我国现行的碳素钢编号命名是以钢的质量和用途为基础来进行的,一般分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢和碳素铸钢。
1)碳素结构钢
碳素结构钢中所含有害杂质硫、磷及非金属夹杂物较多,力学性能不高,但价格便宜,工艺性能良好,所以大量用于金属结构件和不重要的机械零件。一般在供应状态下使用。
碳素结构钢的牌号由代表屈服强度的字母Q、屈服强度值、质量等级符号和脱氧方法符号四部分依次组成。其中,质量等级分A、B、C、D四级,所含硫、磷逐渐减少。脱氧方法用汉语拼音字母表示:沸腾钢用F表示;半镇静钢用b表示;镇静钢用Z表示(可省略不写)。如牌号Q235-AF表示屈服强度σS≥235MPa,质量等级为A的碳素结构沸腾钢。表1-4列出了碳素结构钢的性能和应用举例,其中Q235应用最为广泛。
表1-4 碳素结构钢的力学性能和应用举例
2)优质碳素结构钢
优质碳素结构钢中所含有害杂质元素少,力学性能较好,故广泛用于制造较重要的机械零件。一般都是在热处理后使用。
按含锰量的不同,优质碳素结构钢可分为普通锰含量钢(0.35%~0.8%)和较高锰含量钢(0.7%~1.2%)两组。普通锰含量钢的牌号用两位数字(钢中平均含碳量的万分数)表示;沸腾钢需在数字后加字母F,镇静钢不标注。较高锰含量钢用两位数字后加锰元素符号表示。
常用优质碳素结构钢的钢号、化学成分及正火后的力学性能见表1-5。这类钢随钢号数字增加含碳量增加,组织中珠光体量增多,铁素体减少,因此钢的强度也随之增加,塑性随之降低。
表1-5 常用优质碳素结构钢的钢号、化学成分及力学性能
08F钢是一种含碳量很低的沸腾钢,强度很低,塑性很好。主要用于制造冷冲压零件,如汽车和仪器仪表的外壳、容器、罩子等。
15、20钢属于低碳钢,强度、硬度较低,塑性、韧性好,经渗碳和淬火后可制造强度要求不高的凸轮、齿轮、活塞销等一些耐磨又要耐冲击的零件,还常用于制造焊接容器。(www.xing528.com)
35、40、45、50钢属于中碳钢,经调质处理后可制造要求有良好的综合力学性能(即有较高的强度和良好的韧性)的零件。力学性能要求不高时,也可在供应或正火状态下使用。常用于制造轴、齿轮、连杆、曲轴等受力较大的机械零件,其中45钢应用最广。
60、65钢属于高碳钢,经过淬火、中温回火后,具有较高的强度和弹性,常用来制造弹簧、板簧、轧辊和钢丝绳等。
60Mn、65Mn属较高锰含量钢,与含碳量相同的普通锰含量钢相比,具有较高的淬透性,可制造尺寸稍大的零件。
3)碳素工具钢
碳素工具钢都是高碳钢,具有高的硬度、耐磨性。按质量分,碳素工具钢可分为优质和高级优质两种。优质碳素工具钢的牌号用字母T+数字(平均含碳量的千分数)表示。高级优质碳素工具钢则在上述钢号后加字母A。常用碳素工具钢的牌号、成分、性能和用途见表1-6所示。
表1-6 常用碳素工具钢的牌号、成分、性能和用途
碳素工具钢常用球化退火来改善切削加工性,在淬火、低温回火后使用。这类钢随钢号数字增加含碳量增加,钢的耐磨性增加,塑性、韧性下降。常用来制造锉刀、手锯条、錾子等手动切削工具和轻载、小型、形状简单的冷作模具。
4)碳素铸钢
有些机械零件,例如水压机横梁、轧钢机机架、重载大齿轮等,因形状复杂,难以用锻造方法成形;又因为力学性能要求较高,铸铁无法满足,故采用铸钢件。
碳素铸钢的牌号用字母ZG和两组数字表示,第一组数字表示钢的最低屈服强度,第二组数字表示最低抗拉强度。常用碳素铸钢的牌号、含碳量、力学性能和应用见表1-7所示。
表1-7 常用碳素铸钢的牌号、wC、力学性能与应用
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