优质碳素结构钢优质碳素结构钢.doc

优质碳素结构钢 许尤泽 杨涛 董少博 吕明俊 （华北科技学院 机电工程学院材料系 B112班） 摘要：介绍了我国优质碳素结构钢的发展、分类、技术标准、以及技术标准的国内外对比情况． 着重对优质碳素结构钢的生产技术进步和生产实践进行了概述． 碳素结构钢和优质碳素结构钢均俗称为碳素钢，属于非合金钢类． 钢中除含碳、锰、硅外不含其他有意加入的合金元素，钢中磷、硫和其他有害杂质含量较低，纯洁度和化学成分均匀性较高． 碳素结构钢以规定最低强度为主要特征，并具有一定的综合力学性能和工艺性能，一般不要求进行热处理; 优质碳素结构钢除要求保证化学成分外，还要保证力学性能，要按用途所需保证低倍组织 和其他一些规定的要求【1，2】． 1.我国优质碳素结构钢的发展概述 1.1优质碳素结构钢的发展 优质碳素结构钢是自炼钢工业出现以来最先发展的基础钢类，已有约200 余年生产历史． 它用途广泛、生产量大、品种规格多、价格便宜． 随着钢铁冶炼技术发展，先进的生产工艺不断被广泛采用． 如今，像铁水预处理、复吹转炉、超高功率电弧炉、炉外精炼、连铸等已成为其主要的生产工艺．我国的优质碳素结构钢的生产起步较晚， 1952 年制定第一个优质碳素结构钢部颁标准． 上世纪50 年代可以说是起步阶段， 60 年代发展比较缓慢， 70 年代以后步入快速发展阶段，逐步形成了品种、规格多样化，产量、质量和综合成材率不断提高，消耗不断下降的多层次生产局面． 产品基本上可以满足国内需要，产品标准已全面向国际标准看齐． 1.2优质碳素结构钢的分类和用途【3,4】 优质碳素结构钢按含碳量不同可分为三类：低碳钢（C≤0.25%）、中碳钢（C为0.25-0.6%）和高碳钢（C0.6%）。 优质碳素结构钢按含锰量不同分为正常含锰量（含锰0.25%-0.8%）和较高含锰量（含锰0.70%-1.20%）两组，后者具有较好的力学性能和加工性能。 1.1.1优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带 　　优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带用于汽车、航空产业及其他部分。其钢的牌号为沸腾钢：08F、10F、15F；镇静钢：08、08AL、10、15、20、25、30、35、40、45、50。25及25以下为低碳钢板30及30以上为中碳钢板。 1.1.2优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带 　　优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带用于各种机械结构件。其钢的牌号为低碳钢包括：05F、08F、08、10F、10、15F、15、20F、20、25、20Mn、25Mn等；中碳钢包括：30、35、40、45、50、55、60、30Mn、40Mn、50Mn、60Mn等；高碳钢包括：65、70、65Mn等。 优质碳素结构钢的硫磷含量低于0.035%，主要用来制造较为重要的机件。在工程中一般用于生产预应力砼用钢丝、钢绞线、锚具，以及高强度螺栓、重要结构的钢铸件等。 （钢绞线）　　依据GB/T 699-1999，优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，即是钢中平均含碳量的万分位数。例如，20号钢表示平均含碳量为0.20%的优质碳素钢。对于沸腾钢则在尾部加上F，如10F、15F等。 08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。其中20钢用途最广，常用来制造螺钉、螺母、垫圈、小轴以及冲压件、焊接件，有时也用于制造渗件。 （螺钉、螺母） 30、35、40、45、50、55等牌号属于中碳钢，因钢中珠光体含量增多，其强度和硬度较前提高，淬火后的硬度可显著增加。其中，以45钢最为典型，它不仅强度、硬度较高，且兼有较好的塑性和韧性，即综合性能优良。45钢在机械结构中用途最广，常用来制造轴、丝杠、齿轮、连杆、套筒、键、重要螺钉和螺母等。 （套筒） 60、65、70、75等牌号属于高碳钢。它们经过淬火、回火后不仅强度、硬度提高，且弹性优良，常用来制造小弹簧、发条、钢丝绳、轧辊等。 2.优质碳素结构钢的技术要求 2.1牌号及化学成分 使用废钢冶炼的钢允许含铜量不大于0.30%。 热压力加工用钢的含铜量应不大于0.20%。 铅浴淬火钢丝用的35-85钢的含锰量为0.30%-0.60%，65Mn及70Mn的含锰量为0.70%-1.00%，含铬量不大于0.10%，含铜量不大于0.20%，磷、硫含量亦应符合标准。 08～25钢可供应硅含量不大于0.17％的半镇静钢，其牌号为08b 25b。 冷冲压用沸腾钢含硅量不大于0.03%。 2.2冶炼方法 钢以平炉、氧气碱性转炉、电弧炉冶炼。亦可采取能满足本标准要求的其他方法冶炼。 2.3交货状态 钢材以不认处理或热处理（退火、正火或高温回火）状态交货。要求热处理状态交货的应在合同中注明，未注明者按不热处理交货。 3.优质碳素结构钢的成分特点