碳钢的分类？【五金工具问题】

【专家解说】：

碳钢的分类

碳素钢 45#
　　碳素钢（简称碳钢）就是含碳量小于2.11%的铁碳合金，实际使用的含碳量小于1.5%，其中还含有少量Si、Mn、P、S等杂质。

目录
• 一、常存杂质对钢性能的影响
• 二、碳钢的分类
• 三、碳钢的牌号和用途
• 钢铁材料的分类及牌号小结

一、常存杂质对钢性能的影响回目录
　　1、锰

　　锰是钢中的有益元素，是炼钢时用锰铁脱氧而残留在钢中的，锰有很好的脱氧能力，还可以与硫形成MnS，从而消除了硫的有害作用。锰作为杂质一般应不超过0.8%。

　　2、硅

硅也是钢中的有益元素，也是作为脱氧剂而进入钢的，硅的脱氧能力比锰还强，还能提高钢的强度及质量，硅作为杂质一般应不超过0.4%。

　　3、硫

　　硫是钢中有害元素，常以FeS形式存在，FeS与Fe 形成低熔点的共晶体， 熔点为985℃，分布在晶界，当钢材在（1000～1200）℃进行压力加工时，共晶体熔化，使钢材变脆，这种现象称为热脆性。为了避免热脆，钢中含硫量必须严格控制，通常应使S<0.05%。

　　4、磷

磷也是钢中的有害元素，它使钢在低温时变脆，这种现象称为冷脆性，因此，钢中含磷量也要严格控制，通常应使P<0.045%。

　　5、氢

　　钢中氢能造成氢脆、白点等缺陷，是有害元素。

二、碳钢的分类回目录
碳钢有以下三种分类方法。

1、按钢的含碳量可分为：

　　低碳钢：含碳量0≤0.25%

　　中碳钢：含碳量（0.25～0.6）%。

　　高碳钢：含碳量>0.6%。

2、按钢的质量可分为：

　　根据钢中有害杂质S、P的多少来分：

　　普通钢：S≤0.055%，P≤0.045%

　　优质钢：S、P均≤0.04%

　　高级优质钢：S、P均≤0.03%

3、按用途可分为：

　　碳素结构钢：用于制造工程结构(如桥梁、船舶、建筑、 高压容器等)和机械零件(如齿轮、轴、螺钉、螺母、连杆等)， 这类钢一般为低、中碳钢。

　　碳素工具钢：用于制造各种工具(如刃具、模具和量具等)，这类钢一般为高碳钢。

三、碳钢的牌号和用途回目录
　　与合金钢相比，碳钢冶练方便，价格低廉，产量大，且具有优良的锻造性、焊接性和切削加工性能，能满足许多场合机械加工用钢的要求，故在工业中应用非常广泛。

　　为了生产、选用和管理，不致造成混乱，对各种钢材进行合理的命名和编号。

1、碳素结构钢

　　碳素结构钢是工程中应用最多的钢种，其产量约占钢总产量的（70～80）%。

　　根据国标(GB700-88)规定，碳素结构钢牌号由以下四部分组成：

　　(1).屈服点字母：Q－钢屈服强度"屈"，汉语拼音字首。

　　(2).屈服点强度数值(单位MPa)。

　　(3).质量等级符号：A、B、C、D级，从A到D依次提高。

　　(4).脱氧方法符号：F－沸腾钢、b－半镇静钢 、Z－镇静钢、TZ－特殊镇静钢

　　在牌号中若为Z和TZ则予以省略。

Q235A
　　例如，Q235AF表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。

　　碳素结构钢的牌号、成分、性能和用途见表18-3、18-4、18-5。

　　这类钢的炼制过程比较简单，生产费用较低，价格便宜，广泛地应用于工程建筑、车辆、船舶、以及一般的桥梁、容器等金属结构。碳素结构钢是属于工程结构钢，由于价格低廉，所以也常用于制造要求不高的机器零件，如螺钉、螺栓、螺母、垫圈以及手柄、小轴等。

2.优质碳素结构钢

　　这类钢中有害杂质及非金属夹杂物含量较少，化学成分控制得也较严格，塑性、韧性较好，运用于制造较重要的机械零件。这类钢的牌号用两位数字表示平均含碳量的万分数，如45钢即表示C=0.45%的优质碳素结构钢。

　　根据含锰量的不同，将含锰量为(0.25～0.80)%的优质碳素结构钢称为普通含锰钢，将含锰量为(0.70～1.20)%的优质碳素结构钢称为较高含锰量钢(标出锰元素)，优质碳素结构钢的牌号及化学成分、机械性能见表18-6。

　　08钢是冷变形钢，15、20钢是一般的表面渗碳钢，用于制造导套、挡块、磨擦片等耐磨零件。40、45、50钢属于调质钢，主要用于制造齿轮、丝杆、连杆和各种轴类零件。65～85则是碳素弹簧钢。

3.碳素工具钢

　　碳素工具钢主要用于制造刀具、量具和模具，具有较高的硬度和耐磨性，其平均含碳量为(0.7～1.3)%，属于高碳钢。这类钢的质量较高，要求S、P等杂质的含量特别低，是经过精炼的优质钢。 所有碳素工具钢都要经过热处理后，才能进一步提高硬度和耐磨性。

　　碳素工具钢的牌号是在"碳"字汉语拼音首位字母"T"的后面附加数字表示，数字表示平均含碳量的千分数，若为高级优质碳素工具钢，则在其牌号后加符号A。

T12
　　例如，T12 A表示平均含碳量为1.2%的 高级优质碳素工具钢。

　　碳素工具钢的牌号、成分、性能和用途见表18-7。

4.铸钢

　　铸造碳钢(简称为铸钢)主要用于受冲击负荷作用的形状复杂件，如轧钢机机架，重载大型齿轮、飞轮等。这是因为，对于许多形状复杂件，很难用锻压等方法成形，用铸铁又难以满足性能要求，这时常需选用铸钢件。

　　铸钢的牌号由"ZG"即"铸钢"两字的汉语拼音字首和两组数字组成，前一组数字表示为铸件的屈服强度(σs或σ0.2)的最低值，后一组数字表示抗拉强度(σb)的最低值。

ZG
　　例如，ZG200-400表示σs≥200MPa，σb≥400MPa的铸钢。

钢铁材料的分类及牌号小结回目录
种类
分类
编号原则
钢种举例
常用热处理
应用举例

碳

素

钢
普通碳钢
Q表示屈服强度，用最低屈服强度数值表示
Q235A
／
钢筋

优质碳素结构钢
两位数字代表含碳量的万分数
45
调质或正火
小轴

碳素工具钢
T表示碳素工具钢，数字代表含碳量的千分数
T13
淬火后低温回火
锉刀

合

金

钢
合金结构钢
低合金结构钢
数字表示含碳量的万分数，化学元素符号表示主加元素，后面的数字表示所加元素的百分数
16Mn
／
桥梁

渗碳钢
20Cr
渗碳后淬火、低温回火
活塞销

调质钢
40 Cr
调质
进气阀

弹簧钢
55Si2Mn
淬火后中温回火
汽车板簧

滚动轴承钢
G表示滚动轴承钢，数字表示含碳量的千分数
GCr15
淬火后低温回火
轴承内圈

合金工具钢
刃具钢
数字表示含碳量的千分数，化学元素符号表示主加元素，后面的数字表示所加元素的百分数
9SiCr
淬火后低温回火
丝锥

碳含量0.7~1.4%，主加碳化物形成元素W、Cr、V、Mo
W18Cr4V
高温淬火后三次回火
铣刀

模具钢
数字表示含碳量的千分数，化学元素符号表示主加元素，后面的数字表示所加元素的百分数
Cr12
整体调质，表面氢化
冷冲模

5CrMnMo
淬火后多次回火
热锻模

特殊性能钢
不锈钢
1Cr18Ni9Ti
固溶处理
医疗器械

耐热钢
1Cr11MoV
调质
锅炉吊钩

耐磨钢
ZGMn13
水韧处理
挖掘机的铲斗

铸

铁
灰口铸铁
HT表示灰口铸铁，数字表示最小抗拉强度
HT150
／
端盖

球墨铸铁
QT表示球墨铸铁，第一组数字表示最小抗拉强度，第二组数字表示最低延伸率
QT600-3
调质
曲轴

蠕墨铸铁
RuT表示蠕墨铸铁，数字表示最低抗拉强度
RuT420
／


可锻铸铁
KT表示可锻铸铁，第一组数字表示最低抗拉强度，第二组数字表示最低延伸率
KTH350-06
／
桥梁