機(jī)械工程材料與熱處理 第2版 課件 3.3碳素鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼

常存雜質(zhì)對(duì)碳素鋼性能影響Si（<0.4%）：有益元素清除鋼中的FeO，降低鋼的脆性與硫化合成MnS，可以減輕硫的有害作用溶于鐵素體形成置換固溶體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度和硬度

Mn（0.25%~0.80%）：有益元素固溶強(qiáng)化，使鋼的強(qiáng)度、硬度提高增加鋼的電阻和導(dǎo)磁性形成低熔點(diǎn)共晶體，產(chǎn)生熱脆性S:有害元素P:有害元素產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象熱軋時(shí)生成帶狀組織增加錳的含量對(duì)高寒地帶和低溫工作下的結(jié)構(gòu)件具有嚴(yán)重危害性冷脆性導(dǎo)致悲慘事故的發(fā)生碳素鋼分類含碳量低碳鋼中碳鋼高碳鋼質(zhì)量普通質(zhì)量碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼用途碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼碳素鑄鋼鋼材品種型材板材管材金屬制品普通碳素結(jié)構(gòu)鋼特性及應(yīng)用特性：雜質(zhì)較多，價(jià)格低廉；強(qiáng)度較低，但塑性、韌性、冷變形性能好

應(yīng)用：制成條鋼、異型鋼材、鋼板等，主要用于鐵道、橋梁、各類建筑工程，制造承受靜載荷的各種金屬構(gòu)件及不重要不需要熱處理的機(jī)械零件和一般焊接件

牌號(hào)表示Q屈服點(diǎn)數(shù)值質(zhì)量等級(jí)符號(hào)脫氧方法符號(hào)典型鋼號(hào)

Q195、Q215，通常軋制成薄板、鋼筋供應(yīng)市場(chǎng)。也可用于制作鉚釘、螺釘、輕負(fù)荷的沖壓零件和焊接結(jié)構(gòu)件等

Q235、Q255強(qiáng)度稍高，可制作螺栓、螺母、銷釘、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；質(zhì)量較好的Q235C，D級(jí)可作為重要焊接結(jié)構(gòu)用材Q275鋼可部分代替優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼25、30、35鋼使用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼特性及應(yīng)用特性：有害雜質(zhì)含量極少應(yīng)用：制造機(jī)械零件

牌號(hào)表示用鋼中平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)表示鋼號(hào)案例45鋼表示平均wc=0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；08鋼，表示平均含碳量為0.08％的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

65Mn鋼，表示平均wc=0.65%，并含有較多錳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（wMn=0.8%~1.2%）08F表示平均含碳量為0.08％的沸騰鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，在數(shù)字后面加上符號(hào)“A”

特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼在數(shù)字后面加上符號(hào)“E”

碳素工具鋼特性及應(yīng)用特性：生產(chǎn)成本低，加工性能優(yōu)良、強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性好，但塑韌性較差應(yīng)用：受熱程度較低，尺寸較小的手工工具及低速、小走刀量的機(jī)用工具，也可用于尺寸較小的模具和量具牌號(hào)表示方法“T”加上數(shù)字表示鑄造碳鋼特性及應(yīng)用特性：鑄造碳鋼（鑄鋼）的含碳量一般為0.15%~0.6%。鑄鋼的鑄造性能比鑄鐵差，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)軸器等牌號(hào)表示方法案例ZG200-400，表示σs≥200MPa，σb≥400MPa的鑄鋼

ZG屈服點(diǎn)最低值抗拉強(qiáng)度最