机械零件常用材料
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2
•
普碳钢按照所保证的技术条件分为甲、乙、 特三类： • 1、甲类钢 • 它是按机械性能供应的钢，它是工业上应用 最为广泛的一种普碳钢。这种钢按照冶炼方法的 不同，可分为平炉钢（代表符号“A”）、碱性空 气转炉钢（代表符号“AJ”）、氧气转炉钢（代 表符号“AY”）三种。这类钢只保证力学性能， 一般用作机械结构材料和建筑材料。 • 甲类钢的钢号按顺序号“1～7”号，分为七个基 本钢号，钢的号码愈大，其强度就愈高，但塑性 也就愈低。例如： A1F，A3，A3F等。
2、中碳钢
• •
含碳量0.30～0.60 % 的钢，包括：30、35、 40、45、50、55、60和30Mn、35Mn、40Mn、 45Mn、50Mn、60Mn等13个钢号。
•
•
3、高碳钢
含碳量＞0.60% 的钢，包括：65、70、75、 80、85、65Mn和70Mn等7个钢号。
13
• 常用优质碳素结构钢的特性及用途： •
17
• 常用合金结构钢的特性及用途： •
40Cr ―是一种最常用的合金调质结构钢， 抗拉强度、屈服强度及淬透性均高，用来制造具 有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件， 如：齿轮、轴、主轴、套筒、心轴、销子、连杆、 螺钉等。
•
35CrMo―具有很高的静力强度、冲击韧性 及较高的疲劳极限，淬透性比40Cr高，适用于高 负荷下工作的重要结构件，特别是受冲击、震动、 弯曲、扭转负荷的机件，如：发动机传动机件、 大电机轴、曲轴、连杆、紧固件等。
9
• • • •
F—沸腾钢“沸”字汉语拼音首位字母； b—半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母； Z—镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母； TZ—特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首
位字母；
• 在牌号组成表示方法中，“Z”与“TZ”代号 予以省略。
10
11
• 二、优质碳素结构钢 • 优质碳素结构钢是一种应用极为广泛的机械 制造用钢。它和普通碳素钢的区别是：钢中所含 硫、磷有害杂质及非金属夹杂物都较少，质地比 较纯净、均匀，机械性能较为优良，表面质量也
18
•
42CrMo―特性与用途与35CrMo相近，但其 强度和淬透性较高。这种钢主要用来制作较
35CrMo钢强度更高或调质断面更大的锻件，如： 机车牵引用的大齿轮、发动机气缸、受负荷极大
的连杆、时有深井钻杆接头等。
• 20Cr2Ni4―用来制造渗碳零件，如：轴承
19
• 四、易切削钢 • 机械性能较低，适合在自动机床上成批生产 一般紧固件和标准件。标注：Y12、Y12Pb、 Y15、Y20、Y30、Y35、Y40Mn等。
较好，故此称为优质碳素钢。这类钢交货时，既
保证钢的化学成分，又保证钢的机械性能；价格
也比较便宜，所以它在机械制造工业以及其它工
业部门百度文库得到了广泛的应用，是制造各种机械产
品、大小结构部件的主要钢种。
12
•
1、低碳钢
•
含碳量≤0.25% 的钢，包括：05F、08F、08、 10F、15F、10、15、20F、20、25和15Mn、 20Mn、25Mn等13个钢号。
5
•
B1到B3—属于极软钢类，一般都可以用沸 腾钢来冶炼，用来做铁丝、铁钉、铆钉、钢板、 薄铁皮、铁管等。这些材料还普遍用作日常生活 用具，如用来做铁烟囱、茶壶、罐头筒等。打谷 机的压碎器、犁片等也是用这些钢来做。 • B4到B5—属于软钢范围内，用来做铸钢件、 建筑材料、普通机件，如三角钢、钢筋、工字钢、 一般用的轴、各种零件等。 • B6到B7—属于半硬类钢，含碳0.4～0.5% 的用来制造车轮、钢轨等。含碳0.5～0.6%的用 来制造工具、弹簧、钢轨、拖拉机的犁、耕耘机 的锄齿等。
7
• •
•
• •
C4—相当于25～30号优质碳素钢； C5—相当于35～40号优质碳素钢。 由于这类钢保证的指标较多、较严格，因而 它的成本也较甲类钢和乙类钢为高。它和优质碳 素钢的区别，在于其硫、磷含量较高，因而其性 能、质量也较优质钢稍次。 这类钢主要用于建筑、桥梁工程上制作质量 要求较高的焊接结构件。在机械制造上很少用这 种钢。因为，如果热处理或性能要求较高的机械 零件，就直接采用优质碳素钢。
3
•
A1和A2—有比较高的伸长率，用来制造炉 撑、地脚螺丝、铆钉、犁板等。 • A3—用作建筑结构、桥梁等用的钢材，如三 角钢、工字钢、槽钢、垫板、起重用的铁链等。 • A4到A5—有相当高的强度和硬度，伸长率 也相当大，是一般机械制造上的主要材料，用来 制造各种机件，如拉杆、螺丝、钩子、套环、轴、 连杆、销子等。用做建筑材料的螺纹钢、工字钢、 槽钢等，在交通部门用作钢轨、鱼尾板等。 • A6到A7—伸长率低，抗拉强度高且耐磨性 好。用作农业机械的机件，如拖拉机轴、刈草机 和拔麻机的轴、犁镜等。
• 五、弹簧钢
•
专门用于制造弹簧的工业用钢，分冷轧弹簧 钢和热轧弹簧钢。有17个钢号，最常用的就是 65Mn—强度、硬度、弹性和淬透性都较高，用 来制造螺旋弹簧、板簧、弹簧片、冷拉钢丝、发 条等。
20
• 六、滚动轴承钢 • GCr15―具有高而均匀的硬度和耐磨性；高 的弹性极限和接触疲劳强度；适当的韧性和淬透 性；在大气和润滑油中具有一定的抗蚀性。 • 七、碳素工具钢 • 简称碳工钢，含碳量在0.65～1.35% 之间， 专用于制作工具的高碳钢。特点是： • 1、热处理后可以得到高的硬度和较好的耐 磨性。 • 2、退火状态下硬度适中，具有较好的可切 削性。 • 3、原材料易得，生产成本低。 • 如：T7、T8、T9、T10 ··· ···
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• 常用低合金结构钢的特性及用途： • 16Mn—是我国使用最早、生产量最大的低 合金钢种。它具有良好的综合力学性能、焊接性 能及低温冲击韧性，冷冲压及可切削性均好，和 A3钢相比，成分上仅多了一点锰，除具有同样 好的塑性和焊接性外，屈服强度提高50%左右， 耐大气腐蚀约提高20～38%，低温冲击韧性也比 A3钢优越；但其缺口敏感性较碳钢大，在有缺 口存在时，疲劳强度比A3钢低，且易产生裂纹， 故在加工时应引起注意。
8
•
• 新标准规定的牌号表示方法 • 1、牌号表示方法 • 钢的牌号由代表屈服强度的字母、屈服强度 值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分顺 序组成。
• •
•
例如：Q235－A.F Q—钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母；
235—屈服强度
• 2、符号的表示意义
•
A、B、C、D—分别为质量等级代号；
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•
•
3、特类钢
特类钢是按机械性能及化学成分共同保证供 应的钢，这类钢按冶炼方法分为平炉钢（代表符 号“C”）、碱性空气转炉钢（代表符号“CJ”）、 氧气转炉钢（代表符号“CY”）三种，它的钢号 按顺序号“2～5”号，分为四个基本钢号，钢的 号码愈大，其含碳量和强度均相应提高。例如： C2，C3等。 C2—相当于10～15号优质碳素钢； C3—相当于15～20号优质碳素钢；
4
• •
2、乙类钢 乙类钢是按化学成分供应的钢。和甲类钢一 样，这类钢按冶炼方法也可分为平炉钢（代表符 号“B”）、碱性空气转炉钢（代表符号“BJ”）、 氧气转炉钢（代表符号“BY”）三种。这类钢只 保证化学成分，不保证机械性能，故过去一般多 仅用做日常用具，不做机械零件。但实践证明甲 类钢和乙类钢实际上是比较接近的，在生产时有 时可以互换使用；因此，近年来这种钢在工业上 的应用也相当广泛。 • 每种钢的钢号按顺序号“1～7”号，也分为 七个基本钢号，钢的号码愈大，其含碳量也就愈 多。例如： B1F，B3，B3F等。
15
• 三、合金结构钢 • 合金结构钢和碳素结构钢一样，都是用于制 造机械结构零件用的钢。作为机械制造用钢，众 所周知。合金结构钢的性能是优于碳素结构钢的。 这是因为合金结构钢是在碳素结构钢的基础上， 从改善和提高钢的各项性能的目的出发，特意加 入一种或多种合金元素而发展起来的钢种。由于 合金元素的作用，就使合金结构钢不仅比碳素结 构钢的强度高、韧性好、更耐磨损；更为重要的， 还在于使它具有高的淬透性。合金结构钢一般都 要经过热处理，才有实用价值，所以，机械制造 上，凡属需要高强度、高韧性的重要零件或形状 复杂、截面尺寸较大的零件，一般都应该采用合 金结构钢来制造，才能达到要求。
机械零件的常用材料
1
• 一、普通碳素结构钢 • 普通碳素结构钢（简称普碳钢）是一种属于 普通用途、适合大量生产的热轧碳素钢。这类钢 一般都是在碱性平炉或在侧吹碱性（或酸性）转 炉中熔炼出来的，钢中硫、磷杂质及非金属夹杂 物含量较大，质量较低；但其特点是：生产量大， 价格低廉，并具有一定的机械性能，通常均在热 轧供应状态下直接使用，很少经过热处理。这类 钢主要是供桥梁、船舶和建筑工程上制作各种承 受静载荷的金属结构件；在机械制造上，一些不 太重要、不需热处理的机械零件和一般焊接结构 件也常常用它来制造，所以它是一种用途广泛、 消耗量非常大的工程用钢。
20 —是一种常用的低碳渗碳钢。用于制造 受力不大、行政监督、但韧性要求较高或焊接性 能要求较好的中小结构件，如螺钉、螺栓、拉杆、 垫圈、起重钩、焊接容器等。
•
35—有较好的塑性和适当的强度，可切削性 好，焊接性尚可（当含碳量为上限时焊接性能不 良），一般不作焊接件。广泛用来制作截面较小， 承受较大负荷的机械零件，如：曲轴、转轴、轴 销、杠杆、连杆、横梁、星轮、钩环、垫圈等。
21
• 八、合金工具钢、高速工具钢等 • 用于制作车刀。
• 九、不锈钢 • 0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti等
22
• 十、灰铁（灰口铸铁）
•
新旧牌号对比
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24
25
• 十一、球墨铸铁件 • 新旧牌号对比
26
27
• 十二、碳素铸钢件 • 新旧牌号对比
28
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45—是一种最常用的中碳调质结构钢。其特
点是强度较高、塑性及韧性尚好，可切削性优良，
经调质处理后，它的综合力学性能，即强度与韧
性的配合比其它中碳调质钢要好；但其淬透性较 低，水中淬火时有裂纹倾向。主要用于强度要求 较高的机械运动零件。如：叶轮、活塞、齿轮、 齿条、连接杆、蜗杆、销子、传动轴等。
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普碳钢按照所保证的技术条件分为甲、乙、 特三类： • 1、甲类钢 • 它是按机械性能供应的钢，它是工业上应用 最为广泛的一种普碳钢。这种钢按照冶炼方法的 不同，可分为平炉钢（代表符号“A”）、碱性空 气转炉钢（代表符号“AJ”）、氧气转炉钢（代 表符号“AY”）三种。这类钢只保证力学性能， 一般用作机械结构材料和建筑材料。 • 甲类钢的钢号按顺序号“1～7”号，分为七个基 本钢号，钢的号码愈大，其强度就愈高，但塑性 也就愈低。例如： A1F，A3，A3F等。
2、中碳钢
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含碳量0.30～0.60 % 的钢，包括：30、35、 40、45、50、55、60和30Mn、35Mn、40Mn、 45Mn、50Mn、60Mn等13个钢号。
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3、高碳钢
含碳量＞0.60% 的钢，包括：65、70、75、 80、85、65Mn和70Mn等7个钢号。
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• 常用优质碳素结构钢的特性及用途： •
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• 常用合金结构钢的特性及用途： •
40Cr ―是一种最常用的合金调质结构钢， 抗拉强度、屈服强度及淬透性均高，用来制造具 有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件， 如：齿轮、轴、主轴、套筒、心轴、销子、连杆、 螺钉等。
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35CrMo―具有很高的静力强度、冲击韧性 及较高的疲劳极限，淬透性比40Cr高，适用于高 负荷下工作的重要结构件，特别是受冲击、震动、 弯曲、扭转负荷的机件，如：发动机传动机件、 大电机轴、曲轴、连杆、紧固件等。
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F—沸腾钢“沸”字汉语拼音首位字母； b—半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母； Z—镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母； TZ—特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首
位字母；
• 在牌号组成表示方法中，“Z”与“TZ”代号 予以省略。
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• 二、优质碳素结构钢 • 优质碳素结构钢是一种应用极为广泛的机械 制造用钢。它和普通碳素钢的区别是：钢中所含 硫、磷有害杂质及非金属夹杂物都较少，质地比 较纯净、均匀，机械性能较为优良，表面质量也
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42CrMo―特性与用途与35CrMo相近，但其 强度和淬透性较高。这种钢主要用来制作较
35CrMo钢强度更高或调质断面更大的锻件，如： 机车牵引用的大齿轮、发动机气缸、受负荷极大
的连杆、时有深井钻杆接头等。
• 20Cr2Ni4―用来制造渗碳零件，如：轴承
19
• 四、易切削钢 • 机械性能较低，适合在自动机床上成批生产 一般紧固件和标准件。标注：Y12、Y12Pb、 Y15、Y20、Y30、Y35、Y40Mn等。
较好，故此称为优质碳素钢。这类钢交货时，既
保证钢的化学成分，又保证钢的机械性能；价格
也比较便宜，所以它在机械制造工业以及其它工
业部门百度文库得到了广泛的应用，是制造各种机械产
品、大小结构部件的主要钢种。
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1、低碳钢
•
含碳量≤0.25% 的钢，包括：05F、08F、08、 10F、15F、10、15、20F、20、25和15Mn、 20Mn、25Mn等13个钢号。
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B1到B3—属于极软钢类，一般都可以用沸 腾钢来冶炼，用来做铁丝、铁钉、铆钉、钢板、 薄铁皮、铁管等。这些材料还普遍用作日常生活 用具，如用来做铁烟囱、茶壶、罐头筒等。打谷 机的压碎器、犁片等也是用这些钢来做。 • B4到B5—属于软钢范围内，用来做铸钢件、 建筑材料、普通机件，如三角钢、钢筋、工字钢、 一般用的轴、各种零件等。 • B6到B7—属于半硬类钢，含碳0.4～0.5% 的用来制造车轮、钢轨等。含碳0.5～0.6%的用 来制造工具、弹簧、钢轨、拖拉机的犁、耕耘机 的锄齿等。
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C4—相当于25～30号优质碳素钢； C5—相当于35～40号优质碳素钢。 由于这类钢保证的指标较多、较严格，因而 它的成本也较甲类钢和乙类钢为高。它和优质碳 素钢的区别，在于其硫、磷含量较高，因而其性 能、质量也较优质钢稍次。 这类钢主要用于建筑、桥梁工程上制作质量 要求较高的焊接结构件。在机械制造上很少用这 种钢。因为，如果热处理或性能要求较高的机械 零件，就直接采用优质碳素钢。
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A1和A2—有比较高的伸长率，用来制造炉 撑、地脚螺丝、铆钉、犁板等。 • A3—用作建筑结构、桥梁等用的钢材，如三 角钢、工字钢、槽钢、垫板、起重用的铁链等。 • A4到A5—有相当高的强度和硬度，伸长率 也相当大，是一般机械制造上的主要材料，用来 制造各种机件，如拉杆、螺丝、钩子、套环、轴、 连杆、销子等。用做建筑材料的螺纹钢、工字钢、 槽钢等，在交通部门用作钢轨、鱼尾板等。 • A6到A7—伸长率低，抗拉强度高且耐磨性 好。用作农业机械的机件，如拖拉机轴、刈草机 和拔麻机的轴、犁镜等。
• 五、弹簧钢
•
专门用于制造弹簧的工业用钢，分冷轧弹簧 钢和热轧弹簧钢。有17个钢号，最常用的就是 65Mn—强度、硬度、弹性和淬透性都较高，用 来制造螺旋弹簧、板簧、弹簧片、冷拉钢丝、发 条等。
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• 六、滚动轴承钢 • GCr15―具有高而均匀的硬度和耐磨性；高 的弹性极限和接触疲劳强度；适当的韧性和淬透 性；在大气和润滑油中具有一定的抗蚀性。 • 七、碳素工具钢 • 简称碳工钢，含碳量在0.65～1.35% 之间， 专用于制作工具的高碳钢。特点是： • 1、热处理后可以得到高的硬度和较好的耐 磨性。 • 2、退火状态下硬度适中，具有较好的可切 削性。 • 3、原材料易得，生产成本低。 • 如：T7、T8、T9、T10 ··· ···
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• 常用低合金结构钢的特性及用途： • 16Mn—是我国使用最早、生产量最大的低 合金钢种。它具有良好的综合力学性能、焊接性 能及低温冲击韧性，冷冲压及可切削性均好，和 A3钢相比，成分上仅多了一点锰，除具有同样 好的塑性和焊接性外，屈服强度提高50%左右， 耐大气腐蚀约提高20～38%，低温冲击韧性也比 A3钢优越；但其缺口敏感性较碳钢大，在有缺 口存在时，疲劳强度比A3钢低，且易产生裂纹， 故在加工时应引起注意。
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• 新标准规定的牌号表示方法 • 1、牌号表示方法 • 钢的牌号由代表屈服强度的字母、屈服强度 值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分顺 序组成。
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例如：Q235－A.F Q—钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母；
235—屈服强度
• 2、符号的表示意义
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A、B、C、D—分别为质量等级代号；
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3、特类钢
特类钢是按机械性能及化学成分共同保证供 应的钢，这类钢按冶炼方法分为平炉钢（代表符 号“C”）、碱性空气转炉钢（代表符号“CJ”）、 氧气转炉钢（代表符号“CY”）三种，它的钢号 按顺序号“2～5”号，分为四个基本钢号，钢的 号码愈大，其含碳量和强度均相应提高。例如： C2，C3等。 C2—相当于10～15号优质碳素钢； C3—相当于15～20号优质碳素钢；
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2、乙类钢 乙类钢是按化学成分供应的钢。和甲类钢一 样，这类钢按冶炼方法也可分为平炉钢（代表符 号“B”）、碱性空气转炉钢（代表符号“BJ”）、 氧气转炉钢（代表符号“BY”）三种。这类钢只 保证化学成分，不保证机械性能，故过去一般多 仅用做日常用具，不做机械零件。但实践证明甲 类钢和乙类钢实际上是比较接近的，在生产时有 时可以互换使用；因此，近年来这种钢在工业上 的应用也相当广泛。 • 每种钢的钢号按顺序号“1～7”号，也分为 七个基本钢号，钢的号码愈大，其含碳量也就愈 多。例如： B1F，B3，B3F等。
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• 三、合金结构钢 • 合金结构钢和碳素结构钢一样，都是用于制 造机械结构零件用的钢。作为机械制造用钢，众 所周知。合金结构钢的性能是优于碳素结构钢的。 这是因为合金结构钢是在碳素结构钢的基础上， 从改善和提高钢的各项性能的目的出发，特意加 入一种或多种合金元素而发展起来的钢种。由于 合金元素的作用，就使合金结构钢不仅比碳素结 构钢的强度高、韧性好、更耐磨损；更为重要的， 还在于使它具有高的淬透性。合金结构钢一般都 要经过热处理，才有实用价值，所以，机械制造 上，凡属需要高强度、高韧性的重要零件或形状 复杂、截面尺寸较大的零件，一般都应该采用合 金结构钢来制造，才能达到要求。
机械零件的常用材料
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• 一、普通碳素结构钢 • 普通碳素结构钢（简称普碳钢）是一种属于 普通用途、适合大量生产的热轧碳素钢。这类钢 一般都是在碱性平炉或在侧吹碱性（或酸性）转 炉中熔炼出来的，钢中硫、磷杂质及非金属夹杂 物含量较大，质量较低；但其特点是：生产量大， 价格低廉，并具有一定的机械性能，通常均在热 轧供应状态下直接使用，很少经过热处理。这类 钢主要是供桥梁、船舶和建筑工程上制作各种承 受静载荷的金属结构件；在机械制造上，一些不 太重要、不需热处理的机械零件和一般焊接结构 件也常常用它来制造，所以它是一种用途广泛、 消耗量非常大的工程用钢。
20 —是一种常用的低碳渗碳钢。用于制造 受力不大、行政监督、但韧性要求较高或焊接性 能要求较好的中小结构件，如螺钉、螺栓、拉杆、 垫圈、起重钩、焊接容器等。
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35—有较好的塑性和适当的强度，可切削性 好，焊接性尚可（当含碳量为上限时焊接性能不 良），一般不作焊接件。广泛用来制作截面较小， 承受较大负荷的机械零件，如：曲轴、转轴、轴 销、杠杆、连杆、横梁、星轮、钩环、垫圈等。
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• 八、合金工具钢、高速工具钢等 • 用于制作车刀。
• 九、不锈钢 • 0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti等
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• 十、灰铁（灰口铸铁）
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新旧牌号对比
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• 十一、球墨铸铁件 • 新旧牌号对比
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• 十二、碳素铸钢件 • 新旧牌号对比
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45—是一种最常用的中碳调质结构钢。其特
点是强度较高、塑性及韧性尚好，可切削性优良，
经调质处理后，它的综合力学性能，即强度与韧
性的配合比其它中碳调质钢要好；但其淬透性较 低，水中淬火时有裂纹倾向。主要用于强度要求 较高的机械运动零件。如：叶轮、活塞、齿轮、 齿条、连接杆、蜗杆、销子、传动轴等。