碳素鋼的分類牌號(hào)和型號(hào)
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高級(jí)碳素鋼出廠狀態(tài)、相關(guān)參數(shù)和注意事項(xiàng)
一、定義
碳素鋼的分類主要指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%而不含有特意加入的合金元素的鋼。有時(shí)也稱為普碳鋼或碳素鋼。碳鋼也叫碳素鋼,指含碳量Wc小于2.11%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。
二、分類
?。?)碳素鋼的型號(hào)按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類,碳素結(jié)構(gòu)鋼又分為工程構(gòu)建鋼和機(jī)器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種;(2)按冶煉方法可分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼;(3)按脫氧方法可分為沸騰鋼(F)、鎮(zhèn)靜鋼(Z)、半鎮(zhèn)靜鋼(b)和特殊鎮(zhèn)靜鋼(TZ);(4)按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(WC≤0.25%),中碳鋼(WC0.25%—0.6%)和高碳鋼(WC>0.6%);(5)按鋼的質(zhì)量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼(含磷、硫較高)、優(yōu)質(zhì)碳素鋼(含磷、硫較低)和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(含磷、硫更低)和特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。說(shuō)明:一般碳鋼中含碳量較高則硬度越大,強(qiáng)度也越高,但塑性較低。
三、碳素鋼的牌號(hào)常見(jiàn)的碳鋼
1.碳素結(jié)構(gòu)鋼
牌號(hào):例Q235-A·F,表示σs≥235MPa牌號(hào)注解:Q是屈服強(qiáng)度A質(zhì)量等級(jí)(有ABCD四級(jí)),F(xiàn)沸騰鋼特點(diǎn):價(jià)格低廉,工藝性能(如焊接性和冷成形性)優(yōu)良。應(yīng)用:一般工程結(jié)構(gòu)和普通機(jī)械零件。如Q235可制作螺栓、螺母、銷子、吊鉤和不太重要的機(jī)械零件以及建筑結(jié)構(gòu)中的螺紋鋼、型鋼、鋼筋等
2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼
牌號(hào):例45、65Mn、08F牌號(hào)注解:直接表示金屬含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)用:制造重要機(jī)械零件的非合金鋼,一般都要經(jīng)過(guò)熱處理之后使用。常用鋼號(hào)及用途:08F,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,塑性好,強(qiáng)度低,用于沖壓件如汽車和儀表外殼;20,塑性和焊接性好,用于強(qiáng)度要求不高的零件及滲碳零件,例如機(jī)罩、焊接容器,小軸、螺母、墊圈及滲碳齒輪等;45,40Mn,經(jīng)調(diào)質(zhì)后綜合力學(xué)性能良好,用于受力較大的機(jī)械零件,如齒輪、連桿、機(jī)床主軸等;60、65Mn鋼具有較高的強(qiáng)度;用于制造各種彈簧、機(jī)車輪緣、低速車輪。
3.碳素工具鋼
牌號(hào):例如T12鋼表示W(wǎng)c=1.2%的碳素工具鋼。牌號(hào)注解:T加金屬含碳量的千分?jǐn)?shù)特點(diǎn):屬共析鋼和過(guò)共析鋼,強(qiáng)度、硬度較高,耐磨性好適用于制造各種低速切削刀具。常用鋼號(hào)及用途:T7、T8:制作承受一定沖擊而要求韌性的零件。如大錘、沖頭、鑿子、木工工具、剪刀T9、T10、T11:制造沖擊較小的要求高硬度高耐磨性的工具。如絲錐、小鉆頭、沖模、手鋸條T12、T13:制作不受沖擊的工具。如銼刀、刮刀、剃刀、量具
4.鑄鋼
牌號(hào):例如ZG200-400,表示σs≥200MPa,σb≥400MPa的鑄鋼。性能:鑄造性能比鑄鐵差,但力學(xué)性能比鑄鐵好;應(yīng)用:主要用于制造形狀復(fù)雜,力學(xué)性能要求高,而在工藝上又很難用鍛壓等方法成形的比較重要的機(jī)械零件,例如汽車的變速箱殼,機(jī)車車輛的車鉤和聯(lián)軸器等。
四、雜質(zhì)元素對(duì)碳鋼性能的影響
1、錳
約為0.25%~0.80%。固溶強(qiáng)化;清除FeO,降低鋼的脆性;與硫化合成MnS,可以減輕硫的有害作用。有益。
2、硅
約為0.10%~0.40%,固溶強(qiáng)化;除FeO對(duì)鋼質(zhì)量的不良影響,有益。
3、硫
FeS與Fe形成低熔點(diǎn)共晶體(熔點(diǎn)為985℃),在1000~1250℃熱加工時(shí)導(dǎo)致鋼變脆而開裂,“熱脆”。有害。
4、磷
強(qiáng)度、硬度提高,但使塑性和韌性降低,“冷脆”。有害。
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