碳钢-优质碳素结

碳钢——优质碳素结构钢——45钢碳钢碳钢也叫碳素钢，指含碳量Wc小于2.11%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。碳钢的分类（1）按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类，碳素结构钢又分为工程构建钢和机器制造结构钢两种；（2）按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢；（3）按脱氧方法可分为沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、半镇静钢（b）和特殊镇静钢（TZ）；（4）按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC≤0.25%）,中碳钢（WC0.25%—0.6%）和高碳钢（WC>0.6%）；（5）按钢的质量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）和特级优质钢。说明：一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。种类1、碳素结构钢

代表：Q2352、优质碳素结构钢代表45、65Mn、08F。牌号注解：直接表示金属含碳量的万分数。应用：制造重要机械零件的非合金钢，一般都要经过热处理之后使用。3、碳素工具钢代表：T12钢特点：属共析钢和过共析钢，强度、硬度较高，耐磨性好适用于制造各种低速切削刀具。4、铸钢代表：ZG200-400，表示σs=200MPa，σb=400MPa的铸钢。应用：主要用于制造形状复杂，力学性能要求高，而在工艺上又很难用锻压等方法成形的比较重要的机械零件，例如汽车的变速箱壳，机车车辆的车钩和联轴器等。优质碳素结构钢——45钢定义：钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅（Si）（一般不超过0.40%）、锰（Mn）（一般不超过0.80%，较高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（残余元素除外）。此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其硫（S）、磷（P）杂质元素含量一般控制在0.035%以下。若控制在0.030%以下者叫高级优质钢，其牌号后面应加“A”，例如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下时，称特级优质钢，其牌号后面应加“E”以示区别。对于由原料带进钢中的其他残余合金元素，如铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。有的牌号锰（Mn）含量达到1.40%，称为锰钢。45钢45钢（ZG310-570）是用途较广的优质碳素结构钢。可进行退火，正火和调质等热处理，具有铁素体和珠光体或回火索氏体的组织。45钢在优质碳素结构钢中最为典型，它不仅强度、硬度较高，且兼有较好的塑性和韧性，即综合性能优良。45钢在机械结构中用途最广，常用来制造轴、丝杠、齿轮、连杆、套筒、键、重要螺钉和螺母等。45钢的物理化学性能化学成分质量分数%|C:0.42～0.50化学成分质量分数%|Si:0.17～0.37化学成分质量分数%|Mn:0.50～0.80化学成分质量分数%|Cr≤:0.25化学成分质量分数%|Ni≤:0.30化学成分质量分数%|Cu≤:0.25推荐热处理/℃|正火:850推荐热处理/℃|淬火:840推荐热处理/℃|回火:600力学性能|σb/MPa≥:600力学性能|σs/MPa≥:355力学性能|δ5(%)≥:16力学性能|ψ(%)≥:40

力学性能|AKU/J≥:3945号钢抗拉强度600MPa、屈服强度355MPa、热轧硬度229HBS、退火硬度197HBS因含硫、磷等有害杂质较少，因而质量较高，其强度、塑性、韧性均比碳素结构钢好，综合力学性能较好，用于制造较重要的机械零件。主要元素的影响锰约为0.25%~0.80%。固溶强化；清除FeO，降低钢的脆性；与硫化合成MnS，可以减轻硫的有害作用。有益。硅约为0.10%~0.40%，固溶强化；除FeO对钢质量的不良影响，有益。硫FeS与Fe形成低熔点共晶体（熔点为985℃），在1000~1250℃热加工时导致钢变脆而开裂，“热脆”。有害。磷强度、硬度提高，但使塑性和韧性降低，“冷脆”。有害。45号钢不同的处理方式得到不同的组织结构1、45钢的退火后的金相——奥氏体，退火后太软，一般45钢都不做退火处理2、45钢的正火后的金相——奥氏体+珠光体，这是材料供应状态的金相3、45钢的淬火后的金相——马氏体，45钢可以淬火，但这样做得不多，一般都是用调质处理45钢，若非要淬火，其硬度不是很高。4、45钢调质零件进行了金相检测，结果组织为珠光体+铁素体+回火索氏体。退火：主要目的是降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能，也主要用于消除铸、锻、焊、轧、冷等加工所产生的内应力。正火：和退火类似，但可以得到比退火较高的机械性能。回火：分为高、中、低温回火，一般与淬火结合使用。调质：淬火+高温回火就是调质。主要目的是获得塑性、韧性，硬度和强度良好的综合机械性能。淬火：主要目的是获得高硬度。45钢由于塑性和硬度适中,所以一般不做正火,退火，只调质和淬火(主要是表面淬火),一般做轴类零件的话是整体调质,与滑动轴承接触的地方表面淬火。45钢失效形式及防护措施45号钢主要制作机器零部件，不同的部件会发生不同的失效形式，同一部件也会有多种的应力应变，如产生弯曲、扭转、剪切、拉伸等复杂交变应力的作用，受力十分复杂。其中轴径的表面容易磨损，其失效的主要形式为弯曲、疲劳断裂和磨损、腐蚀。关于弯曲、疲劳断裂以及磨损的防护措施主要是合理的设计和材料的选取和操作规程符合，要选用耐应力腐蚀材料并严格控制应力和遵守操作规程。通常进行喷漆、涂锌等措施对材料进行防腐。45钢的主要用途45钢在机械结构中用途最广，常用来制造轴、丝杠、齿轮、连杆、套筒、键、重要螺钉和螺母等。一般多轧（锻）制成圆、方、扁等型材、板材和无缝钢管。主要用于制造一般结构及机械结构零、部件以及建筑结构件和输送流体用管道。根据使用要求，有时需热处理（正火或调质）后使用。45号应用于机械，未热处理时：HB≤229；热处理：正火；冲击功：Aku≥39J；；强度较高，塑性和韧性尚好，45#钢板淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格,经过热处理，再淬火可以达到HRC42-46，这样既能保证它良好的机械性能，又能得到表面的硬度要求，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如梢子,导柱，表针等部件45号钢机械上用的比较多，用以制造蒸汽透平机、压缩机、泵的运动零件；还可代替渗碳钢制造齿轮、轴、活塞销等零件(零件需经高频或火焰表面淬火)；并可用作铸件。45钢的市场前景钢铁工业作为国民经济的基础原材料产业，在经济发展中具有重要地位。我国是钢铁生产和消费大国，粗钢产量连续13年居世界第一。中国钢铁工业不仅在数量上