同可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，在表1中分别用（F）、（b）、（Z）和（TZ）表示冶炼时钢的脱氧方法。
沸腾钢为脱氧不完全的钢，在冶炼后期，钢中不加脱氧剂（如硅、铝等），浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出）。
这类钢的特点是钢中含硅量很低，标准规定含硅量不高于0.07%，这类钢的优点是钢的收得率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。
缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，因而性能不均匀。
镇静钢是完全脱氧的钢，浇注时钢液镇静不沸腾。
钢的组织致密，偏析小，质量均匀。
合金钢一般都是镇静钢。
半镇静钢是脱氧较完全的钢。
脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但与沸腾钢相比较，沸腾现象较弱。
这类钢具有沸腾钢和镇静钢某些优点。
碳钢
碳钢一、耐热钢基本概念英文heat-resisting steels在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。
耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。
抗氧化钢又简称不起皮钢。
热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。
中国自1952年开始生产耐热钢。
以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。
耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉，一些不锈钢兼具耐热钢特性，既可用作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。
合金元素的作用铬、铝、硅这些铁素体形成的元素，在高温下能促使金属表面生成致密的氧化膜，防止继续氧化，是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐蚀的主要元素。
但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。
铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2％时，强化效果最好。
镍、锰可以形成和稳定奥氏体。
镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。
锰虽然可以代镍形成奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。
钒、钛、铌是强碳化物形成元素，能形成细小弥散的碳化物，提高钢的高温强度。
钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。
碳、氮可扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。
钢中含铬、锰较多时，可显著提高氮的溶解度，并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。
硼、稀土均为耐热钢中的微量元素。
硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶界迁移，从而提高钢的高温强度；稀土元素能显著提高钢的抗氧化性，改善热塑性。
耐热钢分类耐热钢按其组织可分为四类：珠光体钢合金元素以铬、钼为主，总量一般不超过5％。
非合金钢(碳钢)
成
分 Wc=0.70-1.30%，高碳钢
高的硬度、强度，良好的耐 能 磨性，一定的塑性与韧性。
热 处 理 必须经淬火回火处理。 性
典型牌号
T8、T10、T12A
各类手工工具和低速工具。
应
用
如表2-6（P41） T10、 T12、T13A
不受振动和冲 击的耐磨工具， 如丝锥、锉刀、 乔刀、板牙、 量具等。
成
分 Wc=0.20-0.60%，低中碳
热 处 理 铸造成形，经热处理后使用。 性
较高的硬度、强度和塑性、 能 韧性，即综合力学性能较好。
典型牌号
ZG200-400
应
用
如表2-7（P42）
ZG200-400、ZG270-500、ZG310-570
用于受力不大， 用于受力较大 要求良好塑性 的复杂零件， 和焊接性的零 如轧钢机机架、 件，如机座、 轴承座、连杆、 变速箱壳体。 曲轴、缸体。 强度和耐磨性 较好，但韧性、 焊接性降低。 用于重载齿轮、 制动轮。
有益元素
有害影响 过多会造成塑性下降，冲
击性能变差。
来
源
炼钢时加入的脱氧剂。
轻S的有害影响；少量能溶 入F 中起固溶强化作用。
有益作用 能与S化合形成MnS，减
有益元素
有害影响 过多会造成塑性下降。
来
源
炼钢原料和燃料。
有益作用
在钢中形成FeS , FeS与Fe 有害影响 形成低熔点（985℃）共晶 体 分布在晶界上，使得对 有害元素 钢进行热加工时容易脆化 开裂，这种现象称为热脆。
分 Wc=0.05-0.85%，多数为 低中碳成分，少数高碳。 热 处 理 一般使用时必须进行热处理。 成
性
中碳钢
中碳钢中碳钢是一种重要的钢铁材料，广泛应用于工业领域。
它具有优异的机械性能和热处理性能，被广泛用于制造机械零部件、汽车零部件、轴承、齿轮等重要零部件。
本文将从中碳钢的定义、特性、加工工艺以及应用领域等方面进行探讨。
中碳钢是指碳含量在0.25%~0.60%之间的钢材。
相比低碳钢而言，中碳钢的强度和硬度要高一些，但仍然保持着良好的可塑性和韧性。
中碳钢通过适当的热处理工艺可以得到更高的强度和硬度，因此被广泛应用于需要较高强度和硬度的零部件制造。
中碳钢具有一些独特的特性。
首先，它具有良好的焊接性能，可以通过不同的焊接方法，如电弧焊、气焊等进行加工。
其次，中碳钢具有较好的冷加工性能，可以通过拉伸、冲压、模锻等工艺进行成型。
另外，中碳钢的热处理性能也很好，可以通过调控热处理温度和时间来获得不同的组织和性能。
在中碳钢的加工工艺方面，常用的方法包括锻造、淬火和回火。
锻造是通过对钢坯进行加热，然后用力打击或挤压形成所需形状的工艺。
淬火和回火是中碳钢加工中常用的热处理方法，通过将加热至适当温度后迅速冷却，然后再进行适当的回火处理，可以获得所需的组织和性能。
中碳钢具有广泛的应用领域。
首先，它被广泛用于制造机械零部件，如轴、齿轮、螺纹等。
中碳钢具有较高的强度和硬度，可以承受大的载荷和磨损，因此非常适合用于制造这些重要的机械零部件。
其次，中碳钢也常用于制造汽车零部件，如曲轴、连杆、传动轴等。
中碳钢的高强度和较好的冲击韧性，使得它成为汽车工业中不可或缺的材料。
此外，中碳钢还被广泛用于制造轴承、弹簧、锤头等零部件。
总而言之，中碳钢作为一种重要的钢铁材料，在工业领域具有广泛的应用。
它具有良好的机械性能和热处理性能，在各类零部件的制造中扮演着重要的角色。
通过适当的加工工艺和处理方法，可以获得所需的组织和性能。
中碳钢的广泛应用促进了工业的发展，推动了各行各业的进步。
绝热碳钢与非绝热碳钢
绝热碳钢与非绝热碳钢1.引言概述部分的内容可以对绝热碳钢和非绝热碳钢进行简单介绍，概括它们的定义和特点。
同时，可以提及本文将着重探讨它们的应用领域、优缺点以及物理性质、化学性质的对比，最后给出一些结论和未来的发展方向。
以下是1.1 概述的内容示例：概述在现代材料科学和工程领域中，碳钢是一种广泛应用的材料。
而在碳钢的种类中，绝热碳钢和非绝热碳钢是两个重要的分类。
绝热碳钢和非绝热碳钢在其制备过程中的热处理方式不同，产生了不同的材料性质和应用特点。
绝热碳钢是一种经过特殊处理方法制备而成的碳钢材料，具有优异的硬度和耐磨性。
它通过将碳钢材料加热至临界温度，然后快速冷却来实现高硬度的特性。
因此，绝热碳钢通常具有较高的强度和耐磨性，适用于制造耐磨件、切削工具等领域。
非绝热碳钢则是指未经过临界温度快速冷却处理的碳钢材料。
相比于绝热碳钢，非绝热碳钢的制备过程相对简单，更易于控制。
非绝热碳钢在保持一定的强度和韧性的同时，具有较高的可塑性和可加工性。
因此，非绝热碳钢广泛应用于结构件、焊接材料等领域。
本文旨在比较绝热碳钢和非绝热碳钢的特点，并分析它们在物理性质、化学性质和应用领域上的差异。
我们将重点讨论它们的应用范围、优缺点，并对二者的性能进行深入对比。
最后，我们将总结绝热碳钢和非绝热碳钢的特点，并就它们的应用进行评价。
同时，我们还将展望这两种材料未来的发展方向，以期为材料科学和工程领域的发展做出一定的贡献。
通过本文的阅读，读者将对绝热碳钢和非绝热碳钢的特点有更深入的了解，并能够更加明确地选择适合自己需求的材料。
同时，本文也希望能够为相关产业的发展提供一些有益的借鉴和启示。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分，具体结构如下：引言部分首先对绝热碳钢和非绝热碳钢进行简单概述，介绍了这两种碳钢的定义和特点。
接着，文章阐述了本文的目的，即比较和对比绝热碳钢和非绝热碳钢的异同以及它们在不同应用领域中的特点。
碳素钢依据含碳量可分为哪几类[总论]
![碳素钢依据含碳量可分为哪几类[总论]](https://img.taocdn.com/s3/m/ed57a727b80d6c85ec3a87c24028915f804d840c.png)
1、碳素钢根据含碳量可分为哪几类？答：碳素钢根据含碳量可分为低碳钢（含碳量小于0.25%）、中碳钢（0.25%--0.6%）和高碳钢（含碳量大于0.6%）。
2、轻钢龙骨主要有哪整种类？笞：轻钢龙骨是以镀锌钢带或薄钢板由特制轧机经多道工艺轧制而成，断面有u形、c形、T形和L形。
主要用于装配各种类型的石膏板、钙塑板、吸声板等，用作室内隔墙和吊项的龙骨支架。
轻钢龙骨主要分为吊顶龙骨(代号D)和墙体龙骨(代号Q)两大类。
吊顶龙骨又分为主龙骨(承载龙骨)、次龙骨(覆面龙骨)。
墙体龙骨分为竖龙骨、横龙骨和通贯龙骨等。
3、建筑钢材的力学性能主要有哪些？笞：钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。
其中力学性能是钢材最重要的使用性能，包括拉伸性能、种击牲能、疲劳性能等。
工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为，包括弯曲性能和焊接性能等。
4、反映建筑钢材拉伸性能的指标有哪些?答：反映建筑钢材拉伸性能的指标包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。
屈服强度是结构设计中钢材强度的职值依据。
5、石灰的技术性质主要有哪些？答：(1)保水性好。
在水泥砂浆中掺入石灰膏，配成混合砂浆，可显著提高砂浆的和易性。
(2)硬化较慢、强度低。
1：3的石灰砂浆28d抗压强度通常只有0 2～0．5Mpa。
(3)耐水性差。
石灰不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单独用于建筑物基础。
(4)硬化时体积收缩大。
除调成石灰乳作粉刷外，不宜单独使用，工程上通常要掺入砂、纸筋、麻刀等材料以减小收缩，并节约石灰。
(5)生石灰吸湿性强。
储存生石灰不仅要防止受潮，而且也不宜储存过久。
6、石灰的用途主要有哪些?答：(1)石灰乳。
主要用于内墙和顶棚的粉刷。
(2)砂浆。
用石灰膏或消石灰粉配成石灰砂浆或水泥混合砂浆，用于抹灰或砌筑。
(3)硅酸盐制品。
常用的有蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、蒸压加气混凝土砌块或板材等。
7、建筑石膏的主要成分是什么？主要用途是什么？答：建筑石膏是以β型半水石啻(β一CaS04 *1/2H2O。
低、中、高碳钢
低碳钢简介低碳钢(low carbon steel)又称, 含碳量从0.10％至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造, 焊接和切削, 常用於制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。
碳含量低于0.25％的，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。
它包括大部分和一部分，大多不经用于工程结构件，有的经参碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
特性低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。
因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。
这种钢材具有良好的。
碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，淬火处理可以改善其切削加工性。
低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，还有形变时效倾向。
当钢从高温较快冷却时，铁素体刮碳、氮过饱和，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，这种现象称为淬火时效。
低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。
低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中自碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。
这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团(柯垂耳气团)。
它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。
形变时要比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性，在低碳钢的上有明显的上、下两个屈服点。
自上屈服点出现直到屈服延伸结束，在试样表面出现由于不均匀变形而形成的表面皱褶带，称为。
不少冲压件往往因此而报废。
其防止方法有两种。
一种高预形变法，预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带，因此预形变的钢在冲压之前放置时间不宜过长。
另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳定的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变时效。
种类低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、、钢带或，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。
优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求不i的机械零件。
碳钢和球墨铸铁
碳钢和球墨铸铁1. 碳钢简介碳钢是一种由碳和铁组成的合金材料。
它通常含有0.04%至2.3%的碳，以及其他元素如锰、硅和硫等。
碳钢具有优良的机械性能，广泛应用于建筑、汽车制造、航空航天等领域。
1.1 碳钢的分类根据碳含量和用途的不同，碳钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三种类型。
•低碳钢：碳含量小于0.25%，具有良好的可焊性和塑性，常用于汽车制造、家电等领域。
•中碳钢：碳含量在0.25%至0.60%之间，强度较高，适用于机械零件制造。
•高碳钢：碳含量大于0.60%，硬度较高，常用于刀具、弹簧等领域。
1.2 碳钢单项材料特性•强度高：由于其较高的碳含量，使得碳钢单项材料具有优秀的强度。
•可塑性好：碳钢单项材料易于加工成各种形状，具有良好的可塑性。
•韧性差：碳钢单项材料在低温下易产生脆性断裂。
2. 球墨铸铁简介球墨铸铁是一种特殊的铸造铁，由碳、硅和镍等元素组成。
与普通灰铸铁相比，球墨铸铁具有更好的韧性和可塑性。
2.1 球墨铸铁的制造过程球墨铸铁的制造过程包括以下几个步骤：1.原料准备：选择适当比例的生铁、废钢和再生材料，并进行预处理。
2.熔炼：将原料放入高炉或电炉中进行熔化，并通过添加合适量的镍、硅等元素来控制成分。
3.铸造：将熔化后的金属注入模具中，待冷却后取出。
4.固溶退火：对球墨铸件进行固溶退火处理，以提高其机械性能。
2.2 球墨铸铁与灰铸铁的区别•结构不同：球墨铸铁的碳以球状形式存在，而灰铸铁的碳以片状形式存在。
•机械性能不同：球墨铸铁具有较高的韧性和可塑性，而灰铸铁较为脆硬。
•加工性能不同：球墨铸铁易于加工成各种形状，而灰铸铁加工性较差。
3. 碳钢与球墨铸铁的比较3.1 强度对比由于碳钢中含有较高的碳含量，其强度通常高于球墨铸铁。
因此，在一些对强度要求较高的领域，如汽车制造、航空航天等，更倾向于使用碳钢材料。
3.2 可塑性对比碳钢具有良好的可塑性，易于加工成各种形状。
与之相比，球墨铸铁由于其特殊的结构和成分，加工难度较大。
碳钢导热系数
碳钢导热系数
碳钢是一种高性能耐磨、结构轻量化的金属材料，常用作制造机械零件，因其碳含量较高，其特性与普通碳钢有很大的区别。
其中最重要的特性之一是它的导热系数较高。
碳钢的导热系数是相对较低的，即它们较普通碳钢耐热性较强，能够较好地阻止热传导，即使在高温条件下也能保持其强度和稳定性。
碳钢的导热系数可以通过各种测试和实验来确定。
一般来说，碳钢的导热系数在200－400 W/(mK)之间，该数值远远高于普通碳钢，其中介质适用导热系数约为12－20 W/(mK)。
此外，可以用真空低温熔体法和热沉淀法来确定碳钢的导热系数，这两种方法可以得到比较准确的结果。
尤其是真空低温熔体法，由于把钢熔解在低温真空中，使它的实验结果更接近实际情况。
除了导热系数，碳钢的其它特性也很重要。
例如，碳钢具有良好的抗腐蚀性能、优异的耐磨性能和良好的机械强度，而这些特性决定了碳钢在机械领域的广泛应用。
总之，碳钢具有较高的导热系数，有良好的抗腐蚀性能及优异的耐磨性能，因此在工业生产中被广泛应用于各种机械零件的制造。
碳钢的导热系数测试是有助于提高其使用性能的基础性工作，是碳钢的重要性能指标，也是维护碳钢的安全使用的重要前提。
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