碳鋼的規(guī)格與材質(zhì)有哪些,SS400
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內(nèi)容導(dǎo)航:1、碳鋼的規(guī)格與材質(zhì)有哪些:介紹碳鋼的用途、種類、特點(diǎn) SS400,S45C,S50C2、碳鋼的規(guī)格與材質(zhì)有哪些,碳鋼的種類及用途1、碳鋼的規(guī)格與材質(zhì)有哪些:介紹碳鋼的用途、種類、特點(diǎn) SS400,S45C,S50C
碳鋼究竟是怎樣的材料?本文將介紹一下碳鋼的特點(diǎn)、代表性的碳鋼SS400、S45C以及S50C。
加工簡單,容易獲得。常用的碳鋼是什么?
說到金屬材料,首先要了解鋼。在此將介紹一下碳鋼的定義、種類、碳鋼的特點(diǎn)。
碳鋼的特點(diǎn)
碳鋼是鋼(鋼鐵)的一種,不是合金鋼(特種鋼)。
在介紹碳鋼的特點(diǎn)之前,首先讓我們整理一下鋼的定義。鋼是以鐵為基礎(chǔ)的一種合金。鐵在純鐵狀態(tài)下脆且易生銹,無法作為工業(yè)產(chǎn)品使用。因此,通常在鐵中添加碳“C”以及錳、磷等,以合金的狀態(tài)加以使用。“鋼”是指其中含碳量約為0.02%~2.14%的物質(zhì)。碳量多于2.1%的稱為“鑄鐵”,碳含量在約2.1%~6.67%的作為鑄鐵處理。碳量增加至該程度以上時,會再次變脆,工業(yè)用途上不會使用。JIS中將碳量小于0.02%的鐵記為“純鐵”,將碳量為0.02%~2.14%的記為“鋼鐵”,將碳量在此以上的鑄鐵記為“鐵”。要注意“鐵”與“鑄鐵”的定義。鐵中含有的碳量與通用名、JIS的名稱如下所示。
鐵中含有的碳的量較多時,鐵會變硬,并且會變得更脆。即使受到力也不易變形,而在受到?jīng)_擊力或者受到超過允許范圍的力時,容易破壞粉碎。因此,機(jī)械和結(jié)構(gòu)物的材料,要求兼具硬度和強(qiáng)度兩者。鋼含有令鐵兼具硬度和強(qiáng)度兩者的恰到好處量的碳。
而且在鋼中添加錳、鉻、鈦等使之具有各種特點(diǎn)的材料叫做合金鋼、特種鋼。現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出不易生銹性質(zhì)的鋼、耐熱性強(qiáng)的鋼等根據(jù)目的而具有各種特點(diǎn)的特種鋼。
鋼鐵中不屬于合金鋼、特種鋼的材料叫做碳鋼。即碳鋼是沒有特殊添加物、未實施加工的原始狀態(tài)的鋼鐵。碳鋼中的鐵“Fe”和碳“C”以外的元素的量被規(guī)定為既定值以下,例如鉻為0.3%以下,鈦為0.05%以下。
碳鋼有各種種類,按照所含的碳的量、使用目的、強(qiáng)度等分為以下幾類。
碳鋼按照含碳量分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。
碳含量為0.02%~0.25%的叫做低碳鋼,0.25%~0.6%的叫做中碳鋼,0.6%~2.14%的叫做高碳鋼。鋼含碳越多越硬,因此低碳鋼用作通過在低溫下使材料變形的冷軋制作的鋼板,高碳鋼用于要求硬度的工具等。
使用最廣泛的鋼。何謂SS400?
SS400是具有怎樣性質(zhì)的材料呢?在此將介紹一下SS400的特點(diǎn)和用途。
特點(diǎn)
SS400是被稱為一般結(jié)構(gòu)用軋制鋼材的SS材料(Structural Steel)的一種。SS材料顧名思義,是作為一般的結(jié)構(gòu)物的材料通過軋制制造的鋼,SS材料的名稱用符號“SS”后續(xù)加3位數(shù)字表示。以前曾標(biāo)記為SS41。3位數(shù)字表示材料的拉伸強(qiáng)度,如果是SS400,則表示拉伸強(qiáng)度為400N/mm2以上的結(jié)構(gòu)用鋼。SS材料除了SS400以外,還有SS300、SS490以及SS540等種類,但其中使用最廣泛的是SS400。SS400的特點(diǎn)是與其他金屬材料相比價格低廉且容易得到。還具有容易進(jìn)行焊接、切削等加工的特點(diǎn)。以板材狀態(tài)流通的情況也較多,還能進(jìn)行鈑金加工、激光切割等。但是不能進(jìn)行淬火。此外,因為容易生銹,所以需要實施電鍍、染黑等防銹處理。
用途
SS400除了用作橋梁、船舶等的結(jié)構(gòu)材料外,還被廣泛地用于大型機(jī)械、車輛等機(jī)械領(lǐng)域到建筑領(lǐng)域。在思考想用鐵、鋼制作什么時,可以說SS400是設(shè)計人員最先浮現(xiàn)在腦海中的材料。SS400就是如此廣泛和普遍使用的材料。
SS400的優(yōu)缺點(diǎn)
使用最廣泛的鋼材SS400具有怎樣的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?
優(yōu)點(diǎn)
價格低廉且容易入手容易焊接還適合鈑金、切削等加工通用性極高因為是廣泛流通的通用材料,因此與其他金屬材料相比,價格低廉,容易入手。與不銹鋼等相比,材質(zhì)柔軟,因此也容易進(jìn)行切削、鈑金加工等加工,能夠用于各種用途。由于碳量較低且不易受到熱的影響,因此也適合于焊接。但是在想焊接板厚為25mm以上等較厚的材料時,最好使用SM材料等焊接用材料而非SS400。
缺點(diǎn)
不能淬火在鐵鋼材料中質(zhì)地也是較軟的因為容易生銹,所以需要采取電鍍、涂裝等防腐措施SS400是非常普通的材料,因此作為鐵鋼材料不是特別堅固的材料。需要更加堅固的材料等時,還需要研究選擇其他材料。而且由于其碳量低且不能淬火,因此無法進(jìn)行僅表面獲得硬度的加工。而且容易生銹,需要電鍍、涂裝、氧化膜(黑皮)的保護(hù)。
SS400常用的表面處理
SS400容易生銹,因此多會實施鍍鎳、鍍鉻等表面處理。橋梁等我們生活中看到的SS材料絕大多數(shù)都是對電鍍處理后的材料進(jìn)一步實施了涂裝。在不接觸水的地方等不要求太高耐腐蝕性的情況下,也有時會使用實施了黑皮(氧化膜)處理的材料。在建筑工程出入口、地面上鋪設(shè)的發(fā)黑的鋼板就是經(jīng)過黑皮處理的SS400。
SS400常用的表面處理的一覽表
四氧化三鐵膜(染黑):使用藥劑使鐵的表面氧化,從而被四氧化三鐵(Fe3O4)的膜覆蓋。防止腐蝕。無電解鍍鎳:利用化學(xué)的還原作用實施鎳磷鍍。與熱處理一起實施,由此提高表面的硬度,提高耐磨性。硬質(zhì)鍍鉻:是比裝飾鍍鉻厚的鍍鉻。耐磨性、滑動性提高。三價鉻酸鹽:是為了提高電鍍的質(zhì)量而作為電鍍后處理實施的處理。主要用于電鍍。S45C是與SS400并列常用的材料
S45C也是作為機(jī)械材料被大量使用的材料。在此介紹一下S45C的性質(zhì)。
特點(diǎn)
S45C是被稱為機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳鋼鋼材的SC材料(Steel Carbon)的一種。SC材料用符號“SC”加后續(xù)的2位數(shù)字標(biāo)記種類。數(shù)字部分表示材料的碳含量,如果是S45C,則表示含有0.45%的碳。以前曾標(biāo)記為S450C,因此在舊圖紙等中,可能會看到S450C的寫法。S45C與SS400并列都是非常常用的材料。而且是已知的SC材料中最流行的材料。因此價格比較低廉,容易得到,被用于各種場所。能夠通過淬火等熱處理控制耐磨性、硬度等,因此尤其多用于齒輪那樣的要求耐久性的機(jī)械部件。另一方面,容易生銹,因此需要實施涂敷油、涂裝等防銹處理。
用途
S45C多用于機(jī)械部件,尤其是機(jī)械內(nèi)側(cè)的部件。例如汽車的發(fā)動機(jī)周邊部件、齒輪,此外還用于帶輪、托架那樣的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械部件。在想用鐵系材料制作什么時和不要求太高強(qiáng)度時,選擇SS400,在需要強(qiáng)度、耐久性時,S45C可以說是最先推薦的備選材料。S45C就是如此普通的機(jī)械部件材料。
S45C的優(yōu)缺點(diǎn)
S45C具有怎樣的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?下面依次介紹一下。
優(yōu)點(diǎn)
通過熱處理賦予強(qiáng)度切削加工在熱處理之前容易完成通用性高是廣泛流通的通用材料,因此與其他金屬材料相比,價格便宜,容易入手。如果是淬火前,容易進(jìn)行切削加工,因此在制作齒輪等時,一般會在切削加工后實施熱處理。另一方面,關(guān)于磨削加工,通常是在切削加工后實施熱處理,之后為了調(diào)整尺寸等而進(jìn)行磨削。
缺點(diǎn)
不適合焊接不大被用作鈑金因為容易生銹而需要實施表面處理等S45C是適合熱處理的材料。也就是說會因熱而改變性質(zhì),因此反而不適合于使用熱的焊接。
S45C常用的表面處理
表面處理的選擇方法與SS400相同。S45C是碳鋼,因此除了淬火、回火外,還多使用正火、退火等一般的熱處理。另一方面,其淬火性不像合金鋼那么高,因此無法淬火得太深。在像齒輪等那樣要求較強(qiáng)的表面耐久性的情況下,多會實施高頻淬火。
S50C是比S45C更硬的材料
容易與S45C并列比較的材料有S50C。S50C是怎樣的材料呢?
特點(diǎn)
S50C是與S45C相同的機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳鋼鋼材,是SC材料的一種。S50C含有0.50%的碳。如前所述,鐵具有所含碳量越多硬度越高的性質(zhì)。因此,S50C比S45C硬,但相應(yīng)地也較脆。而且材料的成本比SS400、S45C高。S50C也與S45C相同,是多用于機(jī)械部件等的材料。但是S50C在SC材料中也被劃分為碳量較多的材料。不僅是硬度、拉伸強(qiáng)度,耐磨性等也比S45C高,因此被用于要求更高強(qiáng)度的部件等。S50C也能夠進(jìn)行熱處理。耐腐蝕性差,需要防銹處理。碳量比S50C多的SC材料例如有S55C。S55C比S50C更硬,是耐磨性等優(yōu)異的材料。與S50C的區(qū)分使用除了依據(jù)材料的強(qiáng)度外,還要考慮流通的材料形狀等。S50C的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)、常用的表面處理都與S45C、S55C相同。
用途
S50C多用于機(jī)械部件中需要較大強(qiáng)度的部件。例如用于軸、螺栓螺母那樣的容易受到較大的力的部件、模具那樣要求耐久性的裝置。
SS400、S45C以及S50C的機(jī)械、物理性質(zhì)
下面對前面介紹的SS400、S45C以及S50C的規(guī)格做以總結(jié)。在進(jìn)行設(shè)計等時,建議關(guān)注這些數(shù)值進(jìn)行計算。
機(jī)械性質(zhì)
SS400、S45C以及S50C的機(jī)械性質(zhì)由JIS如下表所示做出了規(guī)定。
※記載的數(shù)值為代表值,而非保證值。
種類
材質(zhì)符號
熱處理(℃)
機(jī)械性質(zhì)的代表值
拉伸強(qiáng)度(N/mm2)
耐力(N/mm2)
伸長率
硬度
構(gòu)造用鋼
SS400
?
400~510
215以上
21%以上
?
碳鋼
S45C
正火
810~860空冷
570以上
345以上
20以上
167~229HBW
退火
約800爐冷
?
?
?
137~170HBW
淬火
810~860水冷
690以上
490以上
17以上
201~269HBW
回火
550~650快速冷卻
S50C
正火
810~860空冷
610以上
365以上
18%以上
179~235HBW
退火
約800爐冷
?
?
?
143~187HBW
淬火
810~860水冷
740以上
540以上
15%以上
212~277HBW
回火
550~650快速冷卻
物理性質(zhì)
SS400、S45C以及S50C的物理性質(zhì)由JIS如下表所示做出了規(guī)定。S45C和S50C的物理性質(zhì)差別不大。
※記載的數(shù)值為代表值,而非保證值。
SS400、S45C以及S50C的標(biāo)準(zhǔn)尺寸
種類
材料符號
形狀
單位
標(biāo)準(zhǔn)尺寸
一般結(jié)構(gòu)用軋制鋼材
SS400
扁鋼
t
6,9,12,13,14,16,19,22,25,28,30,32,35,38,40,45,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,105
方鋼
□
9,13,16,19,22,25,32,38,44,50,65,75,90,100
冷軋條鋼(冷拔)
SS400D
扁鋼
t
2, 3, 4, 4.5, 5, 5.5, 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,24,25,28,30,32,34,35,36,38,40,42,44,45,50,55,60,65,70,75,80,85,90,100,110,120,130
六角鋼
對邊H
3,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,17,19,21,22,23,24,26,27,29,30,32,35,36,38,41,46,50,54,55,58,60,63,65,67,70,71,75,77,80,85,90,95,100,115
圓棒
D
2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,40,42,43,44,45,46,48,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,105,110,115,120,130,140,150,160,170,180,190,200
機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳鋼鋼材
S45C-D(冷軋鋼)
圓棒
D
2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 6,7,8,9, 9.5, 10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,32,33,34,35,36,38,40,42,44,45,46,48,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,105,110,115,120,125,130
S45C
扁鋼
t
3, 4.5, 5,6,8,9,10,12,16,19,22,25,30,32,38,50
S50C
扁鋼
t
6, 9.5, 12.7, 13,16,19,22,25,27,32,38,45,50,55,65,75,85,95,105,115,125,135,145,155,(165),(175),(185),(205)
方鋼
□
12.7, 13,16,19,25,28,32,38,44,50,55,65,75,90,100,110,120,130,155
但是該標(biāo)準(zhǔn)尺寸由JIS規(guī)定,并不代表實際流通狀況。而且流通狀況也會因時事情況而改變。因此請使用材料制造商的手冊等確認(rèn)材料的形狀和尺寸。
總結(jié)
SS400、S45C是作為機(jī)械、結(jié)構(gòu)用材料使用最多的材料,S50C是繼它們之后使用較多的材料。甚至可以說“在想用金屬制作部件、機(jī)械時,首先作為備選的就是SS400和S45C”。請學(xué)習(xí)材料的基本性質(zhì),靈活用于設(shè)計吧。
2、碳鋼的規(guī)格與材質(zhì)有哪些,碳鋼的種類及用途
碳鋼一、碳鋼的概念:,我來為大家科普一下關(guān)于碳鋼的規(guī)格與材質(zhì)有哪些?以下內(nèi)容希望對你有幫助!

碳鋼的規(guī)格與材質(zhì)有哪些
碳鋼
一、碳鋼的概念:
碳鋼是含碳量小于2.11%的鐵碳合金,并含有少量的硅、錳、硫、磷等元素。
二、鋼和鐵的區(qū)別:
主要以含碳量來區(qū)分。含碳量大于2.11%的鐵碳合金稱為鐵,小于2.11%的鐵碳合金稱為鋼。成分的不同,決定了結(jié)構(gòu)不同,性能的不同。
日常生活中所說的生鐵就是課本上所說的鐵,日常生活中所說的熟鐵就是課本中所說的鋼。(性能不同)
三、鋼中常存元素對鋼性能的影響:
1.有益元素:
Si —有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,能脫氧。
Mn —固溶強(qiáng)化,提高鋼的強(qiáng)度和硬度、脫氧、去硫。
2.有害元素:
P—有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,低溫韌性差 ( 冷脆 )。
S — 能引起鋼在熱加工時或高溫工作下開裂 ( 熱裂或熱脆 )。(S和Fe生成低熔點(diǎn)的共晶體)
(一)錳的影響
脫氧劑。有益元素,碳鋼中不超過0.8%,
(1)固溶強(qiáng)化;
(2)形成MnS,消除硫的有害影響。
(二)硅的影響
脫氧劑,硅增大鋼液的流動性。可使熱軋鋼的抗拉強(qiáng)度提高,屈服點(diǎn)提高,伸長率下降。鋼的面縮率和沖擊韌性下降不明顯。但是,當(dāng)硅含量超過0.8~1.0%時,則引起斷面縮率下降,特別是沖擊韌性顯著降低。
(三)硫的影響
一般來說,硫是有害元素,它主要來自生鐵原料、煉鋼時加入的礦石和燃料燃燒產(chǎn)物中的二氧化硫。
硫在鐵中的溶解度很小。室溫時,硫以硫化物夾雜的形式存在于固態(tài)鋼中。
硫的最大危害是引起鋼在熱加工時開裂,即產(chǎn)生所謂熱脆。
硫通過形成硫化物夾雜而對鋼的力學(xué)性能發(fā)生影響。增加鋼中的含硫量,使硫化物夾雜的含量增高,鋼的范性和韌性將降低,同時,鋼材力學(xué)性能的方向性增大,鋼的熱加工性能也變壞。硫?qū)︿摿W(xué)性能的影響,不僅和鋼的含硫量有關(guān),而且還和所形成的硫化物夾雜的大小、形狀和分布,并與基體的組織有關(guān)。
硫能提高鋼材的切削加工性,這是硫的有益作用。在易削鋼中,含硫0.08~0.2%,同時含0.50~1.20%Mn。
在大多數(shù)情況下,由于硫的有害影響,同時也考慮到硫的偏析傾向很大,所以,一般對鋼的含硫量限制甚嚴(yán)。在普通質(zhì)量碳鋼中,硫含量不大于0.055%,在優(yōu)質(zhì)鋼中不大于0.045%,在高級優(yōu)質(zhì)鋼中不大于0.02%。
改變硫的存在方式:
加入適當(dāng)?shù)腗n,Mn與S的化學(xué)親和力大于Fe,優(yōu)先形成MnS,MnS的熔點(diǎn)1600℃,高于熱加工溫度,可避免熱脆的發(fā)生。
(四)磷的影響
一般來說,磷是有害雜質(zhì)元素。它來源于礦石和生鐵等煉鋼原料。鋼中殘余含磷量與冶煉方法有很大關(guān)系。
磷在純鐵中有相當(dāng)大的溶解度。磷能提高鋼的強(qiáng)度,但使范性、韌性降低,特別是使鋼的脆性轉(zhuǎn)折溫度急劇升高,即提高鋼的冷脆性。
(五)氮、氫、氧等微量氣體的影響
1、氮:煉鋼時氮通過爐氣進(jìn)入鋼中。鋼件快速冷卻時氮因來不及析出而過飽和固溶在鐵素體中。在隨后放置中逐漸以Fe4N形式析出,降低鋼的韌性。
——稱為藍(lán)脆(因300℃上下應(yīng)變時最易產(chǎn)生)
——藍(lán)脆是造成船舶、橋梁災(zāi)難性事故的原因之一。
2、氫:高溫下氫大量溶于鋼中。隨溫度下降,氫在鋼中的溶解度急劇降低,但氫來不及逸出表面,過飽和氫逐漸在晶界等缺陷處偏聚,并逐漸形成氫氣,體積膨脹引起大的內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致微裂紋,這種氫使鋼變脆的現(xiàn)象稱為氫脆——嚴(yán)重的缺陷。
消除方法:鍛后緩冷。尤大型鍛件。
發(fā)裂
白點(diǎn)
3、氧:
氧化物夾雜物,如FeO、A12O3、SiO2、MnO、CaO、MgO等,對鋼的塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度等影響很大。
有害元素的利用:
S、P在易切鋼中的應(yīng)用
P在炮彈鋼中的應(yīng)用。
第二節(jié)碳鋼的分類、編號及用途
一、碳鋼的分類
1.按用途分類;
2.按化學(xué)成分分類;
3.按質(zhì)量等級分類;
4.按冶煉方法分類;
5.按工藝方法(脫氧程度)分類 ;
1.按用途分類
(1)結(jié)構(gòu)鋼 可分為工程構(gòu)件用鋼(如建筑工程用鋼、橋梁工程用鋼、船舶工程用鋼、車輛工程用鋼)和機(jī)器零件用鋼(如調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、軸承鋼等)。
(2)工具鋼 根據(jù)用途不同可分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼等。
(3)特殊性能鋼 可分為不銹鋼、 耐熱鋼、耐磨鋼等。
刃具
量具
模具
按化學(xué)成分分類
按化學(xué)成分分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼。
非合金鋼是指WC<2.11% ,并含有少量Si 、Mn 、S 、P等雜質(zhì)元素的鐵碳合金,在施行新的鋼分類標(biāo)準(zhǔn)以前稱為碳素鋼(簡稱碳鋼)。按其含碳量又分為低碳鋼(0.0218%<WC<0.25%)、中碳鋼(0.25%≤WC ≤0.60%)和高碳鋼(WC >0.60%)。
低合金鋼與合金鋼是指在非合金鋼基礎(chǔ)上有目的的加入了某些元素所形成的鋼種,加入鋼中的元素稱為合金元素。
3.按質(zhì)量分類
主要按鋼中的有害雜質(zhì)磷、硫含量來分類。可分為
普通鋼(WS、 WP≥0.045%);
優(yōu)質(zhì)鋼(WS、 WP≤0.035%);
高級優(yōu)質(zhì)鋼(WS≤0.020%、
WP≤0.030%);
特級優(yōu)質(zhì)鋼(WS≤0.015% 、
WP≤0.025%)等。
4.按冶煉方法分類
可按爐別分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼。
平爐鋼是靠燃料(煤氣或重油)的燃燒來熔化爐料和提高鋼水溫度,靠爐氣中的氧氣和加入鐵礦石進(jìn)行氧化反應(yīng),由于平爐鋼消耗大量燃料在我國已被淘汰。
轉(zhuǎn)爐鋼是把空氣或氧氣吹入鐵水中,使鐵水中的C、Mn、Si、 P、S等迅速氧化、靠氧化時放出的熱量來升溫,而不靠燃料供熱的煉鋼方法。轉(zhuǎn)爐鋼由于節(jié)省燃料是目前主要煉鋼設(shè)備。
電爐鋼是利用電能作為熱源的煉鋼方法。電爐鋼主要生產(chǎn)高質(zhì)量和高合金鋼。
5.按工藝方法(脫氧程度)分類
按脫氧程度不同分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼。
沸騰鋼是指只用Mn鐵(價格低、脫氧效果差)脫氧,所以鋼中含氧較多,澆注時,鋼中氧與碳發(fā)生作用析出大量CO,因此鋼水在鋼模內(nèi)呈沸騰現(xiàn)象,稱沸騰鋼。沸騰鋼成材率高,成本低,但化學(xué)成份不均勻、偏析、雜質(zhì)多。沸騰鋼鋼號最后用“F”表示。
鎮(zhèn)靜鋼是指除用Mn鐵,還用Si鐵(有時用Al)脫氧,鋼中氧已很少,澆注時沒有沸騰現(xiàn)象。鎮(zhèn)靜鋼化學(xué)成分均勻,機(jī)械性能較好,但有縮孔,成本高。鎮(zhèn)靜鋼鋼號后加“Z”。
半鎮(zhèn)靜鋼的脫氧程度在鎮(zhèn)靜鋼與沸騰之間,性能也介于之間,鋼號后加“b”。半鎮(zhèn)靜鋼應(yīng)用較少。
6、按含碳量分類
按鋼的含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分類
低碳鋼含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù) ωc≤0.25%
中碳鋼含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù) ωc=0.25-0.60%
高碳鋼含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù) ωc≥0.6%
含碳量越高,其強(qiáng)硬度越高,塑韌性越低。
二、碳鋼的編號方法
(1)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼
(2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼
(3)碳素工具鋼
(1)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼
該類鋼牌號表示方法由代表屈服點(diǎn)“屈”字的漢語拼音字首(Q)、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級符號(A 、B 、C 、D 、E)及脫氧方法符號(F、b、Z 、TZ)等四個部分按順序組成。例如 Q235-AF,即表示屈服點(diǎn)為бS≥235MPa 、A等級質(zhì)量的沸騰鋼。
F 、b、Z 、TZ 依次表示沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼,一般情況下符號Z與TZ在牌號表示中可省略。
質(zhì)量等級符號反映碳素結(jié)構(gòu)鋼中磷、硫含量的多少,A、B、C、D質(zhì)量等級依次增加。
約占鋼總產(chǎn)量的 70~80%,大部分作工程結(jié)構(gòu)件。
牌號:Q σS (一組數(shù)字) 質(zhì)量等級 脫氧方法
“Q”----表示屈服點(diǎn)的漢語拼音字首
σS----表示屈服 強(qiáng)度,單位MPa
質(zhì)量等級為 A、B、C、D四個等級,從A到D依次升高。
脫氧方法: F(沸騰鋼)、b(半鎮(zhèn)靜鋼)、Z(鎮(zhèn)靜鋼)、TZ(特殊鎮(zhèn)靜鋼);Z、TZ在牌號中不標(biāo)出。
例如 Q215-A·F表示σS≥215MPa,質(zhì)量為A級的沸騰鋼;Q235-B·b表示σS≥235MPa,質(zhì)量為B級的半鎮(zhèn)靜鋼。
Q195、Q215、Q235A、Q235B 塑性較好,有一定的強(qiáng)度,通常軋制成鋼筋、鋼板、鋼管等,可用于做橋梁、建筑物等構(gòu)件,也可用做普通螺釘、螺帽、鉚釘?shù)取?/p>
Q235C、Q235D 可用于重要的焊接件。
Q255、Q275 強(qiáng)度較高,可軋制成型鋼、鋼板作構(gòu)件用。
這類鋼常在熱軋狀態(tài)下使用,不再進(jìn)行熱處理。但對某些零件,也可以進(jìn)行正火、調(diào)質(zhì)、滲碳等處理,以提高其使用性能。
常用碳素結(jié)構(gòu)鋼
鋼板鋼筋 建筑構(gòu)件
螺釘鉚釘鋼橋梁
(2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 其牌號用兩位數(shù)字表示,兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬倍。例如 45鋼,表示平均WC=0.45%;08鋼表示平均WC=0.08%。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,分為普通錳(WMn=0.25%~0.80%)與較高錳(WMn=0.70%~1.2%)兩組。較高錳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號數(shù)字后加“Mn”,如 65Mn。
沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼以及專門用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,應(yīng)在牌號后特別標(biāo)出,如08F即指平均含碳量為0.08%的沸 騰鋼;15g即指平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%的鍋爐鋼。
用平爐或電爐冶煉。其中 S<0.035%、P<0.035%,化學(xué)成分加以嚴(yán)格控制,塑性、韌性較高,多用于制造重要的零件。這類鋼 HBS、σS、σb高,經(jīng)熱處理后力學(xué)性能較好。
鋼的牌號用 2位數(shù)字表示
數(shù)字表示鋼的平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)。
45鋼表示平均含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。
數(shù)字后加F的為沸騰鋼,如08F。
數(shù)字后加Mn的為含錳量較高的鋼,如45Mn。
牌號自08,10~80,中間為5進(jìn)制。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的用途
08、10鋼,含碳量很低,塑性很好,可用來作沖壓件。
15~30鋼,低碳鋼,σb不高,而塑性韌性較好,具有良好的沖壓性和可焊性,可用來制作沖壓件、螺釘、螺帽等。經(jīng)滲碳淬火后可獲得表面硬度高而心部韌性好的零部件,常用作滲碳用鋼,亦稱碳素滲碳鋼。
35~50鋼,中碳鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用,可獲得既有一定強(qiáng)度和硬度,又有一定塑性和韌性良好配合的綜合力學(xué)性能,亦稱碳素調(diào)質(zhì)鋼,可制作鍛件、熱沖壓件、冷鐓件、齒輪、軸類等零件。
55~80鋼,含碳量較高,強(qiáng)度高而塑性低,具有一定的耐磨性,經(jīng)熱處理后有很高的彈性極限,常用于制造各種彈性零件,亦稱碳素彈簧鋼。也可用作耐磨零件和機(jī)車車輪等。
常用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼:
齒輪
螺栓
曲軸
彈簧
(3)碳素工具鋼
其牌號冠以“T”(“T”為“碳”字的漢語拼音字首),后面的數(shù)字表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍。碳素工具鋼分優(yōu)質(zhì)和高級優(yōu)質(zhì)兩類。若為高級優(yōu)質(zhì)鋼,則在數(shù)字后面加“A”字。
例如T8A鋼,表示平均WC=0.8% 高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。
對含較高錳(WMn=0.40%~0.60%)的碳素工具鋼,則在數(shù)字后加“Mn”。如T8Mn 、T8MnA 等。
碳素工具鋼含碳量較高(0.65%~1.35%)。
碳素工具鋼按S、P含量分為2組:
第一組是高級優(yōu)質(zhì)鋼:S≤0.020%,P≤0.030%;
第二組是優(yōu)質(zhì)鋼:S≤0.030%,P≤0.035%。
碳素工具鋼的牌號是用“碳或T 數(shù)字”表示,數(shù)字表示鋼的平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)。
如碳12或T12表示鋼的平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的碳素工具鋼。
若是高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼,則在鋼號數(shù)字后加一個“高”或“A”,如T8A或碳8高。
如有T8Mn或T8MnA,則表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%,含Mn量較高的碳素工具鋼或高級碳素工具鋼。
碳素工具鋼一般經(jīng)淬火 低溫回火后使用,硬度大于64HRC。隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,熱處理后鋼的耐磨性提高,而塑性、韌性降低。由于碳素工具鋼的淬透性不高,故適用于小尺寸的模具、刀具和量具等。
T7、T8硬度高,韌性較高,可制作沖頭、鑿子、錘子等工具
T9、T10、T11硬度高,韌性適中,可制造鉆頭、刨刀、絲錐、手鋸條等刃具及冷作模具等。
T12、T13等硬度高,韌性較低,可制作銼刀、刮刀等刃具及量規(guī)、樣套等量具。工作溫度一般不超過180℃,否則硬度急劇下降。
銼刀
量規(guī)
鉆頭
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