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1、,第三节 碳素钢,越王勾践，自作用剑,碳素钢简称碳钢，是最基本的铁碳合金。它是指在冶炼时没有特意加入合金元素，且含碳量小于2.11的铁碳合金。,认识一下：什么是碳素钢？,一、常存杂质元素对碳钢性能的影响,Mn,Si,S,P,来 源：炼钢时加入的脱氧剂。,有益作用：能与S化合形成MnS，减轻S的有害 影响；少量能溶入F中起固溶强化 作用。,有害影响：过多会造成塑性下降。,Mn,Si,来 源：炼钢原料和燃料。,有害影响：在钢中形成FeS, S与Fe形成低熔 点（985）共晶体 分布在晶界 上，使得对钢进行热加工时容易 脆化开裂，这种现象称为热脆。,S,来 源：炼钢原料和燃料。,有益作用：少量能溶入
2、F中，使强度、硬度显 著提高。,有害影响：引起钢的塑性和韧性急剧下降，尤 其在低温时脆性更大，这种现象称 为冷脆。,P,二、碳钢的分类,1）按C含量分 低C钢 w(C) 0.25% 中C钢 0.25% w(C) 0.6% 高C钢 w(C) 0.6% 2）按质量分（S、P含量） 普通碳素钢 含S量 0.05%，含P量 0.045% 优质碳素钢 含S量 0.035%，含P量 0.035% 高级优质碳素钢 含S量 0.025%，含P量 0.025% 3）按用途分 碳素结构钢 用于制造各种机械零件盒工程构件 碳素工具钢 用于制造各种刀具、模具和量具等 4）按冶炼时脱氧程度的不同分类 沸腾钢 脱氧程度完
3、全不同的钢 镇静钢 脱氧程度完全的钢 半镇静钢 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢,三、碳钢的牌号,1、碳素结构钢：牌号 如 Q215B，表示 s 215 Mpa （厚度 16mm），B级质量。,QAF,屈服强度字母,屈服强度值（MPa）,质量等级：A、B、C、D,脱氧方法,沸腾钢F,半镇静钢b,镇静钢Z,特殊镇静钢TZ,例：,Q235AF ：表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。,Q285B ：表示屈服强度为285MPa的B级的碳素结构钢，是镇静钢，省略Z。,Q195、Q215、Q235、Q255、275,一般桥梁、建筑结构，普通机械零件，如螺钉、螺母等。,可用于受力较大的机械零件，如链轮
4、、拉杆等。,应 用,用途：钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、 建筑等构件。,多边型角钢,螺钉、铆钉,钢筋、螺纹钢,2、优质碳素结构钢：,用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数。,牌号 如 45 钢，含C量为 45 / 10000 = 0.45 % 。,(摘自GB/T699-1999),08F,表示Wc为0.08%的优质碳素结构钢， 属沸腾钢。,65Mn,表示Wc为0.65%、含锰量较高 （WMn=0.91.2%)的优质碳素结构钢。,08F、 20、 45、 65Mn,冷冲压件，如汽车和仪表外壳、容器、罩子等。,冷冲压件、焊接件和标准件、渗碳件等零件。,调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆等重要零件。
5、,弹性件和耐磨件：小尺寸弹簧、低速车轮等,应用：,用途：较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、 弹簧等。,汽车曲轴,热处理： 渗碳、淬火、回火等。,08-25钢含碳量低，强度、硬度较低，塑性、韧性及焊接性良好，主要用于制造冲压件，焊接结构件及强度要求不高的机械零件。,弹簧垫圈,小轴,3055属于调质钢，经过调质处理后具有良好的综合力学性能，主要用于制造受力较大的机械零件。,万向连轴器,曲轴,螺母,60钢以上的属于弹簧钢，经过热处理后可以获得较高的弹性极限，主要用于制造弹性零件。,汽车板簧,螺旋弹簧,3、碳素工具钢,牌号 如 T12A 钢，含C量为 12 / 1000 = 1.2 % ，A表示高级优质， w(S) 0.020 % ，w(P) 0.030 % 。,(摘自GB/T1298-1986),用途：,冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。,热处理：淬火 + 低温回火 组织：回火M 粒状Fe3C + A,4、铸造碳钢,牌号：ZG270-50表示屈服点不小于270MPa、抗拉强度不小于500MPa。 应用： 1、制造形状复杂、力学性能要求较高的难以锻压和切削加工的机械零件。如：轧钢机机架、水压机横梁等。 2、用于受力不大、韧性较好的机械零件 ，如：机座、变速箱壳，轴承盖、轴承盖、连杆、箱体。 3、承受重载荷，受力较大的耐磨的零件，如：起重机齿轮、轧辊、联轴器。,变速箱壳,联轴器,轧辊,