碳素鋼

工業使用的鋼鐵材料中碳素鋼占有重要地位。常用的碳素鋼含碳量一般都小于 1.3%，強度和韌性較好。與合金鋼相比，碳素鋼冶煉簡便，加工容易，價格便宜，一般可滿足使用性能要求，應用廣泛。碳素鋼也可按含碳量分低碳、中碳和高碳鋼，按冶金質量分普通碳素鋼、優質碳素鋼和高級優質碳素鋼，按用途分碳素結構鋼和工具鋼等。

一、碳素結構鋼

碳素結構鋼主要制造各種工程構件(如橋梁、船舶、建築用鋼)和機器零件(如齒輪、軸、螺釘、螺母、曲軸、連杆等)。這類鋼一般屬于低碳和中碳鋼，分普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。

1、普通碳素結構鋼

這類鋼冶煉容易、工藝性好、價廉，而且力學性能上也能滿足一般工程結構及普通機器零件要求，應用很廣。僅鋼中的 S、P 和非金屬夾雜物含量比優質碳素結構鋼多，在相同含碳量及熱處理條件下，其塑性、韌性較低。加工成形後一般不進行熱處理，大都在熱軋狀态下直接使用，通常軋制成闆材、帶材及各種型材。根據 GB/T 700—1988 中以 Q235—AF為例說明：Q表示屈服點，漢語拼音第一個字母大寫；235表示屈服點(屈服強度)值(MPa)。A 表示質量等級；F 表示沸騰鋼(脫氧方式)。

表 7-1 和 7-2 列出碳素結構鋼的化學成分及力學性能。Q195、Q215、Q235 塑性好，焊接性好，強度較低，一般軋制成闆帶和各種型鋼，用于工程結構(如橋梁、建築構架等)和受力不大的機器零件(如鉚釘、螺釘、螺母、軸套及某些農機零件等)。Q275、Q345 強度較高，用于制作受力中等的普通零件(如鍊輪、拉杆、小軸活塞銷、輕軌魚尾闆等)。

2、優質碳素結構鋼

這類結構鋼的含硫、磷量較低( ws＜0.030%、wp＜0.035%)，非金屬夾雜物較少，鋼的品質較高，塑性、韌性都比(普通)碳素結構鋼為佳，出廠時既保證化學成分，又保證力學性能，主要用于制造較重要的機械零件。

優質碳素結構鋼牌号用兩位數字表示平均含碳量為萬分之一，如 08 鋼表示平均 wc＝0.08%；45鋼表示平均 wc＝0.45%。這類鋼按含 Mn 量不同，分普通含錳量(wMn＝0.35%～0.8%)和較高含錳量(wMn＝0.7%～1.2%)兩組。含錳量較高時，牌号數字後加"Mn"如 16Mn、45Mn等。優質碳素結構鋼主要制造各種機器零件，使用前一般都要熱處理。08F 塑性好，制造冷沖壓零件。10、20 鋼冷沖壓性與焊接性能良好，用作沖壓及焊接件，熱處理(如滲碳)後可以制造軸、銷等零件。35、40、45、50 鋼經熱處理後，綜合力學性能良好，制造齒輪、軸類、套筒等零件。60、65 鋼主要用來制造彈簧。

二、碳素工具鋼

碳素工具鋼主要用于制造各種刀具、量具、模具。這類鋼含碳量較高(0.65%～1.35%),一般屬于高碳鋼。鋼号用兩位數字表示平均含碳量為千分之一，之前加以"T"("碳"的漢語拼音字頭)。如 T9 表示含碳量為 0.9%(即千分之九)的碳素工具鋼。

碳素工具鋼均為優質鋼，若含硫、磷量更低，為高級優質鋼，則在鋼号後面标注"A"字。例如 T12A 表示碳質量分數為 l.2%的高級優質碳素工具鋼。碳素工具鋼用來制造各種刃具、量具、模具等。T7、T8 硬度高、韌性較高，可制造沖頭、錾子、錘子等工具。T9、T10、T11 硬度高、韌性适中，可制造鑽頭、刨刀、絲錐、手鋸條等刃具及冷作模具等。T12、T13 硬度高，韌性較低，耐磨性好可制作锉刀、刮刀等刃具及量規、樣套等量具。碳素工具鋼使用前都要進行熱處理。

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