碳钢的分类及特性
第五章碳素钢分析报告
碳素结构钢的化学成分
碳素结构钢的力学性能
碳素结构钢的性能和用途
二、优质碳素结构 牌号 ⑴普通含锰量 含 碳量小于0.25%的 钢, 含锰量为 0.35～ 0.65%； 而对于含碳量大于 0.25%的钢, 含锰 量则为 0.50～0.80%。 牌号用两位数字表 示, 数字表示平 均含碳量的万分之 几。例如20钢,
第二节 碳素钢的分类
(1) 平炉钢。 按冶炼方法及设备分 (2) 转炉钢。
(3) 电炉钢。 (1) 沸腾钢
按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分((32))
镇静钢 连铸坯
(1) 低碳钢 按含碳量分类 (2) 中碳钢
(4) 半镇静钢
(3) 高碳钢
⑴普通碳素钢
按钢的冶炼质量分类 ⑵优质碳素
钢
⑶高级优质碳素钢
⑷特级优质碳素钢
T8、T8A: 属于共析成分的钢, 淬火易过热, 变形大, 强度、塑性较低, 不易制 作受较大冲击的工具。但经热处理后有较高的硬度和耐磨性。用于制造工 作时不宜受热的工具。如加工木材用的铣刀、斧、凿、冲子、手用锯、圆 盘锯、压缩空气工具等。
T10、T10A: 属于过共析成分的钢, 在700～800℃加热时仍能保 持细晶粒, 不致过热。淬火后钢中含有未溶的过剩碳化物, 增加 钢的耐磨性。用于制 造手工锯、麻花钻、车刀、刨刀、扩孔刀具、钻硬质石材的钻头等不受热 的工具。
35.40、45.50钢: 强度较高，综合力学性能好，淬透性低，水淬易产 生裂纹，小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。经调质处 理后，可获得良好的综合力学性能，用来制造齿轮、连杆、轴类零件 等。在零件需要耐磨的部分，还需要进行表面淬火及低温回火。
60、70钢: 经过适当的热处理后，常用来制造弹簧、弹簧垫圈、钢丝 绳、低速车轮圈和轧辊等。
第06章碳素钢
工程用钢主要用于建筑、桥梁、船舶和车辆等；机器零 件用钢包括渗碳钢、调质钢、轴承钢和弹簧钢等。这类 钢一般属于低碳钢和中碳钢。 • (2) 碳素工具钢: 用于制造各种工具的钢。包括刃具钢 、量具钢、模具钢。这类钢一般属于高碳钢。 • (3) 特殊性能钢: 具有某种特殊性能的钢。包括不锈钢 、耐热钢和耐磨钢等。
• 工程用铸钢牌号首位冠以“ZG”(“铸钢”二字汉语拼音 字首)。根据GB/T5613—1995规定, 在“ZG”后面有两 组数字, 第一组数字表示该牌号钢屈服点的最低值, 第 二组数字表示其抗拉强度的最低值。
6.2.3 钢铁及合金统一数字代号体系
• 我国国家标准GB/T176156—1998对钢铁及合金产品牌号规定了统一 数字代号, 与现行的GB/T22—2000
• 6.1.6 氢的影响 • 氢在钢中能产生白点，使钢的脆性加大，其他力学性能也明显降低，因此，氢
是钢中的有害元素，必须控制在牌号规定的范围内。
• 钢中杂质除上述6种以外还有很多种，在此不再过多介绍。生产中常需检验的元 素有: 碳、硅、锰、硫、磷5种元素。
6.2 碳钢的分类、编号、性能和用 途
• 6.2.1 碳钢的分类
0.37%以内。由于含量不多, 在碳钢中仅作
为少量杂质存在时, 它对• 锰也是作为脱氧剂加入钢中的。锰有较强的脱氧能力, 消除氧对钢的不利影 响；锰和硫结合形成MnS, 可减轻硫在钢中的有害作用；锰大部分溶于铁素 体中, 形成置换固溶体, 并使铁素体强化, 从而提高钢的强度；一部分锰能溶 于渗碳体中形成合金渗碳体, 从而提高硬度和耐磨性。所以锰也是钢中的有 益元素。
• 氧与铁化合生成氧化铁, 氧化铁与硫化物结合可形成熔点为950℃的共晶体 (FeO+FeS), 使钢在950～1 100℃热加工时引起脆裂, 即“热脆”性。增加钢中 的含氧量, 还降低了钢的塑性、韧性、疲劳强度, 且使钢的冲压和切削等工艺 性能和磁性变坏。
非合金钢、碳钢、合金钢、铸铁、焊接工艺解析
非合金钢，碳钢，合金钢，铸铁，焊接工艺解析Fe-Fe3C相图第一章：非合金钢（碳钢）铁碳合金：是以铁和碳为基本组元组成的合金，是钢和铸铁的统称一、非合金钢:含碳量小于2.11%，并含有少量的锰、硅、磷、硫、等杂志元素的铁碳合金。
碳钢的分类：1、按含碳量分类：2、1）、低碳钢（W c<0.25%）2）、中碳钢（W c =0.25~0.60%）3）、高碳钢（W c >0.60%）2、按质量分类1）普通质量碳钢（W s≥0.045%、W p≥0.045%）2）优质碳钢3）特殊质量碳钢（W s≤0.020%、W p≤0.020%）3、按用途分类1）碳素结构钢2）优质碳素结构钢3）碳素工具钢4）碳素碳钢按脱氧方式不同：●沸腾钢（F）脱氧不完全的钢●镇静钢（Z）完全脱氧的钢●半镇静钢（b）●特殊镇静钢（TZ）通常Z和TZ可省略，如：Q235-A·F表示≥235MPa，质量等级为A级。
脱氧方法为沸腾钢的碳素结构钢。
3普通碳素结构钢的牌号、主要成分、力学性能(摘自GB/T700-1988)●如45钢，表示其平均含碳量（万分数）为0.45%。
●优质碳素结构钢分为普通含锰量（W Mn≤0.7%）和较高含锰=0.7%~1.2%）两类。
含锰量较高的优质碳素结构钢量（WMn在两数字后面加Mn字，脱氧方法表示法同碳素结构钢。
碳素工具钢碳素工具钢含碳量比较高（W C =0.65%~1.35%）,硫、磷杂志含量较少，一般经淬火，低温回火后硬度比较高，耐磨性好，但塑性较低。
主要用于要求不很高的刃具，量具和模具。
碳素工具钢的牌号用<碳>的汉语拼音首字母<T>后加数字组成。
数字表示钢中的平均含碳量的千分数，如T9钢，表示钢种平均含碳量为0.9%的优质碳素工具钢，查表可知，随着钢号的增大，含碳量的增大，钢的硬度和耐磨性也增加，但韧性却降低。
碳素铸钢铸钢的含碳量一般在0.15%~0.6%范围。
碳素结构钢的定义与分类
W
< 0.10
< 0.10
< 0.10
V
< 0.04
< 0.10
< 0.10
Zr
< 0.05
< 0.05
< 0.05
La系（每一种元素）
< 0.02
< 0.05
< 0.05
其他规定元素（S、P、C、 N除外）
< 0.05
< 0.05
< 0.05
（四） 美国标准 ASTMA749
当对铝、铬、钴、铌、钼、镍、钛、钨、钒、锆，或为了获得所期望的合金化效果而加入的任一元素不规定或不要求最小含量时，当对铜规定的最小质量分数不超过0.40%时，或对下列任一元素规定最大含量不超过所注明的质量分数（锰1.65%、硅0.60%、铜0.60%）时，该类钢称为碳素钢。
（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 ≥ 0.10%；
硫或磷的质量分数最高值 ≥ 0.045%；
氮的质量分数最高值 ≥ 0.007%；
抗拉强度最低值 ≤ 690MPa；
屈服点或屈服强度最低值 ≤ 360MPa；
根据国际标准ISO 4948-2：1981《钢分类—第2部分：非合金钢和合金钢按主要质量级别和主要性能及使用特性的分类》的规定，按主要质量级别非合金钢分为普通钢（base steel）、非合金优质钢（unalloyedquality steel）和非合金特殊钢（unalloyed special steel）。普通钢是指不规定在生产中需特别控制质量要求的钢，并应同时满足下列4个条件：
碳素结构钢的定义与分类
（一） 国际标准（ISO）的规定
根据国际标准ISO 4948-1：1982《钢分类-第1部分：根据化学成分钢分为非合金钢和合金钢》的规定，根据钢的化学成分分为非合金钢和合金钢。非合金钢与合金钢中元素含量界限值如表1-1-3所示。对于表中所列的所有元素，规定的钢中每个元素的质量分数比表中所列相应元素小时，这种钢为非合金钢。对表中列出元素的熔炼分析仅规定了最低值和范围时，应根据最低值进行分类。当锰的熔炼分析仅规定最大值时，应根据该最大值进行分类。除锰以外的其他元素，仅规定熔炼分析最大值时，取该值的0.7倍进行分类。
< 0.05
W
< 0.10
< 0.10
< 0.10
V
< 0.04
< 0.10
< 0.10
Zr
< 0.05
< 0.05
< 0.05
La系（每一种元素）
< 0.02
< 0.05
< 0.05
其他规定元素（S、P、C、 N除外）
< 0.05
< 0.05
< 0.05
（四） 美国标准 ASTMA749
当对铝、铬、钴、铌、钼、镍、钛、钨、钒、锆，或为了获得所期望的合金化效果而加入的任一元素不规定或不要求最小含量时，当对铜规定的最小质量分数不超过0.40%时，或对下列任一元素规定最大含量不超过所注明的质量分数（锰1.65%、硅0.60%、铜0.60%）时，该类钢称为碳素钢。
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）：
碳钢的分类热处理简介
钢和铁的区别铁是一种化学元素，是地球上最常见到的一种物质。
但是在现实生活中，纯粹意义的的“铁”我们几乎是看不到的。
我们平时说的铁一般包括生铁和熟铁，严格说，它们都不是纯粹意义上的“铁”，都是以铁元素为主的合金。
钢也是以铁元素为主合金，钢与铁的主要区别是含碳量不同。
人们由铁矿中提取铁，将矿石、焦炭和石灰石（助熔剂）在高炉中冶炼，使氧化铁还原成生铁（或铸铁）。
所得生铁一般含铁90％～95％，碳3％～4.5％和少量的硅、锰、硫、磷等。
生铁是炼钢或熟铁（锻铁）的原料,含碳量在0.2％～2.1％之间的铁合金称为钢。
生铁在平炉、转炉或电炉中进一步冶炼除去碳、硅、磷等杂质，可得各种组成的钢。
钢加上其他金属元素，还可以构成不同的合金钢，如日常的不锈钢就是含有铬，镍等其他元素的合金钢。
钢材就是含碳量大于0.05%,小于0.2%的铁碳合金。
铁是大自然赏赐给人内的恩物，将开采的铁矿石放入高炉中冶炼后即得到生铁，生铁按不同冶炼工艺和用途可分为炼钢生铁和铸造生铁。
炼钢生铁是一种含碳量>2%的铁碳合金，同时也含有少量的硅，锰，硫，磷等元素，其中硅和锰是有利元素，按一定比例存在于钢铁中可以显著提高材料的强度.硬度和耐腐耐磨性，而硫和磷则有害，会分别造成钢铁的热脆性和冷脆性，降低材料性能。
把炼钢用生铁放入炼钢炉中按一定比例熔炼，将得到的钢液浇铸成型，冷却后即得到钢锭或铸坯，供轧制成各种型材，为了获得不同性能的钢材，还会在熔炼过程中加入铬.镍.钼.钨.钒等微量元素，而这些化学成分决定了钢材的不同特性。
其中“铬”可以增加钢材的耐腐蚀性，通常国际上把含铬量大于13%的钢材称为不锈钢。
镍可以增加钢材的强度和韧性,钼可以防止钢材变脆，钨可增加钢材的耐磨损性,别看钨的硬度较低，只有大约40s，但它们的抗磨损能力非常高，钒可增加钢材的抗磨损性和延展性。
生铁――含C为2.0～4.5％钢――含C为0.05～2.0％熟铁――含C小于0.05％低碳钢－含碳量小于0.25%碳素结构钢－含碳量大多在0.7%以下中碳钢－含碳量在0.25～0.6%碳素工具钢－含碳量一般在0.65～1.35%高碳钢－含碳量大于0.60%高速钢－又称锋钢，含碳量一般在0.7～1.65%,含钨 5.5～19%,600摄氏度下工作时，硬度能保持在HRC60以上。
碳钢是什么材料
碳钢是什么材料
碳钢是一种由碳和铁元素组成的合金材料，其含碳量通常在
0.02%至2.1%之间。
由于碳元素的添加，碳钢具有良好的机械性能、可塑性和可焊性，是最常见的金属材料之一。
碳钢因其强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点，被广泛应用于各个领域。
以下是碳钢的主要特性和应用：
1. 强度高：碳钢具有较高的强度，可以用于制造各种机械零部件、建筑结构和工具等。
2. 可塑性好：碳钢在加热时具有较高的可塑性，可以通过热处理、锻造和冷加工等工艺进行成型。
3. 可焊性好：碳钢容易与其他材料进行焊接，使其在制造过程中更易于加工和连接。
4. 耐腐蚀性一般：碳钢在干燥环境下相对较耐腐蚀，但在潮湿或酸性环境中容易产生锈蚀。
5. 可切削性好：碳钢适合进行切削、钻孔和铣削等加工，广泛应用于机械加工行业。
碳钢有多种分类，根据含碳量和用途的不同，可以细分为三个主要类型：
1. 低碳钢：该类碳钢含碳量较低，通常在0.02%至0.30%之间。
低碳钢具有良好的可塑性和可焊性，广泛应用于汽车制造、建筑结构和管道制造等领域。
2. 中碳钢：该类碳钢含碳量在0.30%至0.60%之间。
中碳钢具有较高的强度和硬度，适用于制造车轴、齿轮及机械零件等。
3. 高碳钢：该类碳钢含碳量在0.60%至2.1%之间。
高碳钢具有更高的强度和硬度，但容易产生脆性，通常用于制造刀具、弹簧和弹簧零件等。
总的来说，碳钢是一种常见的合金材料，具有良好的机械性能和加工性能，广泛应用于各个领域。
不过，由于其容易产生锈蚀，特别是高碳钢，需要在使用过程中加以防护和维护。
机械基础碳钢的知识点
机械基础碳钢的知识点一、知识概述《碳钢》①基本定义：碳钢呢，就是主要含碳元素的钢呗。
简单说啊，就是在铁里面加入了一些碳，随着碳含量的不同，这钢的性能就不一样啦。
这碳就像是给铁加了不同量的调料，做出不同口味的菜一样。
②重要程度：在机械基础里，碳钢可太重要啦。
好多机械零件都是用碳钢做的，像汽车上那些普通的结构件，它真的是无处不在。
要是不懂碳钢，在机械这个领域就像是不认识基本的汉字一样，好多东西都玩不转。
③前置知识：在学碳钢之前，你得知道一些基础的化学知识，比如元素这个概念，还有铁的基本性质。
因为碳钢说到底就是铁和碳等元素的组合嘛。
另外呢，对金属材料学里简单的晶体结构概念有一定了解也有帮助。
④应用价值：在实际生活里应用可广了。
咱就说那些建筑用的钢条，很多都是碳钢做成的。
还有工厂里很多普通的机械工具，用碳钢成本低，还能满足基本需求。
二、知识体系①知识图谱：在机械基础学科里，碳钢算是基础的材料知识。
往上有各种合金钢啊这些更复杂的材料知识相关联，往下呢和最基础的金属物理性质这些知识挂钩。
就像是在一个大家庭里，它处于中间位置，承上启下的。
②关联知识：和热处理知识关系很密切。
因为碳钢经过不同的热处理方式会有不同的性能变化呢。
还有金属加工工艺知识也搭边儿，毕竟你要把碳钢加工成不同的零件啊。
③重难点分析：- 掌握难度：我觉得对于初学者来说，理解碳钢随碳含量不同性能变化是个难点。
特别是不同含碳量对应的强度、硬度等变化关系，容易搞混。
- 关键点：重点就是要把碳含量这个因素和碳钢性能牢牢联系起来。
知道不同含碳量范围对应碳钢不同用途这个是关键。
④考点分析：- 在考试里很重要。
常见的考查方式就是给你一个零件的性能要求，让你选合适的碳钢含碳量范围；或者告诉你一种碳钢的含碳量，问你它可能的性能和用途。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：碳钢就是以铁为基础，主要加入碳元素，除了碳有时候还会有少量的其他元素，像硅、锰、磷、硫这些。