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碳素钢

常用加工资料:高精度ABS喷墨树脂(透明,OBJET)尼龙PA66

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碳素钢

一.简要介绍   

含碳量小于1.35%(0.1%-1.2%),除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比,碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽 ,用量最大。适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1WCBZG25及优质钢202530及低合金结构钢16Mn

 

二.分类

    碳素钢按化学成分(即以含碳量)可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

(1) 低碳钢

又称软钢,含碳量从0.10%0.25%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。

(2) 中碳钢

碳量0.25%0.60%的碳素钢。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 HRC55(HB538),σb6001100MPa。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。

3)高碳钢

常称工具钢,含碳量从0.60%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% 1.00% 的钢制造。

按用途分类

按用途则又可分为碳素结构钢、碳素工具钢。

碳素工具钢 含碳量在0.651.35%之间,经热处理后可得到高硬度和高耐磨性,主要用于制造各种工具、刃具、模具和量具。

按钢的品质分类

按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。

1)普通碳素结构钢又称普通碳素钢,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。在中国和某些国家根据交货的保证条件又分为三类:甲类钢(A类钢)是保证力学性能的钢。乙类钢(B类钢)是保证化学成分的钢。特类钢(C类钢)是既保证力学性能又保证化学成分的钢,常用于制造较重要的结构件。中国目前生产和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3钢(甲类3号钢),主要用于工程结构。

有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌(或其他碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒,以限制晶粒长大,使钢强化,节约钢材。在中国和某些国家,为适应专业用钢的特殊要求,对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整,从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢(如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等)。

2)优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比,硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。根据含碳量和用途的不同,这类钢大致又分为三类:①小于0.25%C为低碳钢,其中尤以含碳低于0.10%08F,08Al等,由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐……等。20G则是制造普通锅炉的主要材料。此外,低碳钢也广泛地作为渗碳钢,用于机械制造业。②0.25~0.60%C为中碳钢,多在调质状态下使用,制作机械制造工业的零件。③大于0.6%C为高碳钢,多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等。根据含锰量的不同,又可分为普通含锰量(0.250.8%)和较高含锰量(0.71.0%0.91.2%)两钢组。锰能改善钢的淬透性,强化铁素体,提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。通常在含锰高的钢的牌号后附加标记“Mn”,如15Mn20Mn以区别于正常含锰量的碳素钢。

1、碳素结构钢

主要用途:各类工程。通常热轧后空冷供货,用户一般不需进行热处理而直接使用。这类钢共分五个强度等级。

命名:标志符号Q+最小σS等级符号+脱氧程度符号如:Q235-AF

等级符号:ABCDD级达到了优质钢水平)

2、优质碳素结构钢

主要用途:重要机件。可以通过热处理调整零件的力学性能。出厂状态可以是热轧后空冷,也可以是退火、正火等状态。随用户需要而定。

命名:用两位数字表示,两位数字表示钢中含碳量的万分之几。如:45WC=0.45%

常用牌号:08F15456060Mn等。

3、碳素工具钢(WC=0.65%~1.35%属高碳钢)

主要用途:制作各种小型工具。可进行淬火、低温回火处理获得高硬度高耐磨性。分为优质级和高级优质级两大类。

命名:标志符号T+含碳量的1000倍。如:T10WC=1.0%

高级优质级在钢号尾部加A,如T10A

4、一般工程用铸造碳素钢件(铸钢)

主要用途:难用锻压等方法成型的复杂零件且力学性能要求较高;

命名:标志符号ZG+最低σS最低σb值如:ZG340-640

 



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