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2023-12-27 08:30:01
铁和碳的合金通常称为碳钢,根据碳含量的不同可分为三类:
低碳钢(C < 0.25%)、中碳钢(C: 0.25%-0.60%)和高碳钢(C > 0.60%)。
在碳钢中,由于硫和磷的含量不同,钢的质量受到影响。根据硫和磷的含量,可分为:
普通碳钢(P≤0.045%,S≤0.050%),优质碳钢(P,S≤0.040%),高级优质碳钢(P≤0.035%,S≤0.030%)。
铁和碳的合金通常称为碳钢,根据碳含量的不同可分为三类:
碳钢的主要品种有圆钢、扁钢和方钢。冷加工和热加工后,钢材表面不得有裂纹、伤痕、夹杂物、褶皱和发丝等缺陷。尺寸和允许公差必须符合相应品种国家标准的要求。
特定分类
按化学成分分类
碳钢按化学成分(即碳含量)可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
(1)低碳钢
低碳钢又称软钢,含碳量在0.10%-0.25%之间,容易接受锻造、焊接、切割等各种工艺,常用于制造链条、铆钉、螺栓、轴等。
(2)中碳钢
碳含量为0.25% ~ 0.60%的碳钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等产品。除碳外,还可含有少量锰(0.70% ~ 1.20%)。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工和切割性能好,焊接性能差。强度和硬度高于低碳钢,但塑性和韧性低于低碳钢。热轧和冷拉材料可以不经热处理直接使用,也可以热处理后使用。调质后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能达到的最高硬度约为HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。因此,中碳钢被广泛应用于各种具有中等强度水平的应用中,除了作为建筑材料外,还被广泛用于制造各种机械零件。
(3)高碳钢
常称为工具钢,含碳量在0.60%-1.70%之间,可淬硬回火。锤子、撬棍等。由含碳量为0.75%的钢制成;钻头、丝锥、铰刀等切削工具由含碳量为0.90%至1.00%的钢制成。
根据钢的质量分类
按钢的质量可分为普通碳钢和优质碳钢。
(1)普通碳素结构钢又称普通碳钢,对碳含量、性能范围和磷、硫等残余元素的含量有广泛的限制。在中国和一些国家,根据交货的保证条件分为三类:A级钢(A级钢)是保证机械性能的钢材。B级钢(B级钢)是化学成分有保证的钢。特殊钢(C级钢)是一种既能保证机械性能又能保证化学成分的钢,常用于制造重要的结构件。目前国内生产和使用最广泛的是含碳量在0.20%左右的A3钢(A级3号钢),主要用于工程结构。
有些碳素结构钢还加入少量的铝或铌(或其他碳化物形成元素),形成氮化物或碳化物颗粒,以限制晶粒长大,强化钢材,节约钢材。在中国和一些国家,为了满足专业用钢的特殊要求,对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行了调整,从而出现了一系列专业用钢(如桥梁用钢、建筑用钢、钢筋用钢、压力容器用钢等)。)被开发出来。
(2)与普通碳素结构钢相比,优质碳素结构钢的硫、磷等非金属夹杂物含量较低。根据含碳量和用途的不同,这类钢大致可分为三类:①含碳量小于0.25%的低碳钢,特别是含碳量小于0.10%的08F、08Al等。由于其良好的深冲性和可焊性,其被广泛用作深冲部件,例如汽车和罐。20G是制造普通锅炉的主要材料。此外,低碳钢也广泛用作机械制造中的渗碳钢。② 0.25 ~ 0.60% C为中碳钢,多用于调质状态下制造机械制造业的零件。③0.6%以上的C为高碳钢,多用于制造弹簧、齿轮、滚子等。根据锰含量的不同,可分为普通锰含量(0.25 ~ 0.8%)和高锰含量(0.7 ~ 1.0%和0.9 ~ 1.2%)两组。锰可以提高钢的淬透性,强化铁素体,提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。通常在高锰含量钢的牌号后加“Mn”,如15Mn、20Mn,以区别于正常锰含量的碳钢。
按目的分类
按用途可分为碳素结构钢和碳素工具钢。
碳素工具钢的碳含量在0.65%-1.35%之间。热处理后可获得高硬度和高耐磨性。主要用于制造各种工具、刀具、模具、量具(见工具钢)。
根据钢的屈服强度,碳素结构钢分为五个等级:
Q195、Q215、Q235、Q255、Q275
每个品牌因质量不同分为A、B、C、D四个档次,最多有四种。
,有的只有一个;此外,钢铁冶炼的脱氧方式也有差异。
脱氧方法符号:
沸腾钢
半镇静钢
z镇静钢
tz-特殊镇静钢碳钢
含碳量小于1.35%,除铁、碳及限量内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。碳钢的性能主要取决于碳含量。随着碳含量的增加,钢的强度和硬度增加,而塑性、韧性和可焊性下降。与其他钢种相比,碳钢使用最早,成本低,性能范围广,用量最大。适用于公称压力pn≤32.0mpa,温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢气、氨气、氮气和石油产品。常用品牌有wc1、wcb、zg25,优质钢20、25、30,低合金结构钢16mn。
碳钢按化学成分(即碳含量)可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
碳钢的冶炼通常在转炉和平炉中进行。转炉一般冶炼普通碳钢,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迅速,有取代平炉炼钢的趋势。将钢水倒入钢锭模中,可以得到各种钢锭。钢锭经过锻造或轧制,然后加工成钢板、钢带、钢条和各种形状的型材。碳钢一般以热轧状态直接使用。用于制造工具和各种机器零件时,需要根据使用要求进行热处理;至于铸钢件,大部分都需要热处理。
碳钢的性能主要取决于钢的碳含量和显微组织。在退火或热轧状态下,随着碳含量的增加,钢的强度和硬度增加,而塑性和冲击韧性下降(见图)。焊接性和冷弯性变差。因此,工程结构用钢的碳含量往往是有限的。碳钢中的残余元素和杂质元素,如锰、硅、镍、磷、硫、氧和氮等,也会影响碳钢的性能。这些影响有时相互加强,有时相互抵消。
除了铁和碳之外,如果加入其他元素,合金钢就叫做合金钢。在普通碳钢的基础上加入一种或多种合金元素而形成的铁碳合金。根据添加元素的不同和适当的加工工艺,可获得高强、高韧、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁等特殊性能。
合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼和稀土。其中,钒、钛、铌和锆是钢中的强碳化物形成元素。只要有足够的碳,在适当的条件下可以形成它们各自的碳化物,缺碳或高温时会以原子状态进入固溶体。锰、铬、钨、钼是碳化物形成元素,一部分以原子状态进入固溶体,另一部分形成替位合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等。是不形成碳化物的元素,通常以原子状态存在于固溶体中。
合金钢的种类很多,通常分为低合金钢(含量;10%);按质量分为优质合金钢和特种合金钢;按特性和用途分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢、无磁钢)。
合金钢约占钢总产量的10%,通常用电炉冶炼。合金钢按用途可分为八大类,分别是:合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热无皮钢、电工硅钢。根据用途可以分为哪几种碳钢?
1.结构钢用于制造各种金属部件和各种机器零件。结构钢可分为:1)通用碳素结构钢,包括普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。2)锅炉用碳素结构钢有20g和22Mng。3)压力容器用碳素结构钢只有一种,即20R。4)船体用碳素结构钢分为A、B、D、E四个等级..5)桥梁用碳结构钢只有一种,16q。6)焊接气瓶用碳素结构钢包括HP245、HP265、HP295、HP325、HP345和HP365。
2.工具钢用于制造量具、刀具、模具和其他工具。
普通碳钢和优质碳钢的区别在于含碳量不同。2113
按质量分类
(1)普通钢(5261P≤41020.045%,S≤0.050%)
(2)优质1653钢(P和S均≤0.035%)
(3)优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)
钢被分成化学成分。碳钢和合金钢。
钢按用途分有三种:结构钢、工具钢、特殊性能钢,其中碳素结构钢包含在结构钢中。
(1)普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)
(2)优质钢(P和S均≤0.035%)
(3)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)普通碳钢和优质碳钢的区别在于含碳量的不同。2113
普通钢是碳钢,也就是铁碳合金。根据含碳量,分为低碳钢(要称为熟铁)、中碳钢和铸铁。一般含碳量小于0.2%的称为低碳钢,俗称熟铁或纯铁;含量为0.2-1.7%的钢;1.7%以上的称为生铁。
含铬量在12.5%以上,对外界介质(酸碱盐)有较高耐腐蚀性的钢称为不锈钢。根据钢中的微观结构,不锈钢可分为马氏体、铁素体、奥氏体、铁素体-奥氏体和沉淀硬化不锈钢。根据国家标准GB3280-92,共有55条规定。
在我们的日常生活中,有两种奥氏体不锈钢(有人称之为镍不锈钢)和马氏体不锈钢(有人称之为“不锈钢铁”,但不科学,容易产生误解,应避免使用)。奥氏体不锈钢的典型牌号为0Cr18Ni9,即“304”和1Cr18Ni9Ti。马氏体不锈钢,如制作刀具、剪刀的不锈钢,主要有2Cr13、3Cr13、6Cr13、7Cr17等。
由于这两种不锈钢的微观结构和成分不同,它们所含金属的微观结构也不同。
奥氏体不锈钢是碳钢,因为在钢中加入了高铬。普通钢是碳钢,也就是铁碳合金。根据含碳量,分为低碳钢(要称为熟铁)、中碳钢和铸铁。一般含碳量小于0.2%的称为低碳钢,俗称熟铁或纯铁;含量为0.2-1.7%的钢;1.7%以上的称为生铁。
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