第3章7节碳钢资料.ppt

3.7 碳钢 碳的质量分数小于2.11%,并且含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元素的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。其中，硅和锰是有益元素，而硫和磷是有害元素。 （1）碳钢的分类 ①根据钢中碳的质量分数不同可分为：低碳钢、 中碳钢和高碳钢三类。 低碳钢：碳的质量分数小于或等于0.25%； 中碳钢：碳的质量分数为0.25～0.60%； 高碳钢：碳的质量分数大于0.60%。 ②根据钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数的多少可分为三类：普通质量钢；优质钢；高级优质钢。 3.7 碳钢 ③根据钢的用途不同可分为：碳素结构钢、碳素工具钢和碳素铸钢三类。 碳素结构钢：主要用于制造工程结构和各种机械零件。 碳素工具钢：主要用于制造各种刃具、模具和量具。 碳素铸钢：主要用于制作形状复杂、难以用锻压等方法成形的铸钢件。 3.7 碳钢 (2)碳钢的牌号、性能及用途 ①碳素结构钢：碳素结构钢的牌号由代表钢材屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号四部分按顺序组成。其中质量等级共有四级，分别用A、B、C、D表示。“F”表示沸腾钢；“b”表示半镇静钢；“Z”表示镇静钢；“TZ”表示特殊镇静钢，在钢号中“Z”和“TZ”符号可省略。例如：Q235-A·F，牌号中“Q”代表屈服点“屈”字的汉语拼音首位字母，“235”表示屈服点σS≥235MPa，“A”表示质量等级为A级，“F”表示沸腾钢(冶炼时脱氧不完全)。 3.7 碳钢 常用钢及应用： Q195、Q215、Q235属低碳钢，有良好的塑性和焊接性能，并具有一定的强度，通常轧制成型材、板材和焊接钢管等用于桥梁、建筑工程结构，在机械制造中用作受力不大的零件，如螺钉、螺帽、垫圈、地脚螺钉、法兰以及不太重要的轴、拉杆等，其中以Q235应用最广。 Q235C、Q235D质量好，用作重要的焊接结构件。 Q255、Q275强度较高，可用作受力较大的机械零件。碳素结构钢一般不进行热处理，以供应状态直接使用。但也可根据需要进行热加工和热处理。 3.7 碳钢 ②优质碳素结构钢 其牌号用两位数字表示，表示钢中平均碳的质量分数的万倍数。例如45钢，表示钢中平均碳的质量分数为0.45%。若钢中锰的含量较高，则在两位数字后面加锰元素的符号“Mn”。例如65Mn钢，表示钢中平均碳的质量分数为0.65%，含锰量较高(为0.9%~1.2%)。若为沸腾钢，在两位数字后面加符号“F”，例如08F钢。 08F钢：是一种含碳量很低的沸腾钢，强度很低，塑性很好。一般由钢厂轧成薄钢板或钢带供应。主要用于制造冷冲压件，如外壳、容器、罩子等。 3.7 碳钢 10~25钢：属低碳钢，强度、硬度低，塑性、韧性好，并具有良好的冷冲压性能和焊接性能。常用于制造冷冲压件和焊接构件，以及受力不大、韧性要求高的机械零件，如螺栓、螺钉、螺母、轴套、法兰盘、焊接容器等。还可用作尺寸不大，形状简单的渗碳件。 30~55钢：属中碳钢，经调质处理后，具有良好的综合力学性能，主要用于制造齿轮、连杆、轴类零件等，其中以45钢应用最广。 60、65钢：属高碳钢，经适当热处理后，有较高的强度和弹性，主要用于制作弹性零件和耐磨零件，如弹簧、弹簧垫圈、轧辊等。 3.7 碳钢 ③碳素工具钢 质量分数为0.65%~1.35%。根据有害杂质硫、磷含量的多少不同又分为优质碳素工具钢(简称为碳素工具钢)和高级优质碳素工具钢两类。 碳素工具钢的牌号冠以“碳”的汉语拼音字母“T”，后面加数字表示钢中平均碳的质量分数的千倍数，如为高级优质碳素工具钢，则在后面再加上“A”。例如T8钢表示平均碳的质量分数为0.8%的优质碳素工具钢。T10A钢表示平均碳的质量分数为1.0%的高级优质碳素工具钢。 3.7 碳钢 常用钢及其应用： T7、T8钢适于制造承受一定冲击而要求韧性较高的工具，如大锤、冲头、凿子、木工工具、剪刀等。 T9、T10、T11钢用于制造冲击较小而要求高硬度和较高耐磨性的工具，如丝锥、板牙、小钻头、冷冲模、手工锯条等。 T12、T13钢的硬度和耐磨性很高，韧性较差，用于制造不受冲击的工具，如锉刀、刮刀、剃刀、量具等。 3.7 碳钢