普通碳素钢

碳素钢的定义及分类

碳素钢的定义及分类
钢类
碳素钢
Wp/% Ws/%
≤0.045 ≤0.050
说明
普通质量钢
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
碳素钢钢筋、铁道用于一般素钢
碳素钢的定义及分类
钢类
优质钢
碳素钢
说明
Wp/% 造船用碳素钢、重轨用碳素钢 Ws/% ≤0.035 ≤0.035
碳素钢的定义及分类
钢类
高级优质钢
≤0.025
碳素钢
说明
碳素钢的定义及分类
内容讲解
碳素钢有多种分类的方法，常用的有以下三种：按含碳量（wc）来分类碳素钢：
低碳钢 wc≤0.25％
中碳钢 0.25%＜wc≤0.60% 高碳钢 wc＞0.60％
碳素钢的定义及分类
按钢的质量分类钢的质量是以磷、硫的含量来划分的，分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：
碳素钢的定义及分类
优质碳素结构钢
碳素钢的定义及分类
按钢的用途分类碳素工具钢指含碳量wc＞0.70%，主要用于制造各种刃具、模具、量具等工具用钢。按专业来分，可以分为锅炉用钢、桥梁用钢、矿用钢等。
碳素钢的定义及分类
扩展
按脱氧方法不同分为沸腾钢镇静钢
半镇静钢
Wp/% 航空、兵器等专用高级优质钢 Ws/% ≤0.025
碳素钢的定义及分类
钢类
碳素钢
Wp/% Ws/% ≤0.015
说明
特级优质钢
≤0.025
特殊焊条用碳素钢
碳素钢的定义及分类
按钢的用途分类碳素结构钢指含碳量wc＜0.70%，主要用于制造齿轮、轴等各种机械零件和制作桥梁、建筑等工程结构件用钢。普通碳素结构钢。

第06章碳素钢

• 6.2.1.3 按钢的用途分类 • (1) 碳素结构钢: 用于制造工程构件和机器零件的钢。
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。

碳钢材料基础知识

碳钢材料基础知识
㈠常存杂质元素对钢材性能的影响
普通碳素钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅 (Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。
㈡分类与编号
根据实际生产和应用的需要，可将碳钢进行分类和编号。分类方法有多种:

1．普通碳素钢普通碳素钢钢号冠以“Q”，代表钢材屈服强度，后面的数字表示屈服强度数值（MPa）。如Q235钢，其屈服强度值为 235MPa。必要时钢号后面可标出表示质量等级和冶炼时脱氧方法的符号。质量等级符号分为 A，B，C，D。脱氧方法符号分为F，b，Z，TZ。脱氧方法符号F是指只用弱脱氧剂 Mn脱氧，脱氧不完全的沸腾钢。这种钢在钢液往钢锭中浇注后，钢液在锭模中发生自脱氧反应，钢液中放出大量 CO气体，出现"沸腾 "现象，故称为沸腾钢；若在熔炼过程中加入硅、铝等强氧化剂，钢液完全脱氧，则称镇静钢，以Z表示,一般情况Z省略不标；脱氧情况介于以上二者之间时，称半镇静钢，用符号b；采用特殊脱氧工艺冶炼时脱氧完全，称特殊镇静钢，以符号TZ 表示。化工压力容器用钢一般选用镇静钢。普通碳素钢有 Q195、 Q215、 Q235、 Q255及 Q275五个钢种。各个钢种的质量等级可参见GB700-88。其中屈服强度为235MPa的Q235一A 有良好的塑性、韧性及加工工艺性，价格比较便宜，在化工设备制造中应用极为广泛。 Q235一A板材用作常温低压设备的壳体和零部件， Q235一A棒材和型钢用作螺栓、螺母、支架、垫片、轴套等零部件，还可制作阀门、管氧剂而加入钢中的元素。硅与钢水中的FeO能结成密度较小的硅酸盐炉渣而被除去，因此硅是一种有益的元素。硅在钢中溶于铁素体内使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。镇静钢中的含硅量通常在 0.1%～0.37%，沸腾钢中只含有0.03%～0.07%。由于钢中硅含量一般不超过0.5%，对钢性能影响不大。 5.氧氧在钢中是有害元素。它是在炼钢过程中自然进入钢中的，尽管在炼钢末期要加入锰、硅、铁和铝进行脱氧，但不可能除尽。氧在钢中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夹杂形式，使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧性等有严重影响。 6.氮铁素体溶解氮的能力很低。当钢中溶有过饱和的氮，在放臵较长一段时间后或随后在200～300℃加热就会发生氮以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑性下降，发生时效。钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除时效倾向。

钢材种类及分类

钢材知识钢的分类按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）P代表磷元素，S代表硫元素P和S都是钢中的有害元素，一个导致热脆性，一个导致冷脆性(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；又称软钢，强度低、硬度低而软，常用於制造链条，铆钉，螺栓，轴等。

它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。

b.中碳钢（0.25≤C≤0.60%）；有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。

热加工及切削性能良好，焊接性能较差。

塑性和韧性低于低碳钢。

可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。

淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。

能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb为600～1100MPa。

所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。

c.高碳钢（C≥0.60%）。

常称工具钢，可以淬硬和回火。

锤, 撬棍等由含碳量0.75%的钢制造; 切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。

(2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量>5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量>10%）。

按成形方法分类：(1)锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。

按金相组织分类(1) 退火状态的a.亚共析钢（铁素体+珠光体）b.共析钢（珠光体）c.过共析钢（珠光体+渗碳体）d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。

(2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。

按用途分类(1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。

碳素钢和合金钢分类

1% C2% C3% NhomakorabeaC
4% C 5% C
（1）按Fe-Fe3C相图分类亚共析钢：
0.0218%≤wc≤0.77% 共析钢：
wc =0.77% 过共析钢：
0.77%＜wc≤2.11%
（2）按钢中碳含量的多少分类
低碳钢： wc ≤0.25% 中碳钢：0.25%＜wc≤0.6% 高碳钢： wc＞0.6%
• 其它专用机器零件制造用钢也要在牌号的头部（或尾部）加上代表产品用途的符号，例如铆螺钢“ML30CrMnSi。
2．合金工具钢
• 表示方法与机器零件制造用结构钢相似，但当其平均碳的质量分数大于1%时，含碳量不标出；当其平均碳的质量分数小于1%时，则牌号前的数字表示平均碳的质量分数的千倍。合金元素的表示方法与合金结构钢相同。由于合金工具钢都属于高级优质钢，故不再在牌号后标出“A”字。
• 如9SiCr 表示平均碳的质量分数为0.9%左右，铬、硅各为1%左右。
• 高速工具钢不论碳的平均质量分数为多少均不予标出。如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、 CW6Mo5Cr4V2 等，但当合金成分不相同时，对高碳者牌号前冠以“C”字。
• 低铬（平均铬含量小于1%）的合金工具钢，在铬含量前加数字“0”。例如：平均含铬量为0.60% 的合金工具钢，其牌号表示为“Cr06”。
（2）合金工具钢：刃具钢（低合金刃具钢和高速钢）、量具钢和模具钢（冷作模具钢和热作模具钢）。
（3）特殊性能钢：抗氧化钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢和易削钢等。
3．按金相组织分类（1）按退火后的组织分：亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体钢。（2）按正火后的组织分：铁素体钢、珠光体钢、
贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。 4．按冶金质量分类（1）普通低合金钢（2）优质低合金钢（3）高级优质合金钢（4）特高级优质合金钢

碳素钢的分类

碳素钢的分类含碳量小于2.11％的铁碳合金称为碳素钢，又称碳钢。

碳素钢的分类方法很多，一般可按含碳量、品质、用途和工艺进行分类。

按钢的含碳量分类，可分为：低碳钢，其含碳量小于0.25％；中碳钢，其含碳量等于0.25％～0.60％；高碳钢，其含碳量大于0.60％。

按钢的品质分类，钢的品质是由钢中含有害杂质硫(S)、磷(P)的多少来区分的。

当钢中含硫量不超过0.050％，含磷量不超过0.045％时为普通碳素钢；当钢中的含硫量、含磷量均小于0.040％时为优质碳素钢；当钢中的含硫量小于0.030％，含磷量小于0.035％时为高级优质碳素钢。

按钢的用途分类，可分为碳素结构钢和碳素工具钢。

碳素结构钢主要用于制造各种机械零件和工程构件。

碳素工具钢主要用来制造刀具、量具和模具，这类钢一般属于高碳钢，其含碳量在0.65％～1.35％的范围内。

按工艺分类，可分为热轧钢、冷拔钢、锻造钢和铸造钢等。

(一)普通碳素结构钢普通碳素结构钢中含有害杂质(硫、磷)和非金属夹杂物较多，但其机械性能可以满足一般工程结构件及普通机械零件的要求，所以应用较广。

通常为轧制成的钢板或各种型材(圆钢、方钢、角钢等)。

1988年颁布的国家标准(GB700—88)中，普通碳素结构钢的牌号是由代表其屈服点(屈服极限)的字母(Q)、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D)及脱氧方法符号(F、b、Z、TZ)等四部分组成。

其中质量等级符号表示钢中含有害杂质的多少，A级硫、磷含量分别不大于0.050％和0.045％；B级硫、磷含量均不大于0.045％；C级硫、磷含量均不大于0.040％；D级硫、磷含量均不大于0.035％。

脱氧方法符号“F”表示沸腾钢，“b”表示半镇静钢，“Z”表示镇静钢，“TZ”表示特殊镇静钢(仅用于D级钢)。

镇静钢和特殊镇静钢，其牌号中的脱氧方法符号可以省略。

普通碳素结构钢的牌号及力学性能详见表5—1。

Q195钢含碳量很低(0.06％～0.12％)，塑性好，常用来制造各种薄钢板，也可用来代替优质碳素钢中的08钢和10钢制造冲压、焊接结构件。

碳素钢

20、
冷冲压件、焊接件和标准件、渗碳件等零件。
45、
调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆等重要零件。
65
弹性件和耐磨件：小尺寸弹簧、低速车轮等
用途
较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。
热处理：
渗碳、淬火、回火等。
汽车曲轴
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
30~55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
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 % ，
s ，MPa
≥ 175 205 245 315 335 355 375 400 420
(摘自GB/T699-1999)
65Mn ——Βιβλιοθήκη 表示Wc为0.65%、含锰量较高（WMn=0.9~1.2%)的优质
碳素结构钢。
08F
质碳素结构钢，属沸腾钢。
———表示Wc为0.08%的优
应
用
08F、
冷冲压件，如汽车和仪表外壳、容器、罩子等。
0.045 0.045
0.045 0.045 0.040 0.035 0.045 0.045
F,b,Z F,b,Z
F,b,Z F,b,Z Z TZ Z Z
Q255 Q275
A/ B －
Q×××AF 屈服强脱氧半镇静钢b 度字母方法镇静钢Z 屈服强度值特殊镇静钢TZ （MPa ）质量等级：A、B、C、D

碳素钢简介——精选推荐

碳素钢简介第⼀部分碳素钢⼀.钢和铁的区别:铁和钢是我们⽣活中许多常见的物质的组成材料，它们的存在在很⼤程度上“加固”了我们的⽣活的结构，认识、了解它们将有助于我们更清楚的认识⽣活、改造⽣活。

铁的合⾦⾸先应该知道铁和钢的区别在于它们含碳量的不同（分别为2%-4.3%和0.03%-2%），然后还要了解铁和钢各⾃的分类情况，重点放在各种物质的俗名和实际⽤途上，如铸造⽣铁俗名灰⼝铁，常⽤于制造各种铸件等。

这⼀部分的学习应该以对⽐为主，虽然其中的数据理论不多，但我们要加以重视，因为考试中常以常识类选择题的形式出现。

炼铁铁的矿⽯有很多种:磁铁矿、⾚铁矿等，对于这些矿⽯所对应的主要成分⼤家应该知道，否则在出现类似“写出⽤⼀氧化碳还原磁铁矿的反应⽅程式”的题⽬时，就会不知所措的。

接下来要对炼铁的主要反映原理加以了解，即利⽤还原剂将铁还原出来，要注意对试验的现象的表述——“红棕⾊的粉末变成⿊⾊”（这是考试的常有内容）。

由此及彼，⾼炉中炼铁的原理也⼤致如此。

对于实际⽣产中的⼀些知识，⾸先应该了解⾼炉的基本结构“五炉、两进⼝、三出⼝”，及各部分发⽣的化学反应、炉渣的⽣成反应等，需要注意的是：⾼炉煤⽓的成分为⼀氧化碳、⼆氧化碳和氮⽓等的混合⽓体，需经过净化才能排出，它是很好的⽓体燃料。

炼钢炼钢和炼铁都是利⽤氧化还原反应进⾏的，但是两者在反应对象上有很⼤的区别：炼铁是将铁还原出来，⽽炼钢则是将⽣铁中的过量碳和其他杂质除去，所以两者在实际操作中有联系也有区别。

炼钢的⽅法主要有三种：转炉、电炉和平炉。

其中转炉炼钢法运⽤⽐较普遍。

我们不需要记忆其具体的操作过程（只需导致了解），但对于其中发⽣的反应，如：氧化铁单质、除去杂志和脱氧等要加以注意。

在炼钢过程中还会出现⼤量的棕⾊蒸⽓，它的成分是氧化铁尘粒和⾼浓度的⼀氧化碳，必须加以净化。

⼆．定义及分类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。

普通碳素钢名词解释

普通碳素钢名词解释
普通碳素钢 (Ordinary Carbon Steel) 是一种不含特殊元素 (如锰、镍、钒等) 的碳钢，其主要成分是碳 (C) 和硅 (Si)、锰 (Mn)、硫 (S) 和磷 (P) 等元素。

普通碳素钢具有较高的强度和硬度，广泛用于制造各种机械零件和建筑工程结构件等。

普通碳素钢的特点包括:
1. 强度高：普通碳素钢的屈服点和抗拉强度较高，能够满足制造高强度机械零件和建筑工程结构件的要求。

2. 硬度高：普通碳素钢的硬度较高，能够用于制造需要较高硬度的机械零件和工具等。

3. 韧性好：普通碳素钢的韧性较好，能够满足制造要求具有良好的韧性和强度的机械零件和建筑工程结构件。

4. 易于加工：普通碳素钢的易于加工性较好，能够方便地进行切割、弯曲、焊接等加工操作。

普通碳素钢的应用范围十分广泛，包括汽车、机械、建筑、桥梁、石油管道等多个领域。

常见的普通碳素钢产品包括各种机械零件、钢结构、桥梁、汽车零件、石油管道等。

除了普通碳素钢，还有其他类型的钢材，如低合金高强度钢、合金钢、不锈钢等，不同类型的钢材具有不同的特点和应用范围，需要根据具体需求进行选择。

碳素结构钢

表示方法
碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。例如Q235-A·F表示屈服点为235Mpa的A级沸腾钢，Q235-C表示屈服点为235Mpa的C级镇静钢碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。
化学成分
钢的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表1规定。表1 注：Q235A、B级沸腾钢锰含量上限为0.60%。 ⒌1.1.1沸腾钢硅含量不大于0.07%；半镇静钢硅含量不大于0.17%；镇静钢硅含量下限值为0.12%。 ⒌1.1.2 D级钢应含有足够的形成细晶粒结构的元素，例如钢中酸溶铝含量不小于0.015%或全铝含量不小于 0.020%。 ⒌1.1.3钢中残余元素铬、镍、铜含量应各不大于0.30%，氧气转炉钢的氮含量应不大于0.008%。如供方能保证，均可不做分析。经需方同意，A级钢的铜含量，可不大于0.35%。此时，供方应做铜含量的分析，并在质量证明书中注明其含量。 ⒌1.1.4钢中砷的残余含量应不大于0.080%。用含砷矿冶炼生铁所冶炼的钢，砷含量由供需双方协议规定。如原料中没有含砷，对钢中的砷含量可以不做分析。
质量分数
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通螺钉、螺母等零件。Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
碳素结构钢
碳素钢的一种
目录
01 国家标准
02 相关介绍
基本信息

普通碳素结构钢

表示方法①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。

它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa 的碳素结构钢。

②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。

质量等级符号分别为A、B、C、D。

脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢；Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。

例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。

常规钢板规格Q235B是国内最常见的钢材之一，价格低廉，能够胜任大多数对性能要求不高的产品。

厚度范围：2mm-300mm Q235B热轧钢板宽度范围：1250mm-2200mm长度范围：2500mm-11000mm化学成分碳C ：0.12～0.20硅Si：≤0.30锰Mn：0.30～0.70硫S ：≤0.045磷P ：≤0.045铬Cr：允许残余含量≤0.030镍Ni：允许残余含量≤0.030铜Cu：允许残余含量≤0.030注：脱氧方法:F、b、Z力学性能屈服强度：≤16mm：≥23516—40：≥22540—100：≥215100—150：≥195150—200：≥185。

抗拉强度：370—500.冲击试验：温度：20℃：≥27用途Q235B有一定的伸长率、强度，良好的韧性和铸造性，易于冲压和焊接，广泛用于一般机械零件的制造。

主要用于建筑、桥梁工程上质量要求较高的焊接结构件。

Q235B和Q235A区别Q235A和Q235B的区别：钢材皆属于碳素钢。

在国家标准GB700—88中，对Q235A 和Q235B的材质区分主要在钢材的含碳量方面，材质是Q235A的材质含碳量在0.14—0.22﹪之间；Q235B的材质不做冲击实验，而是做常温冲击实验，V型缺口。

相对来说，材质是Q235B 的钢材的机械性能要远远优于材质是Q235A的钢材。

碳素钢

一．普通碳素结构钢
Q+屈服点数值+质量等级符号+脱氧方法
质量等级分A、B、C、D四级。脱氧方法用F、b、Z、TZ表示（沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢）
Q235A.F 表示σs=235MPa,质量为A级的碳素结构钢,
一．
二. 优质碳素结构钢
优质碳素结构钢中有害杂质S、P含量极少，这类钢大多数用于制作机械零件。
3. 按钢的用途分类
（1）碳素结构钢：（Wc < 0.7%）
用于制造各种机械零件和工程结构件。
（2）碳素工具钢：（Wc ≥ 0.7%）
用于制造各种刃具模具和量具. * 在实际使用中，钢的分类命名往往是混合应用的。
碳素结构钢
主要用于制造机械零件和工程结构件，根据质量可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。
牌号由“T+数字”表示，数字表示钢中Wc的千分数
如 T8 （Wc=0.8%）。若为高级优质钢，则在钢号后面再加字母A,
如 T12A.
应用
( 1 ) T7、T8 凿子、斧头
（2） T9、T10、T11 锯条、丝锥、板牙
（3） T12、T13 锉刀
锉
刀
手锤
二．碳素钢的分类
1. 按钢的含碳5% (2) 中碳钢：0.25%-0.6%
（3）高碳钢：Wc≥0.6%
2. 按钢的质量分类：（钢中有害杂质S、P含量的多少
）
（1）普通碳素钢：Ws、Wp较高（2）优质碳素钢：Ws、Wp均≤0.04% （3）高级优质碳素钢：Ws、Wp均很低，Ws≤0.03%
概述
碳素钢简称碳钢，是指含碳量 Wc 大于0.0218%小于2.11%的铁碳合金。

钢材种类及分类

按含锰量不同分为:
a正常含锰量（含锰0.25%-0.8%）
b较高含锰量（含锰0.70%-1.20%）。
普通碳素结构钢
普通碳素结构钢又称普通碳素钢。
普通碳素钢分为三类：
甲类钢（A类钢），只保证力学性能，不保证化学成分
乙类钢（B类钢），只保证化学成分，不保证力学性能
特类钢（C类钢），既保证化学成分，又保证力学性能,特类钢常用于制造较重要的结构件。
按成形方法分类：
(1)锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4)冷拉钢。
按金相组织分类
(1) 退火状态的
a.亚共析钢（铁素体+珠光体）
b.共析钢（珠光体）
c.过共析钢（珠光体+渗碳体）
d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。
(2)正火状态的：
a.珠光体钢；
b.贝氏体钢；
c.马氏体钢；
d.奥氏体钢。
按用途分类
(1) 建筑及工程用钢：
a.普通碳素结构钢；
b.低合金结构钢；
c.钢筋钢。
(2) 结构钢
a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
b.弹簧钢
c.轴承钢
(3) 工具钢：
a.碳素工具钢；
b.合金工具钢；
a. 以冷拉状态交货。 b. 以退火、正火或回火处理状态交货。
压力容器钢
碳钢和碳锰钢是压力容器中使用最广的一类钢，如A3R、16MnR等；
微合金钢包括铁素体-珠光体钢和贝氏体-针状铁素体钢两类；
低合金高强度钢有15MnVN，14CrMnMoVB，18MnMoNb钢等；
低温用钢是指在-20℃以下使用的压力容器钢，如06MnNb、20Ni410Ni9等

碳素钢

按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。
（1）普通碳素结构钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。在中国和某些国家根据交货的保证条件又分为三类：甲类钢（A类钢）是保证力学性能的钢。乙类钢（B类钢）是保证化学成分的钢。特类钢(C类钢)是既保证力学性能又保证化学成分的钢，常用于制造较重要的结构件。中国目前生产和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3钢(甲类3号钢)，主要用于工程结构。更多质量检测、分析测试、化学计量、标准物质相关技术资料请参考中检所标准品对照品
Q255 A 用于制造转轴、心轴、吊钩、拉杆、摇杆、楔等强度要求不高的零件。此负焊接性尚可。
Q275 用于制造轴类、链轮、齿轮、吊钩等强度要求高的零件。
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 &Nbsp;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. 种类碳素钢按含碳量可划分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。高碳钢属于工具钢，详见“工具钢”部分。低碳钢如20号钢一般多用来制作渗碳零件。热处理工艺是先进行渗碳处理，随后进行淬火和低温回火。经这样处理后零件表面具有较高的硬度而心部具有良好的塑性。而中碳钢如45号钢根据使用条件不同，热处理方式也不同。一般做热加工使用的要进行调质处理，即淬火后高温回火。其他条件使用的可进行正火处理。 5. 规格及外观质量碳素钢的品种主要有圆钢、扁钢、方钢等。经冷、热加工后钢材的表面不得有裂缝、结疤、夹杂、折叠和发纹等缺陷。尺寸和允许公差必须符合相应品种国家标准的要求。 6. 化学成分现把国标、日本标准中某些主要钢号的化学成分列举，如表6 ―7―20。表 6-7-20 碳素钢化学成分指标标准号钢号化学成分 % C Si Mn P S Ni CR Cu GB/T699-88 30 0.27-0.35 0.17-0.37 0.50-0.80 ＜0.040 ＜0.040 ＜0.25 ＜0.25 GB/T699-88 45 0.42-0.50 0.17-0.37 0.50-0.80 ＜0.040 ＜0.040 ＜0.25 ＜0.25 JISG4051-79(94) S30C 0.27-0.33 0.15-0.35 0.60-0.90 ＜ 0.030 ＜0.035 ＜0.20 ＜0.20 ＜0.30 JISG4051-79(94) S45C 0.42-0.48 0.15-0.35 0.60-0.90 ＜ 0.030 ＜0.035 ＜0.20 ＜0.20 ＜0.30 S30C、S45C钢号中Ni-Cr应小于0.35%，其他国家的标准号有EN10083T―91.ГОСТ1050 等。 7. 物理性能现把国标、日本标准中某些主要钢号的机械性能如表6―7 ―21。表 6-7-21 碳素钢物理性能指标标准号钢号热处理机械性能正火 N 温度℃ 淬火水冷回火急冷 H温度℃ 热处理屈服点 N/mm 2 抗拉强度 N/mm 2 伸长率 % 收缩率 ψ % 冲击值 J/cm 2 硬度 HB GB/T699-88 30 850-900 空冷 N ＞294 ＞490 ＞21 ＞50 ＞78 GB/T699-88 45 820-870 空冷 N ＞353 ＞589 ＞16 ＞40 ＞49 JISG4051-79(94) S30C 850-900 550-650 H ＞333 ＞539 ＞23 ＞57 ＞108 152-212 JISG4051-79(94) S45C 820-870 550-650 H ＞490 ＞686 ＞17 ＞45 ＞78 201-269 8. 包装裸装，国产钢按钢号在端部进行涂色，详见GB/T699-88标准规定。 9. 注意事项碳素钢淬火时通常采用水冷，但对小尺寸的中碳钢，尤其是直径为8―12mm的45号钢淬火时容易产生裂纹，这是一个较为复杂的问题。目前采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动，或者采用油冷，可避免出现裂纹。

非合金钢【碳素钢】

含杂质和非金属夹杂物较少,(多为优质钢和高级优质钢
如：T8 T12A T8Mn
主要用途表4-3 表4-4
谢
The end
谢大
家
牌号方法
“T”开头，后面的数字代表钢中平均含碳的千分数，若后面的大写字母为A代表等级为高级优质
热处理
必须经淬火回火处理。
碳素工具钢牌号：
T表示“碳素工具钢”
例：T8T8 —— 表示平均碳含量为0.8%的碳素工具钢。
*说明： A
例：T1T21A2A —— 表示平均碳含量为1.20%的高级优质碳素工具钢。
非合金钢
非合金钢也称碳素钢或碳钢
1、碳素钢通常指含C小于2.1%的铁碳合金。
实际使用的碳素钢含碳量一般不超过 1.4%。
2、碳素钢冶炼方便、加工容易、价格便宜，性能可以满足一般工程使用要求，所以成为汽车工业用材的主体，占汽车用材总量的70%左右。
按钢的含碳量分类
C≤0.25%
热处理
一般只做正火处理,以起到细化晶粒均匀组织,提高机械性能的目的。
普通碳素结构钢的牌号(Q×××AF)
Q:屈服强度 XXX:最低屈服强度的数值，MPa
A、质量等级，除此还有B C D 级,D级质量最高 F:脱氧方法符号.F为沸腾钢,除此还有B ,Z ,TZ
如:Q235DTZ,表示屈服强度为235MPa质量等级为D级的特殊镇静钢
在汽车上的应用：油底壳、驾驶室、气门弹簧等。
【表4-3】
08～25#钢的应用
法兰盘垫圈
销子螺钉
轮
联轴器
60#以上钢的应用
弹簧弹簧垫圈
板簧
3.碳素工具钢
成分

44普通级碳素钢冷轧钢板及钢带(ASTM)

0.60 0.035 0.035
－
≤0.20
≤0.20
≤0.15
≤0.06 ≤0.008 ≤0.008 ≤0.025
HSLAS 45-1（HSLAS310-1）
0.22
1.65 0.040 0.040
－
≤0.20
≤0.20
≤0.15
≤0.06 ≥0.005 ≥0.005 ≥0.005
HSLAS 45-2（HSLAS310-2）
SS40-2（SS275-2）
0.15
0.60 0.20 0.035
－
≤0.20
≤0.20
≤0.15
≤0.06 ≤0.008 ≤0.008 ≤0.025
SS50（SS340）
0.20
0.70 0.035 0.035
－
≤0.20
≤0.20
≤0.15
≤0.06 ≤0.008 ≤0.008 ≤0.025
SS60（SS410）
≤0.06
≤0.008 ≤0.008 ≤0.025
EDDSa
0.02
0.40 0.020 0.020 ≥0.010 ≤0.10
≤0.10
≤0.15
≤0.03
≤0.10
≤0.10
≤0.15
SS25（SS170）
0.20
0.60 0.035 0.035
－
≤0.20
≤0.20
≤0.15
≤0.06 ≤0.008 ≤0.008 ≤0.025
鞍山钢铁集团公司企业标准
Q/ASB 313-2006
代替 Q/ASB 313-2004
冲压级和结构级冷轧钢板和钢带（ASTM）
(ASTM A1008/A1008M-2005,MOD)

碳素钢合金钢

碳素钢合金钢
1 碳素钢
碳素钢（Carbon steel）是指铁与碳元素所合成的钢种，英文名为carbon steel，即铁中添加了一定量的碳元素，一般超过0.8%,此后的碳素钢才拥有了较强的硬度和强度。

碳素钢的特点之一是可以制造出非常硬的刀具，遂被广泛应用在制工具、结构件、刀具和军事破片等行业之中。

焊接性能很好，是最适宜焊接的材料，碳素钢用于制造风机、水泵、蒸汽机、汽轮发动机等装置，有效改善了低压汽轮系统的性能。

碳素钢的可磨性也比较的好，比例比较容易切削和加工，并且磨后表面比较粗糙，因此比较适合制造某些铸件、型钢等，能够提高质量。

2 合金钢
合金钢（Alloy steel）是指以碳钢为基体，采用合金、元素（如铬、钒、钨、铝、锰等）添加而制成的新型钢种。

普通合金钢中含有碳量一般会小于0.8%，其中又以碳钢含碳量最多，称之淬硬钢，或称其为普通碳钢，也就是合金元素中碳含量是最高的，其他元素如锰、铝、铬、钒、钨、硅等用量在0.5~2.5％之间，通过这样的控制，产生了各种合金钢品种。

合金钢的硬度和强度都比碳素钢好，具有良好的抗热性能和耐腐性能，以及可抗形变、韧性可强度好。

因此，它常被用于制造工具，例如螺丝刀、瓦斯鸡，还可以用于航空用合金钢制造发动机部件以及一些复杂的部件，如航空用零件等。

合金钢还可用于勘探和开采行业，如潜水器、探水器、穿山机和采矿钻机中制造很薄的钢板、线圈轴和轴保持套等。

另一方面，它也用于装甲车、坦克和舰船的制造，可以有效地提高防护性能。

普通碳钢常用牌号

普通碳钢常用牌号
普通碳钢是一种重要的工程材料，广泛应用于各个领域，其中，普通碳钢常用牌号多样，各有特殊用途。

如果没有牌号，就很难表明碳钢的性能和用途，因此，熟悉普通碳钢常用牌号的知识非常重要。

首先，普通碳钢常用牌号由钢类名称、碳含量、牌号标志等组成。

如Q235，其中Q表示钢类名称，235表示普通碳钢碳含量，单位是千分之二百三十五。

此外，普通碳钢中也有等级牌号标志，如碳素结构钢的普碳结构钢有等级牌号10，20，35，45，55，60，70，80等。

其次，普通碳钢常用牌号还分为普通钢类和特殊用途钢类两大类，前者是通用钢种，广泛应用于各个领域的材料，后者是特殊结构用的钢种，包括轴承钢、优势钢、锻造钢、铸造钢等。

如果我们想使用轴承钢，那么牌号就是GCr15，其中G表示轴承钢，Cr15表示含铬量，单位是千分之十五。

最后，普通碳钢常用牌号还有不同的淬火处理用途，如淬火常温、回火、正火等。

淬火常温牌号前缀是W，如WC6，表示普通碳钢碳含
量为0.6，经过淬火处理。

回火用牌号前缀是HT，如HT20，表示普
通碳钢含碳量为2.0，经过回火处理。

正火的牌号标识是QT，如QT45，表示普通碳钢碳含量为4.5，经过正火处理。

总而言之，普通碳钢常用牌号的种类繁多，涉及的知识点也多，如果想正确使用普通碳钢，就要先掌握这些牌号的含义，然后根据实际使用情况，正确选择合适的牌号来满足需求。

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