碳素钢与合金钢
碳素钢与合金钢的区别
钢是泛指铁碳合金,或者叫做碳元素在晶体铁中的固溶体.
20 30 35 40 45号钢分别表示含碳量为0.2%、0.3%、0.35%、0.45%的优质碳素钢
所谓碳素钢,即除了铁元素外,材料中一般只有碳硅锰磷硫这五大天然元素，而再没有添加其他合金元素.
合金钢,是钢中除了铁和五大天然元素以外,还人为添加了另外的合金元素,以改变或者提高钢的某些特性.如CrNiMnMoWVB等。
可以理解为，碳素钢不含有其他合金元素；含有其他合金元素的钢即是合金钢。
马氏体不锈钢：
强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。铁素体不锈钢：
含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。
奥氏体不锈钢：
含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的C<0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。
碳钢和合金钢
碳钢和合金钢 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
第九章碳钢及合金钢 (工业用钢) 第一节工业用钢的分类及牌号表示方法 钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料，在现代工农业生产中占有重要地位。 碳钢：含碳量在%～%之间的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。 合金钢：在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素，使其使用性能和工艺性能得以提高的铁基的合金称为合金钢。 钢中除铁、碳及合金元素外，还有炼钢时随生铁、脱氧剂和燃料带入的硅、锰、硫、磷、氮、氢、氧等元素。 钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下几种： 一、钢材的品种 为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材按外形分为型材、板材、管材、金属制品四大类，共十六大品种： 1．型材 钢轨、型钢（圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、角钢及螺纹钢等）、线材（直径 5-10毫米的圆钢和盘条）等。 2．板材 薄钢板：厚度等于和小于 4毫米的钢板； 厚钢板：厚度大于 4毫米的钢板；又可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）；
钢带：也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板； 电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片。 3．管材 无缝钢管：用热轧、热轧—冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管； 焊接钢管：将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管。 4．金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等。 二、钢的分类 钢的种类繁多，为了便于生产、使用和研究，可以按照化学成分、冶金质量和用途对钢进行分类。 1．按化学成分分类。碳钢、合金钢两大类。 碳钢：低碳钢（Wc＜%）、中碳钢（Wc=%～%）和高碳钢（Wc>%） 合金钢：按钢中含合金元素总量（Me%）分为低合金钢（Me<5%）、中合金钢（Me=5～10%）和高合金钢（Me>10%）。 按合金元素的种类可分为锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等。 2．按冶金质量分类。按钢中所含有害杂质硫、磷的多少，可分为： 普通钢：S%≤%，P%≤% 优质钢：S%、P%≤% 高级优质钢：S%≤%，P%≤% 此外，按冶炼时脱氧程度，可将钢分为沸腾钢（脱氧不完全）、镇静钢（脱氧较完全）和半镇静钢三类。 3．按金相组织分类 按钢退火态的金相组织可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢三种。
碳素钢与合金钢
碳素钢与合金钢的区别 钢是泛指铁碳合金,或者叫做碳元素在晶体铁中的固溶体. 20 30 35 40 45号钢分别表示含碳量为0.2%、0.3%、0.35%、0.45%的优质碳素钢 所谓碳素钢,即除了铁元素外,材料中一般只有碳硅锰磷硫这五大天然元素，而再没有添加其他合金元素. 合金钢,是钢中除了铁和五大天然元素以外,还人为添加了另外的合金元素,以改变或者提高钢的某些特性.如CrNiMnMoWVB等。 可以理解为，碳素钢不含有其他合金元素；含有其他合金元素的钢即是合金钢。 马氏体不锈钢： 强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。铁素体不锈钢： 含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。 奥氏体不锈钢： 含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的C<0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。
碳素钢及合金钢的焊接
6 碳素钢及合金钢的焊接 6.1 一般规定 6.1.1 本章适用于含碳量小于或等于0.30%的碳素钢、低合金结构钢、低温钢、耐热钢、不锈钢、耐热耐蚀高合金钢现场焊接设备和管道的手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊及氧乙炔焊。 6.1.2 焊缝的设置应避开应力集中区，便于焊接和热处理，并应符合下列规定： 6.1.2.1 钢板卷管或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍，且不应小于100 mm，同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200 mm； 6.1.2.2 加热炉受热面管子的焊缝中心与管子弯曲起点、联箱外壁及支、吊架边缘的距离不应小于70 mm；同一直管段上两个对接焊缝间的距离不应小于150 mm； 6.1.2.3除焊接及成型管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应 小于管子外径，且不应小于l00 mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50 mm。同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径； 6.1.2.4 不宜在焊缝及其边缘上开孔，当不可避免时，应符合本规范第11.3.9条的规定。 6.1.3焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接作业指导书的规定。当无规定时，埋弧焊焊缝坡口形式及尺寸应符合现行国家标准《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB 986的规定，其他焊缝坡口形式和尺寸应符合本规范附录C第C.0.1条的规定。 6.2 焊前准备 6.2.1焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。 6.2.2焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于l o mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。 6.2.3除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进行强行组对。 6.2.4 管于或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm； 6.2.5设备、容器对接焊缝组对时的错边量应符合表6.2.5及下列规定。 6.2.5.1只能从单面焊接的纵向和环向焊缝，其内壁最大错边量不应超过2mm； 6.2.5.2 复合钢板组对时，应以复层表面为基准，错边量不应超过钢板复层厚度的50%，且不应大于1mm。 6.2.6 不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之内。当内壁错边量超过本规范第6.2.4条及第6.2.5条规定或外壁错边量大于3nim时，应对焊件进行加工(图6.2.6)。
碳钢和合金钢
第九章碳钢及合金钢 (工业用钢) 第一节工业用钢的分类及牌号表示方法钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料，在现代工农业生产中占有重要地位。 碳钢：含碳量在0.0218%～2.11%之间的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。 合金钢：在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素，使其使用性能和工艺性能得以提高的铁基的合金称为合金钢。 钢中除铁、碳及合金元素外，还有炼钢时随生铁、脱氧剂和燃料带入的硅、锰、硫、磷、氮、氢、氧等元素。 钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下几种： 一、钢材的品种 为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材按外形分为型材、板材、管材、金属制品四大类，共十六大品种： 1．型材 钢轨、型钢（圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、角钢及螺纹钢等）、线材（直径5-10毫米的圆钢和盘条）等。 2．板材 薄钢板：厚度等于和小于4毫米的钢板； 厚钢板：厚度大于4毫米的钢板；又可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）； 钢带：也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板； 电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片。 3．管材 无缝钢管：用热轧、热轧—冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管； 焊接钢管：将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管。 4．金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等。 二、钢的分类
按用途分类 结构钢 工具钢 工程结构钢 机器结构钢 建筑工程用钢 桥梁工程用钢 船舶工程用钢 车辆工程用钢 渗碳钢属于低碳钢或低碳合金钢 调质钢 属于中碳钢或中碳合金钢 弹簧钢属于中、高碳钢或中、高碳合金钢 滚动轴承钢属高碳合金钢 一般属于低碳钢 或低碳低合金钢 刃具钢 一般属于高碳钢 模具钢或高碳高合金钢 量具钢 不锈钢 耐热钢 耐磨钢 钢的种类繁多，为了便于生产、使用和研究，可以按照化学成分、冶金质量和用途对钢进行分类。 1．按化学成分分类。碳钢、合金钢两大类。 碳钢：低碳钢（Wc＜0.25%）、中碳钢（Wc=0.25%～0.60%）和高碳钢（Wc>0.6%）合金钢：按钢中含合金元素总量（Me%）分为低合金钢（Me<5%）、中合金钢（Me=5～10%）和高合金钢（Me>10%）。 按合金元素的种类可分为锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等。 2．按冶金质量分类。按钢中所含有害杂质硫、磷的多少，可分为： 普通钢：S%≤0.055%，P%≤0.045% 优质钢：S%、P%≤0.040% 高级优质钢：S%≤0.030%，P%≤0.035% 此外，按冶炼时脱氧程度，可将钢分为沸腾钢（脱氧不完全）、镇静钢（脱氧较完全）和半镇静钢三类。 3．按金相组织分类 按钢退火态的金相组织可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢三种。 按钢正火态的金相组织可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢等四种。 4．按成形方法分类。锻钢、铸钢、热轧钢、冷轧钢等。 5．按用途分类。按钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。
碳素钢和低合金钢的定义
碳钢 主要指力学性能取决于钢中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。 碳钢也叫碳素钢，指含炭量WC小于2%的铁碳合金。 碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。 按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类，碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种； 按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢； 按脱氧方法可分为沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、半镇静钢（b）和特殊镇静钢（T Z）； 按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC ≤ 0.25%）,中碳钢（WC0.25%—0.6%）和高碳钢（WC>0.6%）； 按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）和特级优质钢。 一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。 按国际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢两大类，非合金钢是通常叫做碳素钢的一大钢类，钢中除了铁和碳以外，还含有炉料带入的少量合金元素Mn、Si、Al，杂质元素P、S及气体N、H、O等。合金钢则是为了获得某种物理、化学或力学特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V，并对杂质和有害元素加以控制的另一类钢。 原则上讲，合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢，顾名思义，以含有合金元素的总量来加以区分，总量低于3%称为低合金钢，5～10%为中合金钢，大于10%为高合金钢。在国内习惯上又将特殊质量的碳素钢和合金钢称为特殊钢，全国31家特钢企业专门生产这类钢，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢、电工钢，还包括高温合金、耐蚀合金和精密合金等等。在钢的分类上，近年虽努力向国际通用标准靠拢，但还有许多不同之处。 ①随着特钢向“特”、“精”、“高”发展，向深加工方向延伸，特钢的领域越来越窄。美国特钢协会将特钢定位在工模具钢、不锈钢、电工钢、高温合金和镍合金。日本把结构钢和高强度钢归并在特钢范畴。随着我国普钢企业的技术改造和工艺进步，特钢企业的产品领域也在缩小，1999年普钢厂已生产特钢产品总量的34%。 ②国外的低合金钢，实际上是我们所熟悉的低合金高强度钢，属于特殊钢范畴，在美国叫做高强度低合金钢（HSLA—Steel），俄罗斯及东欧各国称为低合金建筑钢，日本命名为高张力钢。而在国内，首先是把低合金钢划入了普钢范围，概念上的区别导致在产品质量上的差异。在名称上也几经变化，如低合金建筑钢、普通低合金钢、低合金结构钢，至1994年叫做低合金高强度结构钢（GB/T1591—94）。到目前为止，从发表的资料文献来看，低合金钢的名称仍然随着国家、企业和作者而异。
碳钢及普通低合金钢的焊接
碳钢及普通低合金钢的焊接 1.什么是碳素钢？常用的有哪几种？ 答：碳素钢也叫碳钢。常用焊接的有低碳钢（含C≤0.25%）和中碳钢 （含C=0.25%--0.60%）；优质碳素结构钢（08、10、15、20、25、30、35、40、45）2.为什么叫普通低合金钢？它们是如何分类的？ 答：在普通低合金钢中，除碳以外，还含有少量其他元素，如：锰、硅 、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等，性能发生变化，得到比一般碳钢更优良的性能，如：高强度钢、耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。 3.什么是金属材料的机械性能？ 答：强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。 4.什么是钢材的工艺性能？ 答：钢材承受各种冷热加工的能力，如：可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。 5.什么是金属的焊接性？ 答：在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容： 一是接合性能，又称工艺可焊性；二是使用性能，又称使用可焊性。 6.为什么ER50-6实心焊丝使用十分普遍？它适合哪些钢材？ 答：ER50-6实心焊丝（如：唐山神钢MG-51T）适合的钢材有： 〈1〉普通碳素结构钢：Q215 Q235 Q255 Q275 〈2〉优质碳素结构钢： 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn 〈3〉碳素铸钢：ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H 〈4〉压力容器用碳素钢： 20R 〈5〉锅炉用碳素钢： 20g 〈6〉桥梁用碳素结构钢： 16q 〈7〉核压力容器用碳素钢： 20HR 〈8〉汽车制造用碳素结构钢： 08Al 15Al 〈9〉普通低合金高强度结构钢：Q295 （09MnV、09MnNb、09Mn2） Q345 （14MnNb、16Mn、16MnRE）Q390 （15MnV、15MnTi、16MnNb） Q420 （15MnVN、14MnVTiRE） 〈10〉船体用低合金高强度结构钢 AH32 DH32 EH32 AH36 〈11〉压力容器用低合金高强度结构钢 16MnR 15MnVR 15MnVNR 〈12〉锅炉用低合金高强度结构钢 16Mng 19Mng 22Mng 〈13〉桥梁用低合金高强度结构钢 16Mnq（16MnCuq）15MnVq 15MnVNq 〈14〉石油天然气管道用低合金高强度结构钢 S290 S315 S360 S380 S415 7.为什么低合金高强钢会出现裂纹？有哪些影响因素？ 答：随含碳量和合金元素的增加，产生冷裂纹的敏感性增加。产生冷裂纹的三要素是：〈1〉焊接接头中产生淬硬的马氏体组织〈2〉焊接接头中扩散氢〔H〕含量高 〈3〉焊接接头中有较高的残余应力 8.为什么防止冷裂纹要采取工艺措施？ 答：防止冷裂纹要采取的工艺措施有： 〈1〉建立低氢的焊接环境 〈2〉制定合理的焊接工艺和焊接顺序
碳钢及合金钢经渗铬或渗钒处理
碳钢及合金钢经渗铬或渗钒处理，表面获得铬或钒的碳化物层。该层具有高硬度、高耐摩性、抗某些介质腐蚀等优良性能。 以硼砂为主要成份的硼砂熔盐渗铬、渗钒具有设备简单、操作方便、无需保护气氛、盐浴稳定性好，无公害等特点。 该项目1981年获机械科学院和机械工业部科研成果二等奖，渗铬、渗钒的操作要领相同（唯渗剂略有区别），现以渗铬为例加以说明： 一、渗铬(渗钒)工艺及操作要领。 1. 渗铬工艺：1000±50℃，常用950±10℃；保温3-6小时。不同材质工件的处理温度和保温时间，视其对渗层厚度的要求而定。 2. 予处理：如工件带锈和附着油污，渗铬前需酸洗去锈或用酒精、汽油除油。 3. 渗铬操作：渗铬剂的熔化温度约为740℃左右。在连续生产过程中由于工件带出和熔盐本身的消耗使 熔盐变浅，需不断补充新盐。 4. 后处理：零件渗铬后，根据使用方法的不同，后处理工艺亦不同，需分别对待。 a. 仅要求表面耐磨、抗介质腐蚀而对基体无强度要求的零件为渗铬→空冷→沸水清除粘附残盐。 b. 对基体有一定强度要求的本质细晶粒钢件：渗铬→淬火(水或油)→在加有缓蚀剂的沸腾的5％硫酸水 溶液(以下简称含酸沸水)中煮去未脱落的残盐→回火。 c. 淬火温度高于渗铬温度的高合金钢：渗铬后随炉升温→淬火→含酸沸水煮去残盐→回火。 d. 对基体强度有严格要求的本质粗晶粒钢件，渗铬后要重新加热淬火，加热淬火最好在无氧化气氛中 进行。工序为渗铬→空冷→含酸沸水清洗→升温→淬火(水或油)→回火。 二、质量检查： 1. 宏观检查；渗件表面呈银白色。用挫刀轻沿表面挫动无痕迹，即可确认已有渗铬层(纯铁渗铬不采用
此方法)。 2. 微观检查：渗铬时放入相同材质的试块，渗后检查渗层厚度及显微硬度。根据不同使用要求碳钢及合金钢渗铬件的渗层厚度5-20微米(且均匀)即为合格。渗层硬度(负荷100克)应在HVl400-1800范围内。 三、渗铬(钒)剂的回收： 工件空冷过程中表面粘附的盐部分脱落，可直接回收重用。淬火时大部分粘附的盐自行脱落，可在淬火槽下部安置铁丝筐回收，去油后重用。溶解于含酸沸水中的渗剂静置24小时后，在清洗槽内壁结晶析出，亦可回收重用。 四、适用范围和注意事项： 1. 要求耐磨的工模具，耐蚀的各种阀门、阀杆、密封面以及要求抗高温氧化(渗钒不能抗氧化)的热作 模具等处理后均可显著提高寿命。 2. 渗剂应储存在干燥通风处，切勿受潮。未用完的盐，须及时将内塑料袋封口，以防吸收空气中的 水份。每次添加的渗剂务于炉旁低温烘干。 3. 清洗水中加5％H2SO4和适量乌洛托品(缓蚀剂)，可以提高清洗效率。 五、包装： 采用外铁桶、内双层塑料袋、每桶25kg。
第七章 合金钢简答题
第七章合金钢 碳钢具备很多优点，在机器制造业中获得了广泛应用。但是碳钢淬透性低、回火抗力差、不具备特殊的物理、化学性能，且屈强比低，约为0.6。而合金钢屈强比一般为0.85～0.9。在零件设计时，屈服强度是设计的依据。所以，碳钢的强度潜力不能充分发挥。为了满足使用要求，必须选用合金钢。 1、合金元素对钢中基本相有哪些影响？ 答：⑴与碳亲合力很弱的合金元素，溶入铁素体内形成合金铁素体，对基体起固溶强化作用，与碳不发生化合反应。 ⑵与碳亲合力较强的合金元素，一般能置换Fe3C中的铁原子，形成合金Fe3C。合金Fe3C较Fe3C稳定性略高，硬度较为提高，是低合金钢中存在的主要碳化物。 ⑶与碳亲合力很强的合金元素，且含量大于5％，易形成特殊碳化物。它比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度、耐磨性和回火稳定性。 2、普通低合金钢与含碳量相同的碳素钢相比有什么特点？这类钢常用于哪些场合？钢中合金元素主要作用是什么？ 答：普通低合金钢是一种低碳、低合金含量的结构钢，其含碳量＜0.2％，合金元素含量＜3％。与具有相同含碳量的碳素钢相比具有较高的强度，较高的屈服强度，因此，在相同受载条件下，使结构的重量减轻20～30％。具有较低的冷脆转变温度（-30℃）。 普通低合金钢主要用于桥梁、车辆、油罐以及工程构件。因此它的工作环境大多在露天，受气温和大气中腐蚀性气体的影响较大。 钢中合金元素的主要作用：Mn—强化铁素体基体；V、Ti—细化铁素体晶粒，形成碳化物起弥散强化的作用；Cu、P—提高钢对大气的抗蚀能力。 3、普通低合金钢常用于哪些场合？对性能有何要求？如何达到这些性能要求？ 答：普通低合金钢主要用于桥梁、车辆、油罐以及工程构件。 由于它的工作环境大多在露天，受气温和大气中腐蚀性气体的影响较大。因此对它的性能要求如下：良好的综合力学性能，ζs＝350～650 MPa，δ＝16～23％，αk＝60～70 J/cm2；良好的焊接性、冷热加工性；较好的抗蚀性；低的冷脆转化温度，一般为-30℃。 为了达到这些要求，普通低合金钢碳含量低，一般为0.1～0.2％；合金元素含量低，一般＜3％。主加元素Mn用来强化铁素体基体；辅加元素V、Ti用来形成碳化物起弥散强化的作用，同时细化铁素体晶粒；Cu、P用来提高钢对大气的抗蚀能力。 4、合金钢与碳钢相比，为什么它的力学性能好？热处理变形小？为什么合金工具钢的耐磨性、热硬性比碳钢高？ 答：合金钢中的合金元素能溶入铁素体基体起固溶强化作用，只要加入量适当并不降低钢的韧性；除了Co和Al外，其它合金元素均使C曲线右移，使合金钢淬火时临界冷却速度下降，淬透性提高，从而使力学性能在工件整个截面上均匀（特别是ζs和αk）。故合金钢力学性能好。 合金钢淬透性高，临界冷却速度小，故可用较小的冷却速度进行淬火，使热应力大大降低，所以，合金钢的热处理变形小。 合金工具钢中存在合金渗碳体和特殊炭化物，比碳素工具钢中的渗碳体具有更高的硬度和稳定性，弥散度高，故耐磨性高。
钢碳钢和合金钢(终审稿)
钢碳钢和合金钢 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
碳素钢1.概述 钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。 碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。 为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti 等），这种钢称为合金钢。 合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。 （1）按用途分类分为三类： 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件； 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具； 特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。（2）铵合金元素总含量多少分类分为三类： 低合金钢，合金元素总含量小于5%； 中合金钢，合金元素总含量为5%～10%； 高合金钢，合金元素总含量大于10%。 2．合金钢牌号的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。 ①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。
②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于1.5%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。 ③对于含碳量超过1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。如CrWMn钢，表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。但也有特例，高速钢的含碳量小于1.0%，牌号中也不表示含碳量。如W18Cr4V钢，其含碳量仅为0.7%～0.8%。 ④特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。如2Cr13，表示平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%的不锈钢。 ⑤有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。 ⑥对于高级优质钢，在钢号末尾加一个“A”字，如38CrMoAIA。 低合金工具钢中常用的有9Mn2v、9SiCr、CrWMn等。9SiCr可用于制作丝锥、板牙等。由于铬、硅同时加入，淬透性明显提高，油淬直径可达40~50mm；同时还能强化铁素体，尤其是硅的强化作用显着；另外Cr还能细化碳化物，使之均匀分部，因而耐磨性提高，不易崩刀；Si还能提高回火稳定性，使钢在250~300℃仍能保持HRC60以上。9SiCr可采用分级或等温淬火，以减少变形，因而常用于指作形状复杂的、要求变形小的刀具。 硅使钢在加热时容易脱碳，退火后硬度偏高（HB217~241），造成切削加工困难，热处理时要予以注意。
钢碳钢和合金钢精修订
钢碳钢和合金钢 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
碳素钢 1.概述 钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。 碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。 为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。 合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。 （1）按用途分类分为三类： 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件； 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具； 特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 （2）铵合金元素总含量多少分类分为三类： 低合金钢，合金元素总含量小于5%； 中合金钢，合金元素总含量为5%～10%； 高合金钢，合金元素总含量大于10%。 2．合金钢牌号的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。 ①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。 ②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于1.5%时，只标明元素符号，不标含量。如 25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。 ③对于含碳量超过1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。如CrWMn钢，表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。但也有特例，高速钢的含碳量小于1.0%，牌号中也不表示含碳量。如W18Cr4V钢，其含碳量仅为0.7%～0.8%。 ④特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。如2Cr13，表示平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%的不锈钢。 ⑤有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。 ⑥对于高级优质钢，在钢号末尾加一个“A”字，如38CrMoAIA。 低合金工具钢中常用的有9Mn2v、9SiCr、CrWMn等。9SiCr可用于制作丝锥、板牙等。由于铬、硅同时加入，淬透性明显提高，油淬直径可达40~50mm；同时还能强化铁素体，尤其是硅的强化作用显着；另外Cr还能细化碳化物，使之均匀分部，因而耐磨性提高，不易崩刀；Si还能提高回火稳定性，使钢在250~300℃仍能保持HRC60以上。 9SiCr可采用分级或等温淬火，以减少变形，因而常用于指作形状复杂的、要求变形小的刀具。
碳钢及合金钢气体渗碳的要求
材料標準程序规范 吸热式气氛的气体渗碳 I. 范围: 定义碳钢及合金钢气体渗碳的要求。 II. 图纸上如何规定渗碳要求： 图纸上应有如下说明： 例如： 1. 渗碳工艺按照规范规定的_________工艺（见第VII段） 2. 渗碳层深度（见第IV和V段） 3. 渗碳层硬度（见第V段） 4. 心部硬度（选择性, 见第V段） III. 热处理供应商： 如果XX公司零件由供应商渗碳处理（热处理加工商），冶金专家应该负责确定供应商的能力是否达到图纸及规范要求。公司应该为供应商提供以下文件作为指导： 1. 最新版的规范及零件图纸。 2. 工艺参数，工装情况，像料盘，夹具，装炉量和照片等实际生产情况，如果零件原先是由 XX公司自己渗碳处理的话。 供应商随后应向XX提供用试产的热处理零件及其详细工艺过程和设备状况。XX的热处理工艺参数表应该使用并提供具体的信息。当评价一家新的供应商时，供应商要求提供炉号，定碳片和金相检查报告。并且供应商在没有得到XX公司书面批准同意之前不得变更工艺。 IV. 渗碳层深度 1. 有效渗碳层深度 有效渗碳层深度是指从零件表面到洛氏硬度HRC50（HV513）处的距离。样品抛光后， 用载荷为100至500克的显微硬度计测量，然后利用硬度转换表格将显微硬度转化为 HRC。除非图纸另有注明，有效渗碳层深度就用这种方法测定。 2. 渗碳层总深度 渗碳层总深度是指从零件表面到渗层与心部组织分界处的距离（浸蚀后的暗、淡区域分界 处）。试样抛光浸蚀后在100倍下目测。渗碳层总深度要比有效渗碳层深度更深。 3. 磨削允许量 零件加工前要求的渗碳层深度应该是图纸要求的渗碳层深度加上磨削量 组织要求 所有的组织检查必须抛光腐蚀后进行。 1. 渗碳零件的渗碳层组织至少是90％以上的回火马氏体。 2. 渗碳层组织不能有大块的相互连接的碳化物，但是颗粒状的碳化物可以接受。 3. 对于合金钢（如8620，4320），芯部组织不能有超过5％的铁素体。 4. 渗碳层表面不允许超过0，0125mm的氧化/脱碳层。 5. 从零件表面到0.10mm的渗碳层区域内不能有超过10％的残余奥氏体。残余奥氏体的金相检查应 该在400X下进行。
(推荐)合金钢的类别与牌号
碳素钢、合金钢的类别以及牌号 一、碳素钢的分类、合金钢的分类 碳素钢：含碳量大于0.0218%,小于2.11%的碳素合金钢。 1、碳素钢的分类： 1）按含碳量分：低碳钢（含碳量小于0.25%)、中碳钢（含碳量0.25%----0.60%)、高碳钢（含碳量大于0.60%） 2）按用途分：结构钢（含碳量小于0.70%）、工具钢（含碳量大于0.70%） 3）按质量（硫、磷含量大小）分：普通钢、优质钢、高级优质钢。 2、合金钢的分类 按用途分：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢 按合金含量分：低合金钢（小于5％）、中合金钢（5％－－10％）、高合金钢（大于10％）。 二、碳素钢、合金钢的牌号 产品牌号的表示，一般采用汉语拼音字母，化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示 采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时，可改用第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。 1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。 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)和规定的质量等级、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
AISI标准-碳素钢和合金钢牌号表示方法
AISI标准中碳素钢和合金钢牌号表示方法 AISI标准中，碳素钢和合金钢牌号的表示方法基本相同。大都采用四位阿拉伯数字表示，间或在中间或末尾加入字母。例如：1005，94B15，3140等。四位数字中的前两位数字表示钢种类型极其主要合金元素含量。后两位数字表示钢的平均含碳量为万分之几的数值。 1. 第一位数（或第一、二位数）表示如下类别号：1—碳素钢，2—镍钢，3—镍铬钢，4—钼钢，5—铬钢，61—铬钒钢，8—低镍铬钢，92—硅锰钢，93、94、97、98—铬镍钼钢。 2. 第二位数（类别号为二位数者无此项）表示如下钢种或合金元素含量： 碳素钢：0—一般碳素钢,1—易切削钢，3—锰结构钢。 钼钢：1—铬钼钢，3和7—镍铬钼钢，6和8—镍钼钢，0、4、5—含Mo量不同的钼钢。 镍和镍铬钢：用百分数表示平均含镍量。 铬钢：0—铬含量较低，1—铬含量较高。 低镍铬钢：6、7、8、1表示镍和铬含量一定，钼含量不同。6表示钼含量0.15～0.25，7表示钼含量0.2～0.3，8表示钼含量0.3～0.4，1表示钼含量0.08～0.15。 3. 第三、四位数表示含碳量平均值，以万分之几表示。 有些钢号中间插入B或L：B—含硼钢，L—含铅钢。 末尾加“H”时，表示对淬透性有一定要求的钢种。有些加前置字母“M”或“MT”：M—机械级，MT—机械用管材 P.S: 不锈钢和耐热钢牌号表示方法 采用AISI标准的编号系统，牌号由三位阿拉伯数字组成，第一位数表示钢的类别。第二、三位数表示顺序号。 钢的类别号：1—沉淀硬化不锈钢，2—Cr-Mn-Ni-N 奥氏体钢，3—CrNi奥氏体钢，4—高铬马氏体和低碳高铬铁素体钢，5—低碳马氏体钢。
GOST 8479-70 结构钢、碳钢和合金钢锻件一般技术规范
结构钢、碳钢和合金钢锻件的一般技术规范GOST 8479-70 违反标准追究法律责任 该标准涵盖了一般意义上的直径（厚度）至800mm，由锻造法或热模法制造的结构钢、碳钢、低合金钢和合金钢锻件。 该标准规定了锻件类别和对验收、交货的基本技术要求。 该标准不能代替现行的针对其他类型锻件的标准和技术规范，其他类型锻件指对生产方法、表面质量、采用专门热处理方式等有特别要求的锻件。 1.技术要求 1.1锻件生产应当符合该标准，按照由既定程序确定的图纸和具体产品的技术规范文件来进行生产。锻件按照测试类型分为以下几组，见表 1. （变更条款，变更号No3） 1.2由消费者指定锻件类别，在工件图纸上技术要求栏指出类别号码。 1.3按照消费者要求，锻件交货应当进行该标准之外的附加测试类型（白点测试，包曼试验、超声波探伤和潜望检测、剩余应力值的测定、工作温度下的屈服强度、测定工作温度下和零下温度下的冲击韧性、钢结构的宏观微观分析、弯曲试验、测定晶粒值等）。在这种情况下，锻件可归入表1中的以下类别： II, III, IV, V. 表1 锻件类型 I
II III 测试类型 不需测试 测定硬度 测定硬度 1.测试拉力 2.测定冲击韧性 3.测定硬度 1.测试拉力 2.测定冲击韧性 3.测定硬度成批次条件 同种或不同钢牌号锻件 同种或不同钢牌号锻件，同时进行热处理同种或不同钢牌号锻件，按照同样的方 式进行热处理- 硬度同上屈服强度收缩冲击韧性- 屈服强度收缩冲击韧性-交货性能IV 同一炉钢锻件，同时进行热处理 V 每个锻件都单独对待 （完整版联系翻译者获取Q1） 2.测试方法
3.汽车材料教案-碳钢及合金钢
教学设计
教学过程 教学环节教师讲授、指导（主导）内容 学生学习、 操作（主体）活动 时间 分配 一二、组织教学 师生问候，教师自我介绍。 课程讲授 一、碳钢 （一）杂质 碳钢中的杂质元素对性能的影响 锰、硅——有益； 硫、磷----有害杂质； （二）分类： 1）按化学成分分类：低碳钢、中碳钢、高碳钢 2）按用途分类：结构钢、工具钢、特殊性能钢 3）按质量分类：普通钢、优质钢、高级优质钢 1、普通碳素结构钢： 牌号用Q+屈服强度值+等级+脱氧方法。如： Q235-A.F 即表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。 2.优质碳素结构钢 钢号用平均碳含量的万分数的数字表示。如：08F，20A，45， 15Mn。（F表沸腾钢） （0.20%C，后有“A”表高级优质钢）（表含Mn量高）制作 各种机器零件，一般进行热处理。 08F 塑性好，冷冲压件 10，20 冷冲压件，焊接件，渗碳处理。 35，45 40，50? 齿轮、轴类 60，65 弹簧 3.碳素工具钢 0.65------1.35C%，用以制作刃具、量具、模具 钢号用平均碳含量的千分数的数字和T一起表示。如：T10A, T9 , T12, （1.0%C，A表示高级优质碳素工具钢）（0.9%C）（ 1.2%C,） T7，T8，强度，韧性较高，可制作冲头、凿子、榔头 T9，T10，T11，强度，韧性适中，可制作钻头、刨刀、丝 锥、手锯及冷作模具。 学生起来问好，调 整状态，认真听教 师讲话。 学生通过对课程内 容了解，从而能够 对本科目产生浓厚 的学习兴趣。 教师提出学习 要求，同时也调动 学生学习的积极 性。 通过教师的讲解、 举例、对比，学生 能够加深对知识的 记忆。 2分 10分 5分 10分 10分
碳钢及合金钢硬度与强度核算值
碳钢及合金钢硬度与强度核算值（摘自GB/T1172-1999) 洛氏表面洛氏 维氏布氏HRC HRA HP 15N HR 30N HR 45N HV HBW 20.060.268.840.719.2226225 20.560.469.041.219.8228227 21.060.769.341.720.4230229 21.561.069.542.221.0233232 22.061.269.842.621.5235234 22.561.570.043.122.1238237 23.061.770.343.622.7241240 23.562.070.644.023.3244242 24.062.270.844.523.9247245 24.562.571.145.024.5250248 25.062.871.445.525.1253251 25.563.071.645.925.7256254 26.063.371.946.426.3259257 26.563.572.246.926.9262260 27.063.872.447.327.5266263 27.564.072.747.828.1269266 28.064.373.048.328.7273269 28.564.673.348.729.3276273 29.064.873.549.229.9280276 29.565.173.849.730.5284280 30.065.374.150.231.1288283 30.565.674.450.631.7292287 31.065.874.751.132.3296291 31.566.174.951.632.9300294 32.066.475.252.033.5304298 32.566.675.552.534.1308302 33.066.975.853.034.7313306 33.567.176.153.435.3317310 34.067.476.453.935.9321314 34.567.776.754.436.5326318 35.067.977.054.837.0331323 35.568.277.255.337.6335327 36.068.477.555.838.2340332 36.568.777.856.238.8345336 37.069.078.156.739.4350341 37.569.278.457.240.0355345 38.069.578.757.640.6360350 38.569.779.058.141.2365355 39.070.079.358.641.8371360 39.570.379.659.042.4376365 40.070.579.959.543.0381370 40.570.880.260.043.6387375 41.071.180.560.444.2393381 41.571.380.860.944.8398386 42.071.681.161.345.4404392 42.571.881.461.845.9410397 43.072.181.762.346.5416403 43.572.482.062.747.1422409 44.072.682.363.247.7428415
常用碳素结构钢和合金钢的性能及用途
常用碳素结构钢和合金钢的性能及用途 按钢质量高低（S,P含量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢）普通碳素结构钢根据屈服强度的不同分为5个钢号：Q195, Q215, Q235, Q255，Q275 Q235A特征： Q235A级钢根据GB700-88规定与A3钢相对应，其韧性和塑性较好，并有良好的热加工性和焊接性能，一般在热轧状态下使用。Q235A 级钢用途比较广泛，用其轧制的型钢，钢筋，钢板，钢管等可用于制造各种焊接构件，桥梁及一般不重要的极其零件如螺栓，连杆，铆钉，套环，拉杆等。 Q235B 属于普通碳素钢，与优质碳素钢的主要区别在于对碳含量及性能范围要求，以及对硫磷等残余元素的限制较宽，一般在热轧状态下使用，应用范围：Q235B主要用于建筑，桥梁工程上制作质量要求较高发的焊接结构件。 10钢 10钢为含碳量较低的优质碳素结构钢，具有适当的强度，较好的塑性及良好的焊接性能，为提高表面硬度可进行渗碳和氰化处理。 适用范围：该钢的产品有钢板，钢带，钢管，锻件，冲压件等，广泛用于机械产品中。 15钢 15钢属于低碳钢，其强度，硬度低，而塑性，韧性高。锻造性能及
焊接性能良好，冷塑变形能力高，但切削时不宜得到光洁的表面。 适用范围：用于制造受力不大，韧性要求较高的机械零部件。 20钢 20钢的强度比15钢稍高，很少淬火使用，这种钢焊接性能优良，其切削加工性可以通过将钢加热到880到900度水淬来改善，当HB为137—174时，相对加工性为65%，这种钢无回火脆性。 应用范围：用于不经受很大应力而要求很大韧性的各种机械零件，例如杠杆，轴套，螺钉，拉杆，起重钩等。也用于制造压力低于6.05Mp 及温度低于450度的在非腐蚀介质中使用的管子，导管等零件，还可以用于表面硬度要求较高，而心部要求不大的渗碳类零件与氰化零件，如轴套，链条的滚子，轴以及不重要的齿轮，链轮等。 25钢 25钢属于优质碳素钢，它既保证化学成分，又保证力学性能，和普通碳素钢相比，P, S含量较低，钢中非金属杂质五较少，质量比较好，该钢在渗碳时晶粒易长大，一般不直接淬火，因为其淬透性低，需要用水或者盐水做冷介质，变形较大。 应用范围：进行渗碳或者碳氰处理之后，可用于指导摩擦片，活塞销。 不重要的齿轮等，经正火处理以后可以做温度-20到475度的压力容器锻件用钢。此外，还可以用于制造重型和中型机械中负荷不大的轴，棍子，连接器，垫圈，螺栓。螺钉等。还可以做铸钢件。 30钢 30钢为优质他素结构钢，属于调质类钢，一般经淬火，回火或正火后使
钢：碳钢和合金钢
碳素钢 1.概述 钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。 碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。 为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。 合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。 （1）按用途分类分为三类： 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件； 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具； 特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 （2）铵合金元素总含量多少分类分为三类： 低合金钢，合金元素总含量小于5%； 中合金钢，合金元素总含量为5%～10%； 高合金钢，合金元素总含量大于10%。 2．合金钢牌号的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。 ①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。 ②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于1.5%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。
③对于含碳量超过1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。如CrWMn钢，表示含碳量大于 1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。但也有特例，高速钢的含碳量小于1.0%，牌号中也不表示含碳量。如W18Cr4V钢，其含碳量仅为0.7%～0.8%。 ④特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。如2Cr13，表示平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%的不锈钢。 ⑤有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。 ⑥对于高级优质钢，在钢号末尾加一个“A”字，如38CrMoAIA。 低合金工具钢中常用的有9Mn2v、9SiCr、CrWMn等。9SiCr可用于制作丝锥、板牙等。由于铬、硅同时加入，淬透性明显提高，油淬直径可达40~50mm；同时还能强化铁素体，尤其是硅的强化作用显著；另外Cr还能细化碳化物，使之均匀分部，因而耐磨性提高，不易崩刀；Si还能提高回火稳定性，使钢在250~300℃仍能保持HRC60以上。9SiCr可采用分级或等温淬火，以减少变形，因而常用于指作形状复杂的、要求变形小的刀具。 硅使钢在加热时容易脱碳，退火后硬度偏高（HB217~241），造成切削加工困难，热处理时要予以注意。 CrWMn钢的含碳量为0.90%~1.05%,铬、钨、锰同时加入，使钢具有更高的硬度（64~66HRC）和耐磨性，但红硬性不如9CrSi。但CrWMn钢热处理后变形小，故称微变形钢。主要用来制造较精密的低速刀具，如长铰刀、拉刀等。 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