碳钢的成分和分类
碳钢是什么材料
碳钢是什么材料碳钢是一种含碳量在0.12%~2.0%之间的铁碳合金。
它是最常见的钢铁材料之一，广泛用于制造各种零部件和机械设备。
碳钢具有良好的可塑性、韧性和焊接性，因此在工业生产中得到了广泛应用。
碳钢的主要成分是铁和碳，其中碳的含量决定了碳钢的性能。
一般来说，碳含量越高，硬度越大，但韧性和可塑性会降低。
根据碳含量的不同，碳钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三种。
低碳钢的碳含量在0.05%~0.30%之间，具有良好的可塑性和焊接性，但硬度较低。
它常用于制造冷冲压件、焊接零件和机械零件等。
中碳钢的碳含量在0.30%~0.60%之间，具有较高的硬度和强度，适用于制造齿轮、轴承和弹簧等零件。
高碳钢的碳含量在0.60%~2.0%之间，硬度和强度都很高，但韧性较差，常用于制造刀具、弹簧和轴承等。
除了碳和铁之外，碳钢中还含有少量的硅、锰、磷和硫等元素。
这些元素可以对碳钢的性能产生影响，例如硅可以提高碳钢的强度和硬度，锰可以改善碳钢的韧性和可塑性，磷和硫则是碳钢中的有害杂质，会降低碳钢的韧性和可塑性。
碳钢的性能受热处理工艺的影响很大。
热处理是通过加热、保温和冷却等工艺来改善材料的性能。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
通过不同的热处理工艺，可以使碳钢达到不同的硬度、强度和韧性要求，从而满足不同零件的使用需求。
总的来说，碳钢是一种性能优良的金属材料，具有良好的可塑性、韧性和焊接性，广泛应用于各种工业领域。
不同碳含量的碳钢具有不同的硬度和强度，可以满足不同零件的使用需求。
此外，热处理工艺可以进一步改善碳钢的性能，使其更加适用于各种工程应用。
因此，碳钢在工程制造中具有不可替代的地位。
碳钢板分类
碳钢板是一种常见的金属材料，主要由铁和碳组成。
根据不同的化学成分、热处理和加工工艺，碳钢板可以分为以下几类：
1.结构碳钢板：结构碳钢板通常用于建筑、桥梁、机械设备等领域。
按照碳含量和强度的
不同，可以进一步细分为低碳钢板、中碳钢板和高碳钢板。
2.耐候性碳钢板：耐候性碳钢板具有抗大气腐蚀的特性，广泛应用于室外结构和装饰，如
桥梁、建筑外墙等。
常见的耐候性碳钢牌号包括ASTM A588、ASTM A242等。
3.压力容器用碳钢板：用于制造压力容器的碳钢板需要具备较高的强度和耐蚀性。
常见的
牌号有SA516、SA285等。
4.铝镀锌碳钢板：铝镀锌碳钢板在表面涂覆一层铝和锌合金，以提供更好的耐腐蚀性能。
广泛应用于汽车制造、家电以及建筑材料等领域。
除了以上几类常见的碳钢板，还有其他特殊用途的碳钢板，如耐磨碳钢板、导热碳钢板等，根据具体需求选择适合的碳钢板类型。
需要注意的是，不同的碳钢板具有不同的化学成分和性能特点，应根据具体应用要求进行选择。
碳钢分类以及应用
碳钢分类以及应用
碳钢是一种含碳量较高的钢材，通常含碳量在0.05%~2.0%之间。
根据碳钢的化学成分和物理性质的不同，可以将其分为多种类型，下面将对碳钢的分类和应用进行介绍。
1. 低碳钢
低碳钢是碳含量在0.05%~0.25%之间的钢材，具有良好的可塑性和可焊性，但强度和硬度较低。
低碳钢广泛应用于制造汽车、机械、建筑材料等领域。
2. 中碳钢
中碳钢的碳含量在0.25%~0.60%之间，具有较高的强度和硬度，但可塑性和可焊性较低。
中碳钢常用于制造轴承、齿轮、刀具等机械零件。
3. 高碳钢
高碳钢的碳含量在0.60%~1.5%之间，具有极高的强度和硬度，但可塑性和可焊性较差。
高碳钢常用于制造弹簧、锯条、刀片等需要高强度和硬度的零件。
4. 超高碳钢
超高碳钢的碳含量在1.5%以上，具有极高的硬度和耐磨性，但可
塑性和可焊性极差。
超高碳钢常用于制造切削工具、钻头等高强度和耐磨性要求较高的零件。
除了以上几种常见的碳钢，还有一些特殊的碳钢，如合金钢、工具钢等。
这些钢材在特定的领域有着广泛的应用，如制造航空航天器、核电站、高速列车等。
总的来说，碳钢是一种广泛应用的钢材，其不同类型的钢材在不同领域有着不同的应用。
在选择碳钢时，需要根据具体的使用要求和环境条件来选择合适的钢材，以确保其性能和质量。
碳钢基础知识
布氏硬度主要用来测定铸铁、有色金属、以及退火、正 火和调质处理的钢材的硬度，如半成品和原材料。
编辑ppt
27
2）洛氏硬度
HRC h 0.002
式中，C为常数，压头是金刚 石圆锥时，C＝100；压头为淬火 钢球时,C＝130。
编辑ppt
28
2）洛氏硬度
以淬火、低温回火GCr15钢为例，测量HRC值（从资源中心下载）
编辑ppt
29
2）洛氏硬度
洛氏硬度无单位，需标明硬度标尺符号，在符号前面写 出硬度值，如60HRC、80HRA、90HRB。洛氏硬度各标尺之间没 有对应关系，不能直接比较硬度值的高低。
洛氏硬度试验操作简单、迅速、压痕小，主要用于测试 热处理后硬度较高的成品零件及较薄的工件，对于组织和硬 度不均匀的材料，硬度值波动较大，准确性不如布氏硬度值。
熔点低于 １０００ ℃的金属称为低熔点金属， 熔点在１０００～２０００ ℃的金属称为中熔点 金属，熔点 高于２０００ ℃的金属称为高熔点 金属。
编辑ppt
12
• (3)导热性 金属材料传导热量的能力称为导热性。一般 用热导率（导热系数）λ表示金属材料导热 性能的优劣。 热导率大的金属材料的导热性 好。在一般情况下，金属材料的导热性比非 金属材料好。金属的导热性 以银为最好，铜、 铝次之。 导热性好的金属散热也好，可用来制造散热 器零件，如冰箱、空调的散热片。
HB (H SB) W
2F
π D（ D D2d2）
kgf/mm2
(试验力F单位用kgf)
（可从资源中心下载拉伸试验视频资料演示）
编辑ppt
26
碳钢成分主要化学元素
碳钢是一种非常重要的工程材料，其成分主要是铁（Fe）和碳（C）。
此外，碳钢中还含有少量的其他化学元素，如锰（Mn）、硅（Si）、硫（S）和磷（P）等。
这些元素对碳钢的性能和用途有着重要的影响。
首先，铁是碳钢中最主要的成分之一。
在碳钢中，铁是一种二元合金，含有两种不同的晶体结构：α-Fe和γ-Fe。
碳可以与铁形成固溶体或化合物，如Fe3C（即Fe碳合金，也称为渗碳体）。
这些合金相可以改变铁的物理和机械性能。
碳是碳钢中的另一个重要元素。
它与铁形成碳化铁，如Fe3C，这有助于改变材料的性能。
例如，含碳量增加可以提高钢的强度、硬度、耐磨性和耐疲劳性等机械性能。
然而，过量的碳会导致钢的脆性增加，加工性能和可焊性下降。
因此，控制碳含量是生产高质量碳钢的关键。
除了铁和碳，碳钢中还含有少量的其他化学元素，如锰、硅、硫和磷。
锰和硅可以提高钢的强度和硬度，但也会降低钢的塑性和可焊性。
硫和磷会使钢的脆性增加，特别是在低温下，也会降低钢的强度和使用寿命。
这些其他元素的含量对碳钢的性能也有重要影响。
例如，适量的锰可以提高钢的淬透性，使钢在高温下能快速冷却，从而获得更高的硬度和强度。
适量的硅可以提高钢的强度和耐腐蚀性。
然而，过量的硫和磷会导致钢中出现裂纹和气孔，降低其使用性能和使用寿命。
综上所述，碳钢的主要成分是铁（Fe）和碳（C），它们形成各种合金相来改变碳钢的性能。
此外，碳钢中还含有少量的其他化学元素，如锰（Mn）、硅（Si）、硫（S）和磷（P），它们对碳钢的性能也有重要影响。
通过对这些元素的控制，可以生产出具有不同性能的碳钢产品，广泛应用于各种工程和机械领域。
碳钢材质的细分
碳钢材质的细分定义：碳钢也叫碳素钢，指含碳量Wc小于2.11%的铁碳合金，有时也称为普碳钢或碳素钢。
碳钢材质的细分一、按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类，碳素结构钢又分为工程构建钢和机器制造结构钢两种；二、按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢；三、按脱氧方法可分为沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、半镇静钢（b）和特殊镇静钢（TZ）；四、按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC ≤ 0.25%）,中碳钢（WC0.25%—0.6%）和高碳钢（WC>0.6%）；五、按钢的质量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）和特级优质钢。
六、按化学成分分类碳素钢按化学成分（即以含碳量）可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
(1) 低碳钢又称软钢，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，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。
(2) 中碳钢碳量0.25%～0.60%的碳素钢。
有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。
除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。
按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。
热加工及切削性能良好，焊接性能较差。
强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。
可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。
淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。
能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538），σb为600～1100MPa。
所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
（3）高碳钢常称工具钢，含碳量从0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。
锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造；切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
七、按钢的品质分类按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。
（1）普通碳素结构钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。
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。
碳钢和碳锰钢 合金钢
-碳锰钢是在碳钢基础上添加了适量的锰元素，通常含有0.3%至1.5%的锰。锰的添加可以提高钢的强度、硬度和耐磨性。
-碳锰钢具有较高的强度和硬度，同时仍保持较好的加工性和焊接性，适用于制造强度要求较高的结构件、轴承、齿轮等。
3.合金钢：
-合金钢是指在碳钢基础上添加了其他合金元素（如铬、镍、钼、钒等）的钢材，以提高钢的特定性能。合金元素的添加可以改变钢的组织结构和性能。
-不同种类的合金钢具有各种不同的特性，例如不锈钢（含铬、镍）、耐热合金钢（含镍、钼、钛）、工具钢（含钨、钒、钴）等。
综上所述，碳钢主要由碳和铁组成，碳锰钢在碳钢基础上添加了适量的锰元素，而合金钢则通过添加其他合金元素来改善钢材的性能。每种材料都具有特定的应用领域和优势，选择合适的材料取决于具体的工程要求和性能需求。
碳钢和碳锰钢合金钢
碳钢、碳锰钢和合金钢是常见的金属材料，它们在材料成分和性能方面有所不同：
1.碳钢：
-碳钢是一种主要由碳和铁组成的合金材料，通常含有少量的其他合金元素（如锰、硅等），碳是其主要合金元素。
-碳钢的碳含量通常低于2.0%，根据碳含量的不同可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢等。
-碳钢具有良好的加工性、焊接性和机械性能，广泛用于制造结构件、机械零件、汽车零部件等。
常用金属材料碳钢、铸铁
铸铁在汽车工业中应用 广泛，如发动机缸体、 气瓶、刹车盘等关键部 件，由于其优良的力学 性能和耐腐蚀性，能够 保证汽车的安全性和可 靠性。
铸铁管道和阀门具有良 好的耐压、耐腐蚀和密 封性能，广泛应用于石 油、化工、水处理等领 域。
03
碳钢与铸铁的性能比较
机械性能
碳钢
碳钢的强度和硬度较高，具有良好的 耐磨性和韧性，但易生锈。
睐。
管道系统
铸铁管道常用于输送水、暖气等流 体，其良好的耐压性能和耐腐蚀性 使其成为一种经济实用的材料。
建筑构件
铸铁在建筑中用于制造窗框、门框 等构件，其优美的外观和良好的耐 久性得到了广泛应用。
应用案例的比较
碳钢因其高强度和良好的塑性，通常 用于需要承受较大载荷和冲击的场合， 如建筑结构、机械制造等。
浇注
将液态铸铁浇注到铸型中， 冷却后得到铸件。
生产工艺的比较
碳钢的生产工艺相对简单，成本较低 ，适合大规模生产。而铸铁的生产工 艺相对复杂，成本较高，但适合生产 形状复杂的铸件。
碳钢的力学性能较好，适用于各种受 力结构件。而铸铁的耐磨性、耐腐蚀 性和耐热性较好，适用于制造受压件 、耐磨件和耐热件等。
详细描述
铸铁是通过在熔融状态下将铁矿石、碳和其他合金元素进行混合，然后倒入模具 中冷却凝固而制成的金属材料。铸铁的含碳量通常在2.0%~4.0%之间，碳以片状 或球状石墨的形式存在，使得铸铁具有较低的强度和韧性。
铸铁的分类
总结词
铸铁根据其化学成分和组织结构可分为灰口铸铁、球墨铸 铁和蠕墨铸铁等类型。
04
碳钢与铸铁的生产工艺
碳钢的生产工艺
01
02
03
炼铁
将铁矿石和焦炭在高炉中 加热还原，得到生铁。
碳钢是什么材质 碳钢和不锈钢的区别
碳钢是什么材质碳钢和不锈钢的区别碳钢是什么材质碳钢是一种常见的金属材料，由铁和碳组成。
它被广泛应用于各个行业，包括建筑、制造业、交通运输等领域。
本文将介绍碳钢的基本特性、组成以及与不锈钢的区别。
一、碳钢的基本特性碳钢的主要成分是铁和碳。
一般情况下，碳的含量在0.04%至2.1%之间。
碳钢的硬度和强度通常较高，具有很好的可塑性和可焊性。
此外，碳钢通常具有较低的成本，这使得它成为许多工程项目的首选材料。
碳钢可以通过不同的加工方法获得不同的性能。
例如，通过控制碳含量和热处理过程，可以使碳钢具有适合不同应用的不同硬度和韧性。
二、碳钢的组成除铁和碳外，碳钢还含有其他合金元素，如锰、硅和硫等。
这些合金元素的含量和比例因不同的制造方法而异。
例如，低碳钢通常含有较低的碳含量（约0.04%至0.30%），而高碳钢的碳含量较高（约0.60%至2.1%）。
这些不同的碳含量决定了碳钢的硬度、强度和耐磨性。
碳钢还可以被进一步分类为无缝管、焊管、冷拔板、热轧板等不同形式，以适应不同的应用需求。
三、碳钢与不锈钢的区别尽管碳钢和不锈钢都属于金属材料，但它们有一些明显的区别：1. 化学成分：碳钢的主要成分是铁和碳，而不锈钢则含有铁、铬、镍和其他合金元素。
这些元素可以提供不锈钢的耐腐蚀和抗氧化性能。
2. 耐腐蚀性：由于不锈钢中含有铬和其他合金元素，它具有较高的耐腐蚀性，能够在潮湿、腐蚀性环境下保持表面的光洁度和完整性。
而碳钢则容易受到氧化和腐蚀的影响。
3. 价格：相比之下，碳钢的生产成本较低，因此价格相对较便宜。
而不锈钢由于含有较多的合金元素，生产成本较高，价格也相应较高。
4. 应用领域：由于不锈钢的耐腐蚀性能好，常用于食品加工、制药、化工等对材料要求高的行业。
碳钢则广泛应用于机械制造、建筑、汽车制造等领域，尤其适用于对强度和刚性要求较高的场合。
总结：碳钢是一种以铁和碳为主要成分的材料，具有较高的硬度、强度和可塑性。
与不锈钢相比，碳钢的价格更低廉，但抗腐蚀性较差。
碳钢的划分标准
一．简述低碳钢、中碳钢和高碳钢的划分标准及其各自的性能特点。
答：低碳钢（Wc为％～％），若零件要求塑性、韧性好，焊接性能好，便如建筑结构、容器等，应选用低碳钢；中碳钢（Wc为％～），若零件要求强度、塑性、韧性都较好，具有综合机械性能，便如轴类零件，应选用中碳钢；高碳钢（Wc为％～％），若零件要求强度硬度高、耐磨性好，例如工具等，应选用高碳钢。
二．碳素钢按含碳量可划分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
高碳钢属于工具钢，详见“工具钢”部分。
低碳钢如20号钢一般多用来制作渗碳零件。
热处理工艺是先进行渗碳处理，随后进行淬火和低温回火。
经这样处理后零件表面具有较高的硬度而心部具有良好的塑性。
而中碳钢如45号钢根据使用条件不同，热处理方式也不同。
一般做热加工使用的要进行调质处理，即淬火后高温回火。
其他条件使用的可进行正火处理。
现把国标、日本标准中某些主要钢号的化学成分列举，如表6 ―7―20。
表 6-7-20 碳素钢化学成分指标S30C、S45C钢号中Ni-Cr应小于%，其他国家的标准号有EN10083T―91.ГОСТ1050 等。
7. 物理性能现把国标、日本标准中某些主要钢号的机械性能如表6―7 ―21。
表 6-7-21 碳素钢物理性能指标三．高碳钢、低碳钢、中碳钢的划分标准是什么钢是钢材含碳量在%%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种钢材多样，其主要方法有如下3种：1、钢材按品质分类(1) 普通钢（P≤%，S≤%）(2) 优钢材质钢（P、S均≤%）(3) 高级优质钢（P≤%，S≤%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：钢材a.低碳钢（C≤%）；b.中碳钢（C≤~%）；c.高碳钢（C≤%）。
(2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
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。
碳钢中各个元素的作用
碳钢中各个元素的作用碳钢是一种由碳和铁组成的合金，它是最常用的金属材料之一、碳钢中含有不同量的其他元素，这些元素在碳钢的性能和性质中发挥着重要的作用。
下面介绍一些常见的元素及其作用：1. 碳(Carbon):碳是碳钢的主要合金元素，其含量决定了钢的硬度和强度。
高碳钢含碳量较高，具有较高的硬度和强度，适用于制造刀具和弹簧等要求强度和硬度的产品。
低碳钢则含碳量较低，相对柔软，适用于焊接和冷成型等加工工艺。
2. 铁(Iron):铁是碳钢的主要元素，它对钢的机械性能和热处理性能具有决定性的影响。
铁的纯度和微观组织对钢的强度、硬度和韧性产生重要影响。
3. 锰(Manganese):锰对碳钢的强化和硬化起着重要的作用。
它能够形成硬质的间质化合物，提高钢的强度和硬度，同时还能提高钢的韧性，改善冷作硬化性能。
锰还能够有效地抑制钢的碳化倾向，并提高钢的热处理性能。
4. 硅(Silicon):硅可以提高钢的强度、硬度和韧性，同时还可以降低钢的冷脆倾向。
硅还能改善钢的热刚性和耐热性，提高钢的耐蚀性。
合适的硅含量能够有效降低碳钢的氧化速度，提高材料的高温稳定性。
5. 磷(Phosphorus):磷对碳钢的机械性能具有不同的影响。
适量的磷可以提高钢的硬度和强度，但过量的磷会降低钢的可塑性和韧性，增加钢的脆性。
6. 硫(Sulfur):硫的含量对碳钢的机械性能也有一定的影响。
适量的硫可以提高钢的切削性和加工性能，但过量的硫会降低钢的韧性和塑性，使其更容易产生热裂纹。
7. 铬(Chromium):铬是一种重要的合金元素，可以有效提高碳钢的耐腐蚀性能。
添加铬后，钢的表面生成Cr2O3的钝化膜，从而降低钢的氧化速度，提高材料的耐蚀性。
8. 镍(Nickel):镍对于提高碳钢的硬度和韧性具有重要作用。
它能够改善钢的冷作硬化性能，降低钢的导热性，提高钢的耐热性和耐腐蚀性。
9. 钼(Molybdenum):钼可以提高碳钢的强度和刚性，并提高钢的耐热性和耐蚀性。
碳钢的划分标准
一．简述低碳钢、中碳钢和高碳钢的划分标准及其各自的性能特点。
答：低碳钢（Wc为0.10％～0.25％），若零件要求塑性、韧性好，焊接性能好，便如建筑结构、容器等，应选用低碳钢；中碳钢（Wc为0.25％～0.60），若零件要求强度、塑性、韧性都较好，具有综合机械性能，便如轴类零件，应选用中碳钢；高碳钢（Wc为0.60％～1.30％），若零件要求强度硬度高、耐磨性好，例如工具等，应选用高碳钢。
二．碳素钢按含碳量可划分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
高碳钢属于工具钢，详见“工具钢”部分。
低碳钢如20号钢一般多用来制作渗碳零件。
热处理工艺是先进行渗碳处理，随后进行淬火和低温回火。
经这样处理后零件表面具有较高的硬度而心部具有良好的塑性。
而中碳钢如45号钢根据使用条件不同，热处理方式也不同。
一般做热加工使用的要进行调质处理，即淬火后高温回火。
其他条件使用的可进行正火处理。
现把国标、日本标准中某些主要钢号的化学成分列举，如表6 ―7―20。
表6-7-20 碳素钢化学成分指标S30C、S45C钢号中Ni-Cr应小于0.35%，其他国家的标准号有EN10083T―91.ГОСТ1050 等。
7. 物理性能现把国标、日本标准中某些主要钢号的机械性能如表6―7 ―21。
表 6-7-21 碳素钢物理性能指标1 / 7三．高碳钢、低碳钢、中碳钢的划分标准是什么钢是钢材含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种钢材多样，其主要方法有如下3种：1、钢材按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优钢材质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类2 / 73 / 7(1) 碳素钢：钢材a.低碳钢（C ≤0.25%）；b.中碳钢（C ≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C ≤0.60%）。
钢材种类及化学成分
钢材种类及化学成分钢材是一种广泛应用的金属材料，用于制造各种建筑结构、机械零件、工具以及其他产品。
钢材可以根据其化学成分的不同划分为多种类型。
以下是一些常见的钢材种类及其化学成分的详细介绍：1. 碳钢（Carbon Steel）碳钢是一种含有碳元素的钢材，其化学成分主要包括碳、硅、锰、磷和硫等元素。
根据碳的含量，碳钢可以进一步分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
不同碳钢的强度和耐用性各不相同，适用于不同的应用领域。
2. 不锈钢（Stainless Steel）不锈钢是一种具有耐腐蚀性的钢材，化学成分主要包括铁、铬、镍和少量的其他元素。
不锈钢具有优异的耐腐蚀性和韧性，广泛应用于制造食品加工设备、化学品容器等领域。
3. 合金钢（Alloy Steel）合金钢是一种添加了其他合金元素的钢材，化学成分包括铬、镍、钼、钒、锰等。
合金钢具有较高的强度和耐用性，常用于制造汽车、飞机、船舶等工业产品。
4. 工具钢（Tool Steel）工具钢是一种专用的钢材，用于制造各种工具和刀具。
其化学成分中含有较高的碳、硅、锰、磷、硫等元素，同时添加了一些特定的合金元素，如钼、钴等。
工具钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于切削、冲压和锻造等工具。
5. 结构钢（Structural Steel）结构钢是一种用于建筑结构的钢材，其化学成分主要包括碳、硅、锰、磷和硫等元素。
结构钢具有较高的强度和刚性，适用于梁、柱、桥梁等建筑结构的制造。
6. 导磁材料（Magnetic Material）导磁材料是一种具有良好导磁性能的钢材，常用于制造电动机、变压器等电子设备。
其化学成分中含有较高的铁、硅和铜等元素。
7. 不磁性钢（Nonmagnetic Steel）不磁性钢是一种具有低磁导率的钢材，化学成分主要包括铁、铬、镍和钼等元素。
不磁性钢广泛应用于制造磁盘驱动器、电子仪器、核磁共振设备等需要抗磁性干扰的领域。
除了上述几种常见的钢材类型外，还有一些其他特殊用途的钢材，如耐热钢、耐酸钢等。
碳钢介绍及分类
固溶强化
高
强
时效强化
度
的
弥散强化
方
法
细晶强化
铝及铝合金
铝合金的种类
变形铝合金 铸造铝合金
用途
铝丝、铝箔、铝合金型材等 复杂形状的铸件等
铜及铜合金
铜及铜合金的特点
优良的物理、化学性能。导电、导热性能好、耐腐 蚀等，是抗磁材料。 加工性能好。容易冷热成形，铸造铜合金铸造性能好。
具有某些特殊力学性能。比如优良的减摩性和耐摩性 高的弹性极限和疲劳强度。 色泽美观。
钛中加入钼、铬、钒等元素后可获得β－Ti 合金。这种合金的强度高，冲压性能好，并 可通过淬火和时效获得强化。
这种合金的塑性好，容易锻造、压延和冲压， 并可通过固溶和时效进行强化。热处理后的 强度可提高50％－100％。
镁及镁合金
纯镁的特点
密度低、比强度高。纯镁的密度只有1749kg/m3， 仅为铁的1/4、铝的2/3。 镁的电极电位较低，抗腐蚀性能差。
名称
高纯铝
工业高纯铝
纯度
用途
99.93%-99.99% 科学研究、制作电 器
98.85%-99.9% 铝箔、铝合金原料
工业纯铝
98.0%-99.0% 电线、电缆、配置 合金
纯铝的强度很低，不能用作结构材料
铝合金
铝及铝合金
合金元素的作用
铝中加入合金元素后，可提高合金的强度， 并保持良好的加工性能。
提
镁属于密排六方结构，因此塑性变形能力差。
镁及镁合金
镁合金的特点
低比重：工业用材料中最轻量材料（铝的2/3重） 高比强度：优于钢和铝 震动吸收性好：可将震动能吸收并转化成热放出 易机械加工 耐冲击性好 电磁屏蔽性好 可再生利用：有利于环境优化
碳钢分类以及应用
碳钢分类以及应用碳钢是一种常见的金属材料，其广泛应用于各个领域。
根据不同的化学成分和性能特点，碳钢可以分为多个分类。
在本文中，我们将探讨碳钢的分类以及其在不同领域的应用。
1. 碳钢分类碳钢主要根据其碳含量进行分类，通常分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三大类。
1.1 低碳钢低碳钢的碳含量较低，一般在0.05%到0.25%之间。
由于碳含量较低，低碳钢具有良好的可塑性、焊接性和冷加工性能。
它们通常用于制造汽车零部件、建筑结构和机械设备。
1.2 中碳钢中碳钢的碳含量在0.25%到0.60%之间。
中碳钢具有较高的强度和硬度，同时保持一定的可塑性和焊接性。
这使得中碳钢成为制造轴承、齿轮和机械零件的理想材料。
1.3 高碳钢高碳钢的碳含量在0.60%到 1.00%之间。
高碳钢具有极高的强度和硬度，但可塑性和焊接性较差。
高碳钢通常用于制造刀具、弹簧和轴承等高强度要求的零部件。
2. 碳钢的应用2.1 汽车制造碳钢在汽车制造业中扮演着重要的角色。
低碳钢常用于制造车身和车身结构，因为它具有良好的可塑性和冲击吸能能力。
中碳钢常用于制造引擎零部件和转向系统，因为它们具有较高的强度和耐磨性。
2.2 建筑结构碳钢被广泛应用于建筑结构中，如钢框架、钢柱和钢梁等。
这是因为碳钢具有良好的强度和刚性，能够承受大量的荷载，并提供可靠的结构支撑。
2.3 机械制造碳钢在机械制造领域有着广泛的应用。
中碳钢常用于制造齿轮、轴承和机械零件，因为它们具有较高的强度和硬度，能够承受重载和高速旋转。
高碳钢常用于制造刀具，因为它们具有极高的硬度和耐磨性。
2.4 器具制造碳钢也用于制造各种家用器具和厨房用具。
由于碳钢具有良好的切割性能和耐腐蚀性，它常用于制造刀具、锅具和餐具等。
2.5 航空航天在航空航天领域，碳钢被广泛应用于制造飞机、火箭和卫星等。
碳钢具有较低的密度和良好的机械性能，能够满足航空航天工业对材料强度和轻量化的要求。
总结：碳钢根据碳含量的不同可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
碳钢碳含量
碳钢碳含量
碳钢是一种常见的金属材料，其主要成分是铁和碳。
碳钢的碳含量是指铁和碳的相对比例，对于碳钢的性能和用途具有重要影响。
碳钢的碳含量通常在0.02%到2.11%之间。
根据碳含量的不同，碳钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三种类型。
低碳钢的碳含量在0.02%到0.25%之间，具有良好的可塑性和可焊性，适用于制造冷轧钢板、汽车零部件、管道等产品。
中碳钢的碳含量在0.25%到0.6%之间，具有较高的强度和硬度，适用于制造机械零部件、轴承、弹簧等产品。
高碳钢的碳含量在0.6%到2.11%之间，具有极高的强度和硬度，但可塑性较差，易于断裂。
高碳钢适用于制造刀具、弹簧钢丝、弹簧片等需要高强度和硬度的产品。
碳钢的碳含量对其物理和化学性质产生显著影响。
随着碳含量的增加，碳钢的强度和硬度增加，但韧性和可塑性降低。
此外，碳含量还会影响碳钢的热处理性能和耐蚀性。
在热处理过程中，碳钢的碳含量决定了其回火硬化能力。
低碳钢可以通过适当的热处理获得良好的韧性和可塑性，而高碳钢则可以通过淬火和回火获得较高的硬度。
碳钢的碳含量还会影响其耐蚀性。
低碳钢具有较好的耐腐蚀性能，而高碳钢由于碳含量较高，易于形成铁碳化物，导致腐蚀性增加。
在实际应用中，根据不同的需求和要求，选择合适碳含量的碳钢是非常重要的。
碳含量较低的碳钢适用于需要良好可塑性和可焊性的产品，碳含量较高的碳钢适用于需要较高强度和硬度的产品。
碳钢的碳含量是决定其性能和用途的重要因素。
了解和掌握不同碳含量碳钢的特点和应用范围，有助于正确选择和使用碳钢材料，满足不同工程和产品的需求。
碳钢的分类
碳钢的分类碳钢一、碳钢的概念：碳钢是含碳量小于2.11%的铁碳合金，并含有少量的硅、锰、硫、磷等元素。
二、钢和铁的区别：主要以含碳量来区分。
含碳量大于2.11%的铁碳合金称为铁，小于2.11%的铁碳合金称为钢。
成分的不同，决定了结构不同，性能的不同。
日常生活中所说的生铁就是课本上所说的铁，日常生活中所说的熟铁就是课本中所说的钢。
（性能不同）三、钢中常存元素对钢性能的影响：1.有益元素：Si —有很强的固溶强化作用,能脱氧。
Mn —固溶强化，提高钢的强度和硬度、脱氧、去硫。
2.有害元素:P—有很强的固溶强化作用,低温韧性差 ( 冷脆 )。
S —能引起钢在热加工时或高温工作下开裂 ( 热裂或热脆 )。
（S 和Fe生成低熔点的共晶体）（一）锰的影响脱氧剂。
有益元素，碳钢中不超过0.8%，（1）固溶强化；（2）形成MnS，消除硫的有害影响。
（二）硅的影响脱氧剂，硅增大钢液的流动性。
可使热轧钢的抗拉强度提高，屈服点提高，伸长率下降。
钢的面缩率和冲击韧性下降不明显。
但是，当硅含量超过0.8~1.0%时，则引起断面缩率下降，特别是冲击韧性显著降低。
（三）硫的影响一般来说，硫是有害元素，它主要来自生铁原料、炼钢时加入的矿石和燃料燃烧产物中的二氧化硫。
硫在铁中的溶解度很小。
室温时，硫以硫化物夹杂的形式存在于固态钢中。
硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂，即产生所谓热脆。
硫通过形成硫化物夹杂而对钢的力学性能发生影响。
增加钢中的含硫量，使硫化物夹杂的含量增高，钢的范性和韧性将降低，同时，钢材力学性能的方向性增大，钢的热加工性能也变坏。
硫对钢力学性能的影响，不仅和钢的含硫量有关，而且还和所形成的硫化物夹杂的大小、形状和分布，并与基体的组织有关。
硫能提高钢材的切削加工性，这是硫的有益作用。
在易削钢中，含硫0.08~0.2%，同时含0.50~1.20%Mn。
在大多数情况下，由于硫的有害影响，同时也考虑到硫的偏析倾向很大，所以，一般对钢的含硫量限制甚严。
碳钢的成分和分类
碳钢的成分和分类1.碳钢的成分碳钢指的是w(C)≤2.11%的铁碳合金，其组成元素除了铁和碳主要元素外，还有杂质元素Mn、Si（起固溶强化和脱氧的作用），S →热脆，P →冷脆，O、N、H →使得强度、塑性、韧性↓。
2．碳钢的分类⑴按C含量分低C钢w(C) ≤0.25%中C钢0.25% ＜w(C) ≤0.6%高C钢w(C) ＞0.6%⑵按钢质量分（S、P含量）普通碳素钢：W s<0.055% ，W p<0.045%优质碳素钢：W p、W s<0.040%高级优质碳素钢：W s<0.030%，W p<0.035%⑶按用途分——碳素结构钢、碳素工具钢。
碳素结构钢用来制造各种工程构件和机器零件，碳素工具钢用来制造各种刀具、量具、模具。
⑷按冶炼方法分为平炉钢、转炉钢。
碳钢的牌号及用途碳素结构钢表示方法为Q+最低屈服强度值+质量等级符号，Q表示“屈服强度”；数字表示屈服强度值单位是MPa；质量等级符号为A、B、C、D、E。
由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。
典型代号有Q195，Q215，Q235，Q255，Q275。
牌号——如Q215B，表示ss ≥215 MPa（厚度≤16mm），B级质量。
Q195，Q215，Q235A，Q235B塑性较好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板用作桥梁建筑用料，也可作普通螺钉，铆钉。
Q235C，Q235D可用作重要的焊接件Q255、Q275强度较高，可轧制成型钢、钢板作构件用。
2、优质碳素结构钢钢号用平均碳质量分数的万分数表示，如20钢为碳质量分数为0.02%。
如钢中Mn质量分数较高，则在钢号后附加Mn，如16Mn。
可作重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。
其中08F材料塑性好，常用来制作冷冲压零件。
一般需要热处理。
3、碳素工具钢碳素工具钢钢号按平均碳质量分数的千分数数字表示，数字之间冠以T，如T9。
其平均含碳量为千分之九(0.9%C)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
碳钢的成分和分类
1.碳钢的成分
碳钢指的是w(C)≤2.11%的铁碳合金，其组成元素除了铁和碳主要元素外，还有杂质
元素Mn、Si（起固溶强化和脱氧的作用），S →热脆，P →冷脆，O、N、H →使得强度、塑性、韧性↓。
2．碳钢的分类
⑴按C含量分低C钢w(C) ≤0.25%
中C钢0.25% ＜w(C) ≤0.6%
高C钢w(C) ＞0.6%
⑵按钢质量分（S、P含量）
普通碳素钢：W s<0.055% ，W p<0.045%
优质碳素钢：W p、W s<0.040%
高级优质碳素钢：W s<0.030%，W p<0.035%
⑶按用途分——碳素结构钢、碳素工具钢。
碳素结构钢用来制造各种工程构件和机器零件，碳素工具钢用来制造各种刀具、量具、模具。
⑷按冶炼方法分为平炉钢、转炉钢。
碳钢的牌号及用途
碳素结构钢
表示方法为Q+最低屈服强度值+质量等级符号，Q表示“屈服强度”；数字表示屈服强度值单位是MPa；质量等级符号为A、B、C、D、E。
由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。
典型代号有Q195，Q215，Q235，Q255，Q275。
牌号——如Q215B，表示ss ≥215 MPa（厚度≤16mm），B级质量。
Q195，Q215，Q235A，Q235B塑性较好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板用作桥梁
建筑用料，也可作普通螺钉，铆钉。
Q235C，Q235D可用作重要的焊接件
Q255、Q275强度较高，可轧制成型钢、钢板作构件用。
2、优质碳素结构钢
钢号用平均碳质量分数的万分数表示，如20钢为碳质量分数为0.02%。
如钢中Mn质量
分数较高，则在钢号后附加Mn，如16Mn。
可作重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。
其中08F材料塑性好，常用来制作冷冲压零件。
一般需要热处理。
3、碳素工具钢
碳素工具钢钢号按平均碳质量分数的千分数数字表示，数字之间冠以T，如T9。
其平均含碳量为千分之九(0.9%C)。
可用作制造各种刃具、量具、模具。
如图1
所示的丝锥和锉刀。