碳素钢分类及其应用-精品文档

金属材料知识讲解，金属材料的分类，碳素钢牌号及用途一、碳素钢及元素特性碳素钢——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，且含碳量大于0.0218%而小于2.11%的铁碳合金。

锰——有益元素，有很好的脱氧能力，还可与硫形成MnS，从而消除了硫的有害作用。

硅——有益元素，脱氧能力比锰强，还能提高钢的强度及质量，硅作为杂质一般应不超过0.4%。

硫——有害元素，常以FeS形式存在，易使钢材变脆（热脆性）。

磷——有害元素，它使钢在低温时变脆（冷脆性）。

氢——有害元素，能造成氢脆、白点等缺陷。

二、碳素钢的分类1．按钢的含碳量分低碳钢：C≤0.25％中碳钢：0.25％<C <0.60％高碳钢：C ≥0.60％2．按钢的质量分普通钢：S ≤0.050％，P≤ 0.045％优质钢：S ≤0.035％，P≤ 0.035％高级优质钢：S≤ 0.025％，P≤ 0.025％3．按钢的用途分结构钢：含碳量一般均小于0.70%工具钢：含碳量一般均大于0.70%4．按冶炼时脱氧程度的不同分沸腾钢：脱氧程度不完全的钢镇静钢：脱氧程度完全的钢特殊镇静钢：比镇静钢脱氧程度更充分彻底的钢三、碳素钢牌号及用途学元素符号＋汉语拼音字母＋阿拉伯数字1．（普通）碳素结构钢1．（普通）碳素结构钢1）前缀符号：Q（钢屈服强度“屈”，汉语拼音字首）+屈服强度值（单位MPa）。

2）质量等级符号：A、B、C、D级，从A到D依次提高。

3）（必要时）脱氧方法符号：F－沸腾钢、Z－镇静钢、TZ－特殊镇静钢，Z与TZ符号在钢号组成表示方法中予以省略。

4）（必要时）在牌号尾加产品用途、特性和工艺方法表示符号。

如压力容器用钢—R、锅炉用钢—G、桥梁用钢——Q 等。

2．优质碳素结构钢牌号用两位数字表示，这两位数字表示该钢的平均含碳量的万分数。

45表示平均含碳量为0.45％的优质碳素结构钢08表示平均含碳量为0.08％的优质碳素结构钢若为高级优质钢、特级优质钢时，分别在牌号尾加A、E表示3．碳素工具钢牌号以汉字“碳”的汉语拼音字母字头“T”及后面的阿拉伯数字表示，其数字表示钢中平均含碳量的千分数。

优质碳素结构钢各牌号的主要用途
碳素工具钢的主要用途
化学成分及力学性能的符号解释≤小于或等于
≥大于或等于
≮不小于
≯不大于
比例极限用σp表示σp= Pp(规定比例极限负荷)/Fo(试样原横截面面积)╳ MPa(MPa为兆帕代号）
弹性极限用σe表示
屈服点或屈服极限，用σs表示σs= Ps (材料屈服的负荷)/ Fo(试样原横截面面积╳MPa
屈服强度或条件屈服极限用σ0.2表示σ0.2= P0.2(相应于所求应力的负荷)/ Fo(试样原横截面面积)╳MPa
抗拉强度用σb表示σb= Pb(相应于所求应力的负荷)/Fo(试样原横截面面积)╳MPa
抗弯强度帮σpp表示
抗压强度以原面积除负荷
断面缩减率用Ψ表示
Ψ=[ Fo(试样原横截面面积，毫米2)- F1(试样断裂处的最小横截面面积，毫米2)/ Fo (试样原横截面面积，毫米2)]╳100%
伸长率用δ表示
δ=[ L1(拉断后试样原标距长度，毫米)- L0(试样原标距长度，毫米)/
Lo(试样原标距长度，毫米)]╳100%
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钢种的分类及用途
一、碳素结构钢
1.碳素结构钢价格最低。

2.碳素结构钢一般在热轧状态下直接使用。

3.钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音“Q”，屈服点（单位Mpa）
二、优质碳素结构钢
1.优质碳素结构钢，以阿拉伯数字表示平均含碳量（几万分之几计）
2.低碳钢含碳量小于0.25%，中碳钢含碳量（0.25%--0.60%），高碳
钢大于0.60%。

3.低碳钢主要用于冷加工和焊接结构，在制造受磨损零件时，可进
行表面渗碳。

4.中碳钢主要用于强度要求较高的机械零件，根据要求的强度不同，
进行淬火和回火处理。

5.高碳钢主要用于制造弹簧和耐磨损机械零件。

三、低合金高强度结构钢
1.低合金高强度结构钢钢材品种主要有热轧型钢、板材和钢板。

这
类钢材广泛地应用于制造锅炉、桥梁、化工、矿山、船舶等设备。

四、合金结构钢
1.合金结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入一种或几种合金元素，
用以提高钢的强度、韧性和淬透性。

根据化学成分（主要是含碳量）、热处理工艺和用途的不同，又可分为渗碳钢、调质钢和氮化钢。

2.合金结构钢的钢材品种主要有热轧棒材和厚钢板、薄钢板、冷拉
钢、锻造扁钢等。

这类钢材主要用于制造截面尺寸较大的机械零件，广泛用于制造汽车、船舶、重型机床等交通工具和设备的各种传动件和紧固件。

碳素钢分类及其应用碳素钢（简称碳钢）是C的质量分数在0.2%~2.06%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质的铁碳合金。

一、普通碳素结构钢按GB700-88的规定，碳素结构钢的牌号以钢材的最低屈服强度表示。

这类钢虽然含有有害杂质及非金属夹杂物较多，但其冶炼方法简单，工艺性好，价格低廉，而且在性能上也能满足一般工程结构件及普通零件的要求，因此，用量很大，约占钢材总量的80%。

钢的牌号是由代表屈服点的“屈”字的汉语拼音首位字母“Q”，屈服点值（数字），质量等级符号A、B、C、D，脱氧方法等的符号（用脱氧方法等名称的汉语拼音首位字母表示，如沸腾钢（F）、半镇静钢（b）、镇静钢（Z）、特殊镇静钢（TZ））组成。

其中“Z”与“TZ”符号可以省略。

例如，Q235—A·F代表碳素结构钢，屈服点值为235MPa，并为A级沸腾钢。

二、优质碳素结构钢优质碳素结构钢含有害杂质P、S的量及非金属夹杂物较少，其均匀性及表面质量都比较好，且必须同时保证钢的化学成分和力学性能。

这类钢的产量较大，价格便宜，力学性能较好，广泛用于制造种机械零件和结构件。

这些零件通常都要经过热处理后使用。

1、优质碳素结构钢的编号及成分特点优质碳素结构钢的牌号是用两位数表示钢中的C的质量分数，以万分之几表示。

例如，“40钢”表示平均C的质量分数为0.40%的优质碳素结构钢。

不足两位数时，前面补0。

从10钢开始，以数字“5”为变化幅度上升一个钢号。

若数字后带“F”（如08F），则表示为=0.35%~0.8%）和较高含锰沸腾钢。

优质碳素结构钢按含锰不同，分为普通含锰量（ωMn=0.7%~1.2%）两组。

较高含锰量的一组，在钢号后加“Mn”，如15 Mn、20 Mn 量（ωMn等。

2、常用的优质碳素结构钢的热处理及应用常用的优质碳素结构钢的性质及应用范围如下。

08钢、10钢的含碳量很低，其强度低而塑性好，且有较好的焊接性能和压延性能，通常扎制成薄板或钢带。

【中考题原创】碳素钢的分类与用途湖北省石首市文峰中学刘涛【背景资料】碳素钢是含碳量在0.03～2%的铁碳合金，还含有少量的硅、锰、硫、磷，一般碳钢中含碳量越高则硬度越大，强度也越高，但塑性越低。

碳素钢按含碳量可分为：①低碳钢（含碳量≤0.25%），易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用制造链条、铆钉、螺栓和轴等。

②中碳钢（含碳量0.25%～0.6%），热加工及切削性能良好，焊接性能较差。

强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢，主要用作建筑材料，还大量用于制造各种机械零件。

③高碳钢（含碳量＞0.6%），易淬硬和回火，制造切削工具如钻头、铰刀。

【中考题原创】1．钢铁行业是我国国民经济的支柱性产业，是关系国计民生的基础性行业，在我国工业现代化进程中发挥了不可替代的作用。

生铁与钢的本质不同在于（）A．用途不同B．含碳量不同C．颜色不同D．市场需求量不同2．下列物质中不属于铁合金的是（）A．生铁B．不锈钢C．氧化铁D．碳素钢3．下列属于纯净物的是（）A．液氧A．冰红茶C．碳素钢D．大理石4．一般情况下，碳素钢中含碳量越高，则钢的硬度就越高，强度也越高，塑性、可加工性、焊接性越（）A．好B．不影响C．差D．不变5．碳元素对钢材性能的影响为（）A．钢的含碳量越高，钢材的硬度、强度越高，塑性和韧性越好B．钢的含碳量越高，钢材的硬度、强度越高，塑性和韧性越差C．钢的含碳量越高，钢材的硬度、强度越低，塑性和韧性越好D．钢的含碳量越高，钢材的硬度、强度越低，塑性和韧性越差7．钢铁是使用最多的金属材料．⑴钢是含碳量为0.03%～2%的铁，如碳素钢（主要成分为铁和碳）等．⑵【查阅资料】一般情况下，两种活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，活动性强的金属首先被腐蚀。

造船工业为了避免轮船的钢铁外壳被腐蚀，通常在轮船外壳镶嵌的金属是（填编号）A．银块B．铜块C．锡块D．锌块8．生铁和钢都是铁的合金，生铁中碳的含量在2.0%～4.3%之间，钢中碳的含量在0.03%～2.0%之间。

碳素结构钢的牌号性能和用途1.20号钢（20#）：牌号：20#钢是一种常见的低碳钢，碳含量约为0.17-0.24%。

性能：20#钢具有较好的可焊性、塑性和韧性，同时也具有较好的冷、热加工性能。

用途：20#钢常用于制造机械零部件、工程构件，如轴、连杆、螺栓等，广泛应用于汽车、火车车辆、机械设备等领域。

2.45号钢（45#）：牌号：45#钢是一种中碳钢，碳含量约为0.42-0.50%。

性能：45#钢具有较好的机械性能，强度较高，可加工性能较好。

用途：45#钢常用于制造机械零部件和工具，如轴、销、齿轮、刀具等。

此外，45#钢还广泛应用于汽车、摩托车、机械制造等领域。

3.65Mn：牌号：65Mn是一种高碳钢，碳含量约为0.62-0.70%。

性能：65Mn钢具有较高的强度和韧性，抗疲劳性能较好，耐磨性较高。

用途：65Mn钢主要用于制造弹簧、弹簧零件和机械零部件。

65Mn弹簧钢常用于汽车悬挂系统、机械设备、农机等领域。

4.20CrMo：牌号：20CrMo是一种中碳合金钢，碳含量约为0.17-0.24%，同时含有约1%的铬和0.30-0.50%的钼。

性能：20CrMo钢具有较高的强度、韧性和耐热性，具有较好的可焊性和可加工性。

用途：20CrMo钢主要用于制造高温、高压下工作的机械零部件，如锻件、焊接零件、齿轮、轴等，常用于汽车发动机、船舶、石油化工等领域。

5.40Cr：牌号：40Cr是一种中碳合金钢，碳含量约为0.37-0.44%，同时含有约1%的铬。

性能：40Cr钢具有较高的强度和硬度，耐磨性能较好，同时具有较好的可加工性和可焊性。

用途：40Cr钢广泛应用于制造大型机械零部件和中小型冲压模具，如曲轴、连杆、齿轮、螺母等，常用于汽车、摩托车、农机等领域。

总之，碳素结构钢具有广泛的用途，根据不同钢材的牌号和成分，具备不同的性能和适用场景。

以上所介绍的几种钢材，仅是其中的一小部分，实际上还有很多其他不同牌号、不同含量组成的碳素结构钢，它们在各个领域都有其独特的用途。

碳素钢的应用与用途论文碳素钢是一种含碳量低于2%的铁碳合金，具有优良的机械性能和广泛的应用领域。

本篇论文将详细介绍碳素钢的应用与用途，主要包括结构材料、机械零件、汽车制造、船舶建造、管道输送、航空航天、能源设备等方面。

首先，碳素钢在结构材料领域有着广泛的应用。

由于碳素钢具有较高的强度、优良的塑性和可焊性，因此常被用作建筑结构材料、桥梁构件、钢板和钢筋等材料。

碳素钢的在结构材料领域的应用范围非常广泛，可以满足各种工程的需求。

其次，碳素钢在机械零件制造中也具有重要作用。

由于碳素钢具有较高的强度和硬度，因此常被用于制造机械零件，如传动轴、齿轮、钢轨、飞轮等。

碳素钢的机械性能能够满足机械零件在运行中的高强度和耐磨损要求。

汽车制造领域也是碳素钢的重要应用领域之一。

汽车制造中需要使用许多轻量化材料来减轻车身重量，提高燃油效率，在这方面碳素钢具有独特的优势。

碳素钢具有较高的强度与韧性，可以在保证安全性的前提下减轻车身重量。

同时，碳素钢的成本相对较低，也使其成为汽车制造领域的首选材料之一。

船舶建造行业也是碳素钢的重要应用领域之一。

由于碳素钢具有良好的韧性和抗腐蚀性能，常被用于制造船体、船板和船舶结构件等。

碳素钢船舶具有较高的强度和刚度，能够满足船体在海洋环境中的承载能力和稳定性需求。

在管道输送方面，碳素钢也具有重要的应用价值。

碳素钢管具有良好的可塑性和可焊性，可以制成各种形状和尺寸的管道，用于输送各种液体和气体。

碳素钢管道在石油、化工、天然气等领域有着广泛的应用，是现代工业中不可或缺的管道材料。

此外，碳素钢在航空航天和能源设备领域也有重要应用。

在航空航天领域，碳素钢被用于制造飞机机身、引擎零件和导弹等。

在能源设备领域，碳素钢常被用于燃烧炉、锅炉和输电线塔等设备的制造。

综上所述，碳素钢是一种具有广泛应用和重要作用的材料。

其在结构材料、机械零件、汽车制造、船舶建造、管道输送、航空航天、能源设备等领域的应用，为各行各业提供了强度高、耐磨损、抗腐蚀等特性的材料选择。