3.3碳素钢、碳素结构钢、碳素工具钢

工程，制造承受静载荷的各种金属构件及不重要不需要热处理的机械零件
和一般焊接件
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
牌号表示
Q 屈服点数值 质量等级符号 脱氧方法符号
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
请说出 下列牌号的含义
Q215A · F 20Mn T8MnA
典型钢号
Q195、Q215，通常轧制成薄板、钢筋供应市场。也可用于制作铆钉、螺
钉、轻负荷的冲压零件和焊接结构件等
Q235、Q255强度稍高，可制作螺栓、螺母、销钉、吊钩和不太重要的机
械零件以及建筑结构中的螺纹钢、型钢、钢筋等；质量较好的Q235C，D
级可作为重要焊接结构用材 Q275钢可部分代替优质碳素结构钢25、30、35钢使用
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优质碳素结构钢
特性及应用
特性：有害杂质含量极少
应用：制造机械零件
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
Si（ <0.4%）：有益元素
固溶强化，使钢的强度、硬度提高 增加钢的电阻和导磁性
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
数码
书名：机械工程材料与热处理（第2版） 主编：张文灼 赵宇辉 ISBN：978-7-111-51930-0 出版社：机械工业出版社
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
牌号表示方法 “T”加上数字表示
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
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常存杂质对碳素钢性能影响
Mn（ 0.25%~0.80% ）：有益元素
清除钢中的FeO，降低钢的脆性
与硫化合成MnS，可以减轻硫的有害作用
溶于铁素体形成置换固溶体，产生固溶强化，提高钢的强度和硬度
牌号表示方法
ZG 屈服点最低值 抗拉强度最低值
案例

ZG200-400，表示σs≥200MPa，σb≥400MPa的铸钢
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
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牌号表示 用钢中平均含碳量的万分数表示钢号 案例

45钢表示平均wc=0.45%的优质碳素结构钢；
08钢，表示平均含碳量为0.08％的优质碳素结构钢 65Mn钢，表示平均wc=0.65%，并含有较多锰的优质碳素结构钢 （wMn=0.8%~1.2%） 08F 表示平均含碳量为0.08％的沸腾钢 高级优质钢，在数字后面加上符号“A” 特级优质钢在数字后面加上符号“E”
《机械工程材料与热处理 第2版》来自百度文库机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
S:有害元素
形成低熔点共晶体 ，产生热脆性
增加锰的含量
P:有害元素
产生冷脆现象
对高寒地带和低温工作下的结构件具有严重危害性
热轧时生成带状组织
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铸造碳钢
特性及应用 特性：铸造碳钢（铸钢）的含碳量一般为0.15%~0.6%。 铸钢的铸造性能比铸铁差，但力学性能比铸铁好 应用：主要用于制造形状复杂，力学性能要求高，而在 工艺上又很难用锻压等方法成形的比较重要的机械零件 ，例如汽车的变速箱壳，机车车辆的车钩和联轴器等
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0

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碳素工具钢
特性及应用 特性：生产成本低，加工性能优良、强度、硬度较高 ，耐磨性好，但塑韧性较差 应用：受热程度较低，尺寸较小的手工工具及低速、 小走刀量的机用工具，也可用于尺寸较小的模具和量 具
钢材品种
型材
板材 管材
金属制品
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普通碳素结构钢
特性及应用
特性：杂质较多，价格低廉 ；强度较低，但塑性、韧性、冷变形性能好 应用：制成条钢、异型钢材、钢板等 ，主要用于铁道、桥梁、各类建筑
冷脆性导致悲惨事故的发生
《机械工程材料与热处理 第2版》 机械工业出版社 张文灼 赵宇辉主编 ISBN 978-7-111-51930-0
碳素钢分类
低碳钢 普通质量碳素钢 质 量 优质碳素钢 碳素结构钢 用 途 碳素工具钢
含 碳 量
中碳钢
高碳钢
高级优质碳素钢
碳素铸钢
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