碳鋼介紹及分類

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1、碳鋼的分類1。按碳的質(zhì)量百分數(shù)分：低碳鋼（C：≤0.25％）中碳鋼（C：0.25％≤C≤0.6％）高碳鋼（C：＞0.6％）2。按鋼的質(zhì)量分（主要是雜質(zhì)硫、磷的含量）：普通碳素鋼（S≤0.055％，P≤0.045％)優(yōu)質(zhì)碳素鋼（S≤0.040％，P≤0.040％)高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼（S≤0.030％，P≤0.035％)3。按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于橋梁、船舶、建筑構(gòu)件、機器零件等碳素工具鋼：主要用于刀具、模具、量具等含碳量越高，硬度、強度越大，但塑性降低碳鋼的牌號與用途普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等。數(shù)字表

2、示最低屈服強度。Q195、Q215、Q235塑性好，可軋制成鋼板、鋼筋、鋼管等。Q255、Q275可軋制成型鋼、鋼板等。用途優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：鋼號以碳的平均質(zhì)量萬分數(shù)表示。如20＃、45＃等。20＃表示含C：0.20%（萬分之20）。用途主要用于制造各種機器零件碳鋼的牌號與用途碳素工具鋼：鋼號以碳的平均質(zhì)量千分數(shù)表示，并在前冠以T。如T9、T12等。T9表示含C：0.9%（千分之9）。用途主要用于制造各種刀具、量具、模具等鑄鋼：鑄鋼牌號是在數(shù)字前冠以ZG，數(shù)字代表鋼中平均質(zhì)量分數(shù)（以萬分數(shù)表示）。如ZG25，表示含C：0.25%。用途主要用于

3、制造形狀復(fù)雜并需要一定強度、塑性和韌性的零件，如齒輪、聯(lián)軸器等。碳鋼的常規(guī)熱處理退火將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻（隨爐冷卻），以獲得接近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。正火完全退火、等溫退火、球化退火、擴散退火、去應(yīng)力退火將鋼件加熱到AC3和Acm以上30－50度，保持適當(dāng)時間后，在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。碳鋼的常規(guī)熱處理淬火將鋼件加熱到奧氏體化后，快速冷卻，使組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝。所得的馬氏體的形態(tài)與鋼的成分、原始奧氏體晶粒的大小以及形成條件有密切關(guān)系。奧氏體晶粒越小，馬氏體越細。回火將鋼件淬火后，

4、為了消除內(nèi)應(yīng)力并獲得所要求的性能，將其加熱到AC1以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。合金鋼合金鋼分類鐵及鐵基合金在碳鋼中加入一種或多種合金元素，形成的鋼稱之為合金鋼。按所含合金元素的多少分：低合金鋼（總質(zhì)量分數(shù)低于5％）、中合金鋼（總質(zhì)量分數(shù)5％－10％）、高合金鋼（總質(zhì)量分數(shù)高于10％）。按主要合金元素種類分：鉻鋼、鉻鎳鋼、錳鋼、硅錳鋼等。按用途分：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼。合金元素的作用鐵及鐵基合金1。合金元素與鐵的作用：合金元素加入鋼中，首先溶于鐵形成固溶體，超過溶解度極限時與碳形成化合物。合金元素溶與鐵，形

5、成合金鐵素體或合金奧氏體。合金元素溶于鐵素體會使鋼的室溫強度提高，這種作用稱為固溶強化。2。合金元素與碳的作用：對于與碳的親和力較弱的合金元素，不與碳發(fā)生作用，只溶于鐵素體或奧氏體中；對于與碳的親和力較強的合金元素，當(dāng)質(zhì)量分數(shù)較低時，與鐵一起形成合金滲碳體，當(dāng)質(zhì)量分數(shù)較高時，形成合金碳化物。不銹鋼鐵及鐵基合金能在大氣和一般腐蝕性介質(zhì)中具有很高耐蝕性的鋼種。用途主要用來制造在各種腐蝕性介質(zhì)中工作并具有較高抗腐蝕能力的零件或結(jié)構(gòu)件。廣泛用于石油、化工、原子能、海洋開發(fā)、國防和一些先端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。鐵及鐵基合金合金元素的作用1。耐腐蝕性要求越高，

6、碳的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)越低；2。加入主要的合金元素Cr。Cr能提高基體的電極電位。在氧化性介質(zhì)中極易鈍化，形成致密的氧化膜，提高耐腐蝕性3。加入合金元素Ni?？色@得單項的奧氏體組織，顯著提高耐腐蝕性并改善鋼的塑性，通過熱處理還可以改善鋼的強度。鐵及鐵基合金合金元素的作用5。加入合金元素Ti、Nb等：能優(yōu)先同C形成穩(wěn)定的碳化物，使Cr保留在基體中，避免晶界貧Cr，提高鋼的耐腐蝕性。6。加入合金元素Mn、N等：部分替代Ni以獲得奧氏體組織，并能提高鉻不銹鋼在有機酸中的耐腐蝕性。4。加入合金元素Mo、Cu等：提高鋼在非氧化性酸中的耐腐蝕能力。鑄鐵鐵及鐵基

7、合金碳的質(zhì)量分數(shù)大于2.11%的鐵碳合金稱之為鑄鐵，通常還含有較多的Si、Mn、S、P等元素。用途鑄鐵時工程上最常用的金屬材料，廣泛應(yīng)用在機械制造、冶金、礦上、石油化工。交通等領(lǐng)域。例如，鑄鐵在農(nóng)業(yè)機械中占40－60％，在汽車拖拉機中占50－70％，在機床制造中占60－90％。鑄鐵的生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單，價格便宜。鐵及鐵基合金鐵碳合金中碳的存在形式間隙固溶與鐵化合態(tài)的滲碳體游離態(tài)的石墨亞穩(wěn)態(tài)，在一定條件下分解為鐵和石墨穩(wěn)定態(tài)，可以從鑄鐵溶液中析出，也可以從奧氏體中析出鐵及鐵基合金鑄鐵的種類根據(jù)石墨化程度的不同，鑄鐵的類型和組織也不同?；铱阼T鐵

8、白口鑄鐵麻口鑄鐵各種鑄鐵的力學(xué)性能見表3－4，P43鐵及鐵基合金鑄鐵性能特點石墨的形態(tài)對鑄鐵的力學(xué)性能影響較大?；铱阼T鐵的抗拉前強度和塑性較低，這是因為石墨對基體的嚴重割裂所造成