当前位置：搜档网 › 碳素钢

碳素钢

§5~1 概述

碳素钢是指碳含量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金。工业上应用的碳素钢碳含量一般不超过1.4%。这是因为含碳量超过此量后，钢表现出很大的硬脆性，并且加工困难，失去生产和使用价值。碳素钢按其质量不同可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢二类。优质碳素结构钢规定硫、磷的允许含量比普通碳素钢低，所以综合机械性能比普通碳素钢好。(1)生产制造方法。碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。转炉一般冶炼普通碳素钢，而平炉可以冶炼各种优质钢。近年来氧气顶吹转炉炼钢技术发展很快，有趋势可代替平炉炼钢。将炼好的钢液注入钢锭模，就得到各种钢锭。钢锭经过锻压或轧制后便加工成各种形状的钢材和锻件。钢锭经过压力加工后，能够改善钢的内部组织和夹杂物分布，所以同样成分的钢材要比钢锭的性能优越一些。

(2)用途。碳素钢主要用来制造强度要求不高的机器零件和各种金属构件。广泛应用于机械制造的各个方面。如农业机械、机床、船舶等。它是一种应用最广、用途最大的钢材。

2.主要生产及输往国家、地区

我国的鞍山钢厂、宝山钢厂、上海钢厂、太原钢厂、重庆钢厂、天津钢厂等是出口碳素钢的主要产地。一般碳素钢多加工成型材，如角钢、扁钢、工字钢等输往日本、香港、东南亚、中东等国家和地区。

3.主要进口生产国家

我国主要从日本、俄罗斯、德国、东欧等国家进口。与其他钢类相比，碳素钢进口数量最多。进口到货后缺重问题较为突出。收用货部门要加强到货后重量的验收。

4.种类

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。

5.规格及外观质量

碳素钢的品种主要有圆钢、扁钢、方钢等。经冷、热加工后钢材的表面不得有裂缝、结疤、夹杂、折叠和发纹等缺陷。尺寸和允许公差必须符合相应品种国家标准的要求。

6.化学成分

现把国标、日本标准中某些主要钢号的化学成分列举，如下表

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下表

硅（台湾、香港称矽）是一种化学元素，它的化学符号是Si，它的原子序数是14，属于元素周期表上IV A族的类金属元素。

性能：结晶型的硅是暗黑蓝色的，很脆，是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应。当其增加时，金属材料的强度、硬度增加。

锰

最重要的用途是制造合金——锰钢。

锰钢的脾气十分古怪而有趣：如果在钢中加入2.5—3.5％的锰，那么所制得的低锰钢简直脆得象玻璃一样，一敲就碎。然而，如果加入13％以上的锰，制成高锰钢，那么就变得既坚硬又富有韧性。

§5~2 碳素钢的分类及牌号

1、按品质分类

(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）

(2) 优质钢（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

(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。

(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%）。

2、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。

4、按金相组织分类

(1) 退火状态的a.亚共析钢（铁素体+珠光体）b.共析钢（珠光体）c.过共析钢（珠光

体+渗碳体）d.莱氏体钢（珠光体+渗体）。

(2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。

(3) 无相变或部分发生相变的

5、按用途分类

(1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。

(2) 结构钢a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、氨钢、

表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。

b.弹簧钢

c.轴承钢

(3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。

(4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢c.电热合金

钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢

(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6、综合分类

(1)普通钢a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、

B)；(e) Q275。b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢

(2)优质钢（包括高级优质钢）

a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；

(f)特定用途优质结构钢。

b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。

c.特殊性能钢：(a)不锈耐

酸钢；(b)耐热钢；

(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。

7、按冶炼方法分类

(1) 按炉种分a.平炉钢:(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。

b.转炉钢:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或(a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转

炉钢。

c.电炉钢:(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。

(2)按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢；b.半镇静钢；镇静钢；d.特殊镇静钢。

牌号

钢和专用钢两大类。

a、通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。屈服点数值(单位为MPa)和质量等级、脱氧方法等符号，按顺序组成牌号。例如：碳素结构钢牌号表示为：Q235AF，Q235BZ；低合金高强度结构钢牌号表示为：Q345C，Q345D。碳素结构钢的牌号组成中，镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略，例如：质量等级分别为C级和D级的Q235钢其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ，但可以省略为Q235C和Q235D。低合金高强度结构钢有镇静钢和特殊镇静钢，但牌号尾部不加写表示脱氧方法的符号。

b、专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和代表产品用途的符号等表示，例如：压力容器用钢牌号表示为“Q345R”；耐候钢其牌号表示为：Q340NH。

c、根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(以万分之几计平均含碳量)和标准的元素符号组成；专用低合金高强度结构钢的牌号，除一般组成外，尚应加写表1中规定代表产品用途的符号。

－－优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表示方法

优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字(以万分之几计表示平均含碳量)或阿拉伯数字和元

素符号、规定的符号组合成牌号。

a、沸腾钢和半镇静钢，在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。例如：平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其牌号表示为“08F”；平均含碳量为0.10%的半镇静钢，其牌号表示为“10b”。

b、镇静钢(S、P分别≤0.035%)一般不标符号。例如：平均含碳量为0.45%的镇静钢，其牌号表示为“45”。

c、较高含锰量的优质碳素结构钢，在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：平均含碳量为0.50%，含锰量为0.70%～1.00%的钢，其牌号表示为“50Mn”。

d、高级优质碳素结构钢(S、P分别≤0.030%)，在牌号后加符号“A”。例如:平均含碳量为

0.45%的高级优质碳素结构钢，其牌号示为“45A”。

－－特级优质碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%)，牌号后加符号“E”。

例如:平均含碳量为0.45%的特级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45E”。优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同(65、70、85、65Mn钢在GB/T1222和GB/T699两个标准中同时分别存在)。

§5~3 碳素结构钢

又称普通碳素钢。与优质碳素钢相比，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。我国和某些国家根据交货的保证条件，把普通碳素钢分为三类：甲类钢（A类钢），只保证力学性能，不保证化学成分，乙类钢（B类钢），只保证化学成分，不保证力学性能；特类钢（C类钢），既保证化学成分，又保证力学性能。特类钢常用于制造较重要的结构件。

优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少，机械性能较为优良。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（C＞0.6%。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。

碳素结构钢牌号及化学成分

§5~4 碳素工具钢

(一)定义

碳素工具钢(非合工具钢)是高碳过共析、共析或亚共析钢，含碳量范围为

0.7%~1.3%(质量分数)。其性能除了与冶炼、热塑性变形工艺有关外，主要取决于碳含量。碳是碳素工具钢的主要强化元素。这类钢经热处理后具有较高的硬度和耐磨性，但红硬性差、淬透性低。为了提高钢的淬透性，有的牌号在钢中加入0.40%~0.60(质量分数)的锰。碳素工具钢钢材通常以退人状态交货，一般应检验硬度，高倍、低倍和断口组织，及表面脱碳层深度等。这类钢主要用于制造一般切削速度，且加工硬度和强度不太高的材料的工具，以及形状简单发、精度要求较低的量具、模具等。

(二)分类

碳素工具钢通常按用途可分为；刃具钢、模具钢、量具钢、耐磨钢；按钢质可分为：优质钢(硫质量分数不大于0.030%，磷质量分数不磊于0.035%)、高级优质钢(硫质量分数不大于0.020%、磷质量分数不大于0.025%)。

弹簧钢

主要是应有好的弹性，又由于它是在动载荷环境条件下工作的，所以对制造弹簧的材质最主要的应有高的屈服强度；在承受重载荷时不引起塑性变形；应有高的疲劳强度，在载荷反复作用下具有长的使用寿命；并有足够的韧性和塑性，以防在冲击力作用下突然脆断。在碳素钢中碳含量在0.60～0.90%之间的优质钢是制造弹簧的钢种，但碳素弹簧钢的渗透性差，只宜制作小截面的弹簧，大截面的弹簧需要用合金钢制作。在合金钢中由于合金元素的强化作用，可制造弹簧的材质其含碳量可降低到0.5～0.7%。硅、锰、铬、钒是弹簧钢中最常用的合金元素。一般淬火后进行中温回火可获得高的弹性。

(1)生产制造方法：通常采用电炉冶炼，加入脱氧剂硅、铝，注入钢锭模后，通过锻压或轧制，便得到各种形状的钢材和锻件。

(2)用途：主要用在机车、车辆、汽车、拖拉机、飞机的各种螺旋弹簧和板簧等。

碳钢型号

1）碳素结构钢：表示方法：Q+数字+（质量等级符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号） ①钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点； ②“Q”后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa。例如 Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢； ③必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：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，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。专门用途的碳素钢：例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。2）优质碳素结构钢表示方法：数字+（元素符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号） ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3）碳素工具钢表示方法：字母T+数字+（元素符号）+（质量等级符号） ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。4）易切削钢表示方法：字母Y+数字+（元素符号） ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为 “Y30”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。5）合金结构钢表示方法：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号） ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和 “12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、 3、4……等。例如18Cr2N i4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中：钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 ④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi 6）低合金高强度钢表示方法：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号） ①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。 ②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。 7）弹簧钢弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。 8）滚动轴承钢表示方法：高碳铬轴承钢：字母G+Cr元素符号和数字渗碳轴承钢：字母G+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号） ①钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。 ②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。 9）合金工具钢和高速工具钢

碳素结构钢的定义与分类

碳素结构钢的定义与分类 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

碳素结构钢的定义与分类碳素结构钢钢中除含有主要为了脱氧而加入的硅、锰元素外，不含其他有意加入的合金元素。钢中硫、磷杂质含量较高，一般来说普通质量碳素结构钢的硫的质量分数不大于%、磷的质量分数不大于%；优质碳素结构钢硫和磷的质量分数不大于%。这类钢通常以热轧状态交货和使用，主要用于工程结构。一、我国标准的规定根据国家标准GB/T 13304-1991《钢分类》，碳素结构钢属于非合金钢，是非合金钢中的一种。非合金钢还包括优质碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、易切削碳素钢，以及其他一些具有特殊性能和用途的钢。（一）按化学成分非合金钢各元素规定含量的界限值如表1-1-1所示。对钢规定的任一元素的规定含量符合表中所列相应元素的界限范围时，这些钢不非合金钢。表1－1－1

（1）钢为非合金化的（符合对非合金钢的合金元素规定含量界限值的规定）；（2）不规定热处理（退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理）；（3）如产品标准或技术条件中有规定，其特性值应符合下列条件：碳的质量分数最高值≥ %；硫或磷的质量分数最高值≥ %；氮的质量分数最高值≥ %；抗拉强度最低值≤ 690MPa；屈服点或屈服强度最低值≤ 360MPa；伸长率最低值（Lo= Fo ）≤ 33%；弯心直径最低值≥ *试件厚度；冲击功最低值（20℃，V型，纵向标准试样）≤ 27J；洛氏硬度最高值（HRB）≥ 60。注：力学性能的规定值是指用厚度为316mm钢料纵向或横向试样测定的性能。（4）未规定其他质量要求。优质非合金钢是指除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢。在生产过程中需要特别控制质量（例如控制晶粒度，降低硫、磷含量，改善表面质量或增加工艺控制等），以达到比普通质量非合金钢特殊的质量要求（例如良好的抗脆断性能，良好的冷成形性能等），但这种钢的生产控制不如特殊质量非合金钢严格（如不控制淬透性）。特殊质量非合金钢是指生产过程中需要特别严格控制质量的性能（例如控制淬透性和纯洁度）的非合金钢，应符合下列条件。（1）钢材要经热处理并至少具有下列一种特殊要求的非合金钢（包括易切钢和工具钢）： ①要求淬火和回火，或模拟表面硬化状态下的冲击性能； ②要求淬火或淬火和回火后的淬硬层深度或表面硬度； ③要求限制表面缺限，比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格； ④要求限制非金属夹杂物含量和（或）要求内部材质均匀性。 (2) 钢材不进行热处理并至少应具有下述一种特殊要求的非合金钢： ①要求限制非金属夹杂物含量和（或）内部材质均匀性，例如钢板抗层状撕裂性能。 ②要求限制磷含量和（或）硫含量最高值，并符合如下规定：熔炼分析值≤ %；成品分析值≤ %。 ③要求残余元素的含量同时作如下限制：铜熔炼分析最高质量分数≤ %；钴熔炼分析最高质量分数≤ %；钒熔炼分析最高质量分数≤ %。 ④表面质量的要求比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格。

优质碳素结构钢(GB／T699—1999)

(1)牌号和化学成分见表3-6、表3-7。 (2)力学性能见表3—8。 (3)用途见表3-9。表3—6优质碳素结构钢的牌号和化学成分

表3-8优质碳素结构钢的力学性能

注：1．对于直径或厚度小于25mm的钢材，热处理是在与成品截面尺寸相同的试样毛坯上进行。 2．表中所列正火推荐保温时间不少于30min，空冷；淬火推荐保温时间不少于30min，70、80和85钢油冷，其余钢水冷；回火推荐保温时间不少于1h。表3-9优质碳素结构钢的特性和应用

优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带(GB／T13237--1991)

(1)尺寸规格钢板和钢带的厚度不大于4mm。其尺寸规格和允许偏差应符合GB／T708《冷轧钢板和钢带》的规定。 (2)牌号和化学成分见表5-24。表5-24优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带的牌号和化学成分牌号化学成分(质量分数)(％) C Si Mn P S Cr Ni ≤ 08F 0.06～0.1l ≤0.03 O．25～0.50 O． 035 0.03 5 0.1 5 0.25 10F O．07～ O．14 ≤O．07 0.25～O．50 O． 035 O． 035 0.1 5 O．25 15F O．12～0.19 ≤0.07 0.25～0.50 O． 035 0.03 5 O ． 15 0.25 08 O．05～ O．12 O．17～ O．37 O．35～0.65 O． 035 O． 035 0.1 0.25 08Al ≤0.12 ≤0.03 ≤O．65 0.03 5 O． 035 O ． 10 0.25 10 O．07～0.14 0.17～O．37 0.35～0.65 0.03 5 0.03 5 O ． 15 O．25 15 0.12～O．19 O．17～0.37 O．35～0.65 0.03 5 O． 035 O ． 25 O．25 20 O．17～ O．24 0.17～O．37 0.35～O．65 0.03 5 0.03 5 0.2 5 O．25 25 0.22～O．30 O．17～0.37 O．50～ O．80 O． 035 0.03 5 O ． 25 O．25 30 O．27～ O．35 0.17～0.37 O．50～O.80 0.03 5 O． 035 O ． 25 O．25 35 0.32～0.40 O．17～ O．37 O．50～ O．80 0.03 5 O． 035 0.2 5 O．25 40 O．37～0.45 0.17～0.37 0.50～O．80 0.03 5 0.03 5 0.2 5 O．25 45 0.42～O．50 0.17～O．37 O．50～0.80 0.03 5 0.03 5 0.2 5 0.25 50 O．47～ O．55 O．17～0.37 0.50～O．80 O． 035 0.03 5 O ． 25 0.25 注：08A1钢中的含Al量(质量分数)为0．015％～0．065％。

常用的优质碳素结构钢牌号及用途

无缝钢管硬度检测方法不锈钢的硬度检测要考虑到它的力学性能，这关系到以不锈钢为原料而进行的变形、冲压、切削等加工的性能和质量。因此，所有的无缝钢管要进行力学性能测试。力学性能测试方法主要分两类，一类是拉伸试验，一类是硬度试验。拉伸试验是将无缝钢管制成试样，在拉伸试验机上将试样拉至断裂，然后测定一项或几项力学性能，通常仅测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率。拉伸试验是金属材料最基本的力学性能试验方法，几乎所有的金属材料，只要对力学性能有要求，都规定了拉伸试验。特别是那些形状不便于进行硬度试验的材料，拉伸试验成为唯一的力学性能检测手段。硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样表面、然后测试压痕深度或尺寸，以此确定材料硬度的大小。硬度试验是材料力学性能试验中最简单、最迅速、最易于实施的方法。硬度试验是非破坏性的，材料硬度值与抗拉强度值之间有近似的换算关系。材料的硬度值可以换算成抗拉强度值，这一点具有很大的实用意义。由于拉伸试验不便于测试，并且由硬度换算到强度很方便，因此人们越来越多地只测试材料硬度而较少测试其强度。特别是由于硬度计制造技术的不断进步和推陈出新，一些原来无法直接测试硬度的材料，如无缝钢管、不锈钢板和不锈钢带等，现在都已经可能直接测试硬度了。所以，存在一个硬度试验逐渐代替拉伸试验的趋势。在不锈钢材料的国家标准中大多数都同时规定了拉伸试验和硬度试验。对于那些不便于进行硬度试验的材料，例如无缝钢管就只规定了拉伸试验。在不锈钢标准中，一般都规定了布、洛、维三种硬度试验方法，测定HB、HRB(或HRC)和HV硬度值，规定三种硬度值只测其一即可。最新研制的便携式表面洛氏硬度计、管材洛氏硬度计，可以对薄至0.05mm的不锈钢板、不锈钢带以及细至4.8mm的无缝钢管进行快速、准确的硬度检测，使得过去在国内难以解决的问题迎刃而解。无缝钢管硬度检测工具无缝钢管的内径在6.0mm以上，壁厚在13mm以下的退火无缝钢管材，可以采用W-B75型韦氏硬度计，它测试非常快速、简便，适于对无缝钢管材做快速无损的合格检验。无缝钢管内径大于30mm，壁厚大于1.2mm的无缝钢管，采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。无缝钢管内径大于30mm，壁厚小于1.2mm的无缝钢管，采用表面洛氏硬度计，测试HRT 或HRN硬度。内径小于0mm，大于4.8mm的无缝钢管，采用管材专用洛氏硬度计，测试HR15T硬度。当无缝钢管内径大于26mm时，还可以用洛氏或表面洛氏硬度计测试管材内壁。

优质碳素结构钢牌号国内外对照表

优质碳素结构钢牌号国内外对照表项目中国日本德国美国英国法国前苏联国际GB,YB JIS DIN(W- Nr.) ASTM AISI SAE BS NF ГОС Т ISO 普通含锰组05F 1005 1005 015A03 05kn 08F 1006 1006 1006 040A04 08kn 8 S09CK( S9CK) C10(1. 0301), 1008 1008 1008 050A04 8 CK10(1 .1121) 10F 1010 1010 1010 040A10 10kn 10 S10C CK10(1 .1121) 1010 1010 1010 040A10 , XC10 10 050A10 , 060A10 S12C 1012 1012 1012 040A12 , XC12 050A12 , 060A12 15F 040A15 15kn 15 S15C, C15(1. 0401), 1015 1015 1015 040A15 , 15 CK15(1 .1141) , 050A15 , S15CK Cm15(1 .1140) 060A15 S17C 1017 1017 1017 040A17 , XC18 050A17 , 060A17 20F 040A20 20kn 20 S20C, 1020 1020 1020 050A20 , 20 S20CK 060A20

S22C C22(1. 0402), 1023 1023 1023 040A22 , CK22(1 .1151) 050A22 , 060A22 25 S25C 1025, 1025, 1025, 060A25 , XC25 25 R683/I C25e 1026 1026 1026 080A25 S28C 1029 1029 1029 060A27 , 080A27 30 S30C 1030 1030 1030 060A30 , XC32 30 R683/I C30e 080A30 , 080M30 S33C 1035 1035 1035 060A32 , 080A32 35 S35C C35(1. 0501), 1035, 1035, 1035, 060A35 , XC35 35 R683/I C35e CK35(1 .1181) , 1037 1037 1037 080A35 Cm35(1 .1180) S38C 1038 1038 1038 060A37 , XC38 080A37 40 S40C 1040, 1040, 1040, 060A40 , 40 R683/I C40e 1039 1039 1039 080A40 , 080M40 S43C 1042, 1042, 1042, 060A42 , XC42 1043 1043 1043 080A42 45 S45C C45(1. 0503), 1045, 1045, 1045, 060A47 , XC45 45 R683/I C45e CK45(1 .1191) , 1046 1046 1046 080A47 , Cm45(1080M46

优质碳素结构钢性能成分汇总

优质碳素结构钢性能成分汇总优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少，机械性能较为优良。

注：1．表中所列牌号为优质钢。如果是高级优质钢，在牌号后面加“A”(统一数字代号最后一位数字改为“3”)；如果是特级优质钢，在牌号后面加“E’’(统一数字代号最后一-位数字改为“6”)；对于沸腾钢，牌号后面为“F”(统一数字代号最后一位数字为“0”)；对于半镇静钢，牌号后面为“b”(统一数字代号最后一位数字为“1”)。 2．使用废钢冶炼的钢允许含铜量不大于0．30％。 3．热压力加工用钢的铜含量应不大于0．20％。 4．铅浴淬火(派登脱)钢丝用的35．85钢的锰含量为0．30％～0．60％；铬含量不大于0．10％，镍含量不大于O．15％，铜含量不大于0．20％；硫、磷含量应符合钢丝标准要求。 5．08钢用铝脱氧冶炼镇静钢，锰含量下限为0．25％，硅含量不大于0．03％，铝含量为0．02％一0．07％。此时钢的牌号为08A1。 6．冷冲压用沸腾钢含硅量不大于0．03％。 7．氧气转炉冶炼的钢其含氮量应不大于0．008％。供方能保证合格时，可不做分析。 8．经供需双方协议，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。 9．上述各成分含量皆指质量分数。钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅（Si）（一般不超过0.40%）、锰（Mn）（一般不超过0.80%，较高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（残余元素除外）。此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其硫（S）、磷（P）杂质元素含量一般控制在0.035%以下。若控制在0.030%以下者叫高级优质钢，其牌号后面应加“A”，例如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下时，称特级优质钢，其牌号后面应加“E”以示区别。对于由原料带进钢中的其他残余合金元素，如铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。有的牌号锰（Mn）含量达到1.40%，称为锰钢。此类钢是依靠调整含碳（C）量来改善钢的力学性能，因此，根据含碳量的高低，此类钢又可分为：低碳钢--含碳量一般小于0.25%，如10、20钢等；中碳钢--含碳量一般在0.25～0.60%之间，如35、45钢等；高碳钢--含碳量一般大于0.60%。此类钢一般不用于制造钢管。

碳素结构钢的主要品种及用途

碳素结构钢的主要品种和用途碳素结构钢是钢铁生产中产量最大的钢种，其用广泛，生产的产品种类繁多，价格低廉口。牌号Q195、Q215碳含量低[ω（C）≤0．15%]，强度不高、塑性好、焊接性能优良，主要控制化学成分。保证良好的工艺性能，主要用于生产薄板、线材、钢丝等。可用于代替牌号08、10优质碳素结构钢制造冲压件、焊接结构件。Q215还可用作工程结构钢，但用量较少。牌号Q235是最通用的工程结构用钢之一，属于低碳钢[ω（C）≤0．22%]，其具有一定的强度，塑性和焊接性能良好。Q235适用于受力不大，而要求韧性很高的焊接结构，其中C、D级钢的综合性能更佳，适用于焊接性能、韧性要求较高的工程结构。生产的品种有棒材、型钢、钢板、钢带、线材、焊管、钢丝等。上述牌号也可用于受力不大，不需进行热处理的一般机械结构和零件。牌号Q255主要用于铆接、栓接工程结构，但用量较少。牌号Q275的强度、硬度较高，耐磨性较好，韧性稍低，一般用于承受中等应力的机械结构，也可用于代替牌号30、35优质碳素结构钢，以降低成本。这两个牌号钢的主要生产品种有棒材、型钢、钢板、钢带。一、棒材碳素结构钢热轧棒材按截面形状有圆钢、方钢、扁钢和六角钢。所采用的钢牌号为Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。 1、圆钢、方钢圆钢直径和方钢边长为5．5-250mm．通常长度为：直径（边长）不大于25mm时，4-10m；直径（边长）大于25mm时，3-9m． 2、扁钢扁钢的截面尺寸为，宽度10-150mm，厚度3-60mm．通常长度为3-9m．常用钢牌号为Q235、Q255、Q275，主要用于农机、化工机械、铁道零件、五金工具等。 3、六角钢六角钢的截面尺寸为，对边距离8-70mm．通常长度3-8m．常用钢牌号为Q195、Q215、Q235，主要用于制造螺母等标准件。 4、标准件用碳素钢热轧圆钢标准件用碳素热轧圆采用牌号BL2、BL3低碳碳素钢，其硅含量极低（质量分数不大于0．07%），硫、磷质量分数降至不大于0．040%，残余铜质量分数不大于0．25%。这种钢具有良好的冷顶锻加工性能，使用前不需退火处理，拉拔后直接进行顶锻制造加工。主要用于制造螺母、螺栓、螺钉、铆钉等。二、型钢碳素结构钢型钢按加工方法分为热轧型钢、冷弯型钢、冷轧型钢；按尺寸规格分为大型、中型、小型；按截面形状分为简单断面型钢（除了圆钢、方钢、扁钢和六角钢之外，还包括八角钢、三角钢、弓形钢、椭圆钢、角钢等）、复杂断面型钢（如工字钢、槽钢、钢轨、钢桩、H型钢等），此外还有农机、汽车、矿山、船舶、铁道等行业专用的异型钢、周期断面型钢和钢筋等。通常采用的钢牌号为Q235。型钢广泛用于建筑、铁路、公路、桥梁、能源、采矿、汽车、轻工、农业、水利、码头、机械、石油、化工等行业。 1、工字钢通常生产和使用的工字钢是热轧窄翼缘、斜腿普通工字钢。其断面设计的特点是腿短、腿内侧有一定的斜度，宽高比小，腰部较厚，金属分布不尽合理。此类工字钢目前己被宽缘平行腿工字钢所代替。工字钢型号为34个，尺寸范围（高度*宽度*腰厚）为100mm*68mm*4．5mm-630mm*180mm*17mm（高度尺寸16种、宽度尺寸34种）。工字钢主要承受高度方向的载荷，作为弯梁使用。广泛用于厂房、土木工程、桥梁、车辆、船舶、设备制造等结构件。 2、槽钢

Q235碳素钢与35#、45#优质碳素钢的区别

Q235-A 含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。大量用用建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。 35钢，用于制作热锻和热冲压的机械零件，冷拉和冷顶锻钢材，无缝钢管、机械制造中零件、铸件、重型和中型机械制造中的锻制机轴、压缩机汽缸、减速器轴，也可用来铸造汽轮机机身、飞轮和均衡器等。 45钢，用以制造蒸汽透平机、压缩机、泵的运动零件；还可代替渗碳钢制造齿轮、轴、活塞销等零件(零件需经高频或火焰表面淬火)；并可用作铸件。 Q235焊接性能良好,一般都是用做焊接件的,35#焊接性能一般,45#焊接性能较差,主要用做淬火使用. Q235钢和45号钢的区别: Q235中的Q是屈服强度的意思，235是屈服强度，单位是千克力每平方米。这是应用得很广泛得一种钢材，平时能听到有人称之为烂污钢，例如普通的钢管材料基本就是Q235。一般做型材、棒材等，以前叫A3钢。 45#是中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。45＃钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好，其硬度适合做轴类零件、螺栓、联轴器等零部件。不过很多螺栓属于低碳合金钢，要根据工程详细情况选择材质。45#如果需要表面硬度，又希望发挥45＃钢优越的机械性能，常将45＃钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。主要区别如下：首先，用途不同，Q235是普通结构钢，属工程用钢，主要用作钢构件，如角钢、槽钢、工字钢、钢板等；45号钢是优质碳素结构钢，属机械用钢，主要用作机械零件，如轴类、齿轮、高强度螺栓等。再者，钢号表示方法不同，Q235钢号表示的是钢的力学性能-强度（屈服强度不低235MPa）；45号钢好表示钢的化学成分（钢的含碳量为0.45%左右）。还有钢的性能也不同，Q235属于低碳钢，其塑性较高，但强度较低，适合于拉伸、压延加工，如制作型材、板材等；45号钢属于中碳钢，可进行淬火处理，其热处理后强度和硬度高，故适合于制作机械零件，

碳素钢的定义及钢中五元素

1、碳素钢的定义及钢中五元素含碳2%以下的铁碳合金称为钢。碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物，即 C、Si、Mn、S、P（碳、硅、锰、硫、磷）。其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体，含O、H、N（氧、氢、氮）。此外，用铝—硅脱氧镇静工艺中，必然在钢水中含有 Al，当Als（酸溶铝）≥0。020%时，还有细化晶粒的作用。 2、钢铁是怎样炼成的？炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，燃烧成CO气体逸出，其它Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。S部份进入炼渣中，部份则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。 3、转炉炼钢简介从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料，另加10% 以下的废钢。然后，向转炉内吹氧燃烧，铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量，当探头测得达到预定的低碳含量时，即停止吹氧并出钢。一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作；然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化，即可送往连铸或模铸工区。对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理（喷SI—CA粉及变性石灰）可以有效降低钢中的气体与夹杂，并有进一步降碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份，满足优质钢材的需求。 4、初轧模铸钢锭采取热装、热送新工艺，进入均热炉加热，然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品，经过切头、切尾、表面清理，（火焰清理、打磨）高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤，检验合格后入库。目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。初轧板坯主要供应热轧厂作为原料；轧制方坯除部份外供，主要送往高速线材轧机作原料。由于连铸板坯的先进性，初轧板坯的需求量大为削减，因此转向上述其它产品了。 5、热连轧用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般

碳素钢的分类

碳素钢的分类含碳量小于 2.11％的铁碳合金称为碳素钢，又称碳钢。碳素钢的分类方法很多，一般可按含碳量、品质、用途和工艺进行分类。按钢的含碳量分类，可分为：低碳钢，其含碳量小于0.25％；中碳钢，其含碳量等于0.25％～0.60％；高碳钢，其含碳量大于0.60％。按钢的品质分类，钢的品质是由钢中含有害杂质硫(S)、磷(P)的多少来区分的。当钢中含硫量不超过0.050％，含磷量不超过0.045％时为普通碳素钢；当钢中的含硫量、含磷量均小于0.040％时为优质碳素钢；当钢中的含硫量小于0.030％，含磷量小于0.035％时为高级优质碳素钢。按钢的用途分类，可分为碳素结构钢和碳素工具钢。碳素结构钢主要用于制造各种机械零件和工程构件。碳素工具钢主要用来制造刀具、量具和模具，这类钢一般属于高碳钢，其含碳量在0.65％～1.35％的范围内。按工艺分类，可分为热轧钢、冷拔钢、锻造钢和铸造钢等。 (一)普通碳素结构钢普通碳素结构钢中含有害杂质(硫、磷)和非金属夹杂物较多，但其机械性能可以满足一般工程结构件及普通机械零件的要求，所以应用较广。通常为轧制成的钢板或各种型材(圆钢、方钢、角钢等)。 1988年颁布的国家标准(GB700—88)中，普通碳素结构钢的牌号是由代表其屈服点(屈服极限)的字母(Q)、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D)及脱氧方法符号(F、b、Z、TZ)等四部分组成。其中质量等级符号表示钢中含有害杂质的多少，A级硫、磷含量分别不大于0.050％和0.045％；B级硫、磷含量均不大于0.045％；C级硫、磷含量均不大于0.040％；D级硫、磷含量均不大于0.035％。

优质碳素结构钢牌号和性能

优质碳素结构钢牌号和性能 (1)牌号和化学成分见表3-6、表3-7。 (2)力学性能见表3—8。 (3)用途见表3-9。表3—6优质碳素结构钢的牌号和化学成分

铸造碳钢习题参考答案

《铸钢及有色合金》第六章：铸造碳钢习题及参考答案 1 铸造碳钢的主要化学成分是什么？答：C、Si、Mn 2 描述铸造碳钢的铸态组织包括什么组织？答：细等轴晶、柱状晶、粗等轴晶 3 说明魏氏组织在铸钢中为什么有害？答：属于亚稳态组织，在晶粒内部以一定方向呈条状析出，严重割裂基体组织，在一定条件下发生分解，降低钢的强度和韧性。 4 铸造碳钢的正火加回火热处理工艺的两次保温的温度是多少？答：Ac3+(30~50) ℃；500~600 ℃ 5 在化学成分中对铸造碳钢力学性能影响最大的元素是什么？为什么？答：C；碳是钢的主要强化元素，含碳量直接影响钢的力学性能。 6 气体影响铸造碳钢力学性能的主要气体类型是什么？为什么？答：H 2、N 2 、O 2 ；炼钢过程中空气中水蒸汽电离成氢原子和氧原子，空气中的氮离解成氮原子，它们都溶解于钢液。凝固时溶解度下降而析出，在钢中形成气泡，凝固后在钢中形成气孔。 7 铸件壁厚与铸件的力学性能有什么关系？答：壁厚越大，凝固冷却越慢，晶粒越粗大；枝晶臂间距越大；缩松越严重，铸件致密性越低，组织连续性越差。 8 铸造碳钢的流动性、体积收缩率和线收缩率与含碳量有什么关系？答：含碳量越大，碳钢铸件的流动性越好，体收缩越大，线收缩越大。 9 硫和氧对铸造碳钢铸件的热裂、冷裂影响是什么？而含碳量对热烈和冷裂的影响又是怎样的？答：硫和氧含量越大，碳钢铸件的热裂和冷裂倾向都越大。碳含量对热裂的影响：%时最好，越高越低都使热裂倾向加大；碳含量对冷裂的影响：含碳量越高，冷裂倾向越大。

1 教材P210习题1－3. 作为一个低合金系列的主加合金元素需要具备什么条件？试比较锰、铬和镍作为三个低合金钢系列的主加合金元素的优缺点。答：能使钢进一步强化、获得特殊性能。锰：提高钢的淬透性；回火脆性；铬：提高钢的淬透性，固溶强化；具有回火脆性；镍：固溶强化，提高淬透性，细化珠光体，降低韧性-脆性转变温度，提高高温抗氧化性；成本高。试分析低锰钢在淬火后的回火过程中产生回火脆性的道理。为什么锰的碳化物常在钢的晶粒周界处形成？通过哪些途径可以避免回火脆性的发生？答：加热温度高时，易发生晶粒长大，产生回火脆性；熔点低，后凝固。回火后速冷。试分析低合金高强度钢在化学成分和热处理方面与一般低合金钢有何区别？答：低碳，多元合金复合强化；多阶段热处理。 2 低合金铸钢中，所谓低合金指得是合金含量在什么范围？答：合金加入总量≤5%。 3 钢号：ZG40CrMnMoVB，说明各符号的含义，合金元素含量范围是多少？答：ZG—铸钢；40－含碳%；Cr、Mn、Mo、V和B＜%。 4 锰系铸造低合金钢中，锰主要起什么作用？硅起什么作用？答：锰：提高钢的淬透性；硅：强化，提高淬透性、表面强化、提高耐海水腐蚀能力。 5 铬系铸造低合金钢中，铬的作用是什么？单元铬钢的缺点是什么？如何克服单元铬钢的缺点？答：铬：提高钢的淬透性；回火脆性；加入钼，减轻回火脆性。 6 镍系铸造低合金钢中，镍的主要作用有哪些？对于工作在低温环境(－90℃)的铸件，选择其镍的含量范围。答：镍的作用：固溶强化，提高淬透性，细化珠光体，降低韧性-脆性转变温度，提高高温抗氧化性；Ni：%～%。 7 超高强度钢在成分设计中，主要控制那几个元素？钢液净化你知道有哪几种方法？答：碳、镍、钼、钒等；VOD、AOD、LF。 8 微量合金化铸钢中，微量指得是多少？从教材中总结出两种微量合金化铸钢各自的特点。答：金加入总量≤%；钒、铌系微合金化铸钢：良好综合力学性能，良好焊接性能；硼系微合金化铸钢：强烈提高钢的淬透性，细化晶粒，提高强度和韧性。 9 抗磨用铸造低合金钢的三大种类是那三种抗磨钢？各自的适用工作条件是什么？答：珠光体-渗碳体抗磨钢、马氏体抗磨钢、奥氏体-贝氏体抗磨钢；剧烈摩擦条件、冲击磨损条件、抗磨条件。 10 低合金钢铸件是否需要热处理？为什么？有哪几种热处理工艺方法？答：需要热处理；提高钢的淬透性、细化晶粒、改善铸态组织、消除铸造应力；淬火+回火、正火＋回火。

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)。可用作制造各种刃具、量具、模具。如图1

40号优质碳素结构钢

40号优质碳素结构钢本标准规定了优质碳素结构钢特厚钢板尺寸、外形、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。本标准适用于厚度＞60mm―200mm的钢板。尺寸、外形、重量及允许偏差钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定，不平度按1米测量。交货状态钢板以热处理（正火、回火、正火+回火、退火）状态交货。热处理类别应在合同中注明，未注明者，由供方确定。化学成分力学性能

当钢板以热轧交货状态时，各牌号的伸长率值允许比表格中规定值降低2%（绝对值）。当钢板以回火、正火+回火或退火状态交货时，各牌号的抗拉强度值允许比表格中规定值降低20Mpa. 表面质量钢板的表面质量应符合GB/T711的规定。检验规则钢板应成批提交验收，每批应由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一交货状态的钢板组成。每批重量不得超过60吨。复验钢板初检不合格时，应采用GB/T17505中“8.3.4.3复验”的相应规定。具体内容如下：如果不合格的结果不是由平均值计算出的，而是从试验中测得的，仅规定单个值（例如拉伸试验、弯曲试验或末端淬透性）时，应采用下列方法：a）试验单元是单件产品，应对不合格项目做相同类型的双倍试验，双倍试验应全部合格，否则，产品应为不合格。 b）如果试验单元不是单件产品组成，例如由同一炉批、或同一热处理状态组成，除非另有协议，供方可以将抽样产品从试验单元中挑出，也可不挑出。 1）如果抽样产品从试验单元中挑出，检验代表应随机从同一试验单元中选出另外两个抽样产品，然后从两个抽样产品中分别制取的试样，在与第一次试验相同的条件下再做一次同类型的试验，其试验结果应全部合格。 2）如果抽样产品保留在试验单元中，应按1）的规定步骤进行。但是重取的试样必须有一个是从保留在试验单元中的抽样产品上切取的，其试验结果应全部合格。

碳钢的分类、牌号及用途

碳钢的分类、牌号及用途一、碳钢的分类 1、按碳的质量百分数分：低碳钢（C：≤0.25％）又称软钢，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。中碳钢（C：0.25％＜C ≤0.6％）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HB538，抗拉强度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。高碳钢（C：＞0.6％）常称工具钢，含碳量从大于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。含碳量越高，硬度、强度越大，但塑性降低（另外，含碳量2.1%～4.5％铁碳合金一般称为铸铁。） 2、按钢的质量分（主要是杂质硫、磷的含量）：普通碳素钢（S ≤0.055％，P ≤0.045％) 优质碳素钢（S ≤0.040％，P ≤0.040％) 高级优质碳素钢（S ≤0.030％，P ≤0.035％) 3、按用途分：碳素结构钢：主要用于桥梁、船舶、建筑构件、机器零件等碳素工具钢：主要用于刀具、模具、量具等二、碳钢的牌号与用途 1、普通碳素结构钢：碳素结构钢按照钢材屈服强度分为5个牌号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 。每个牌号由于质量不同分为A、B、C、D等级，Q195、Q215、Q235塑性好，可轧制成钢板、钢筋、钢管等；Q255、Q275可轧制成型钢、钢板等。 2、优质碳素结构钢：钢号以碳的平均质量万分数表示。如20＃、45＃等。20＃表示含C：0.20%（万分之20）。用途：主要用于制造各种机器零件 3、碳素工具钢：钢号以碳的平均质量千分数表示，并在前冠以T。如T9、T12等。T9表示含C：0.9%（千分之9）。用途：主要用于制造各种刀具、量具、模具等 4、铸钢：铸钢牌号是在数字前冠以ZG，数字代表钢中平均质量分数（以万分数表示）。如ZG25，表示含C：0.25%。用途：主要用于制造形状复杂并需要一定强度、塑性和韧性的零件，如齿轮、联轴器等。

优质碳素结构钢标准

优质碳素结构钢（GB/T699-1999）标准钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅（Si）（一般不超过0.40%）、锰（Mn）（一般不超过0.80%，较高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（残余元素除外）。此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其硫（S）、磷（P）杂质元素含量一般控制在0.035%以下。若控制在 0.030%以下者叫高级优质钢，其牌号后面应加“A”，例如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下时，称特级优质钢，其牌号后面应加“E”以示区别。对于由原料带入钢中的其他残余合金元素，如铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。有的牌号锰（Mn）含量达到1.40%，称为锰钢。此类钢是依*调整含碳（C）量来改善钢的力学性能，因此，根据含碳量的高低，此类钢又可分为：低碳钢--含碳量一般小于0.25%，如10、20钢等；中碳钢--含碳量一般在0.25～0.60%之间，如35、45钢等；高碳钢--含碳量一般大于0.60%。此类钢一般不用于制造钢管。实际上，他们之间的含碳量并没有明显的界限。此类钢产量较大，用途较广，一般多轧（锻）制成圆、方、扁等型材、板材和无缝钢管。主要用于制造一般结构及机械结构零、部件以及建筑结构件和输送流体用管道。根据使用要求，有时需热处理（正火或调质）后使用。优质碳素结构管的材质是碳素结构钢（GB/T699-1999）的标准

材质。优质碳素结构管的主要材质：Q195，Q215A、B，Q235A、B、C、D，Q255A、B，Q275

碳素钢