微课件－碳钢 (1)课件讲解

微课件－碳钢轮机工程学院陈培红主讲2碳素钢的分类碳素结构钢优质碳素结构钢铸钢碳素工具钢优质碳素结构钢的性能特点和应用07船舶工业用碳素钢一、碳素钢的分类含碳量

中碳钢，0.25～0.60%

低碳钢，＜0.25%

高碳钢，＞0.60%

用途

碳素结构钢，一般选用中、低碳钢碳素工具钢，一般选用高碳钢。

质量

优质碳素钢，S≤0.04%，P≤0.04%普通碳素钢，S≤0.05%，P≤0.045%高级优质碳素钢，S≤0.03%，P≤0.035%分类碳素钢：碳含碳量在0.0218%～2.11%的铁碳合金零件用钢构件用钢Q+屈服强度(+质量等级符号+脱氧方法符号)二、普通碳素结构钢１.牌号Q×××AF屈服点屈服点

s的值质量等级：A、B、C、D（其P、S含量依次下降，质量提高。）脱氧方法沸腾钢F半镇静钢b镇静钢Z特殊镇静钢TZ(Z、TZ省略不写)二、普通碳素结构钢2.成分3.热处理4.性能5.实例含碳量较低，Wc<0.30%热处理：供货时为热轧空冷→F+S，相当于正火，使用时不进行热处理。较高的强度，良好的塑性与韧性；良好的焊接性。

Q235－AF表示屈服点σs≥235MPa，“A”表示质量等级为A级（P、S含量最多，质量最差）、沸腾钢。Q195、Q215、Q235一般桥梁、建筑结构构件，普通机械零件，如螺钉、螺母等。Q255、275可用于受力较大的机械零件，如链轮、拉杆等。６.应用二、普通碳素结构钢螺钉、铆钉08F、10F、15F：造船、制造锅炉、建造桥梁等。15、20、25：也称渗碳钢，用于制造轴承、齿轮、活塞销等。水管

30、35、40、45、50：也称调质钢，用于制造齿轮、轴、连杆、螺栓等。

45钢应用最广。

60、65、70：也称弹簧钢，常用于制造弹簧、凸轮、钢丝绳等。

普通含猛量钢（含锰量0.35～0.8％）较高含锰量钢（含锰量0.8～1.2％）两位数字”，表示平均含碳量的万分数。40Mn“两位数字+Mn”。数字仍表示平均含碳量的万分数。三、

优质碳素结构钢１.分类4.性能5.典型牌号Wc=0.05-0.85%，多数为低中碳成分，少数高碳。一般使用时必须进行热处理。较高强度，较好塑性与韧性。性能变化范围较大。

45-含碳量0.45%,用量最大的优质碳素结构钢2.成分3.热处理三、

优质碳素结构钢

08F—表示Wc为0.08%的优质碳素结构钢，属沸腾钢。65Mn—表示Wc为0.65%、含锰量较高（WMn=0.9~1.2%)的优质碳素结构钢。08F、

20、

45、

65用量最大的冷冲压钢，如柴油机和仪表外壳、容器、罩子等。冷冲压件、焊接件（无缝钢管）和标准件、渗碳件等零件。调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆等重要零件。弹性件和耐磨件：小尺寸弹簧、低速车轮等6.应用三、

优质碳素结构钢远洋船舶船体用钢一般都是较高含锰量的钢如20Mn三、

优质碳素结构钢－小结钢类性能特点应用举例低碳沸腾钢冷冲压性能好05F用作冶炼不锈钢、耐热钢的炉料，也可以代替工业纯铁；08F、10F用来制作搪瓷制品、汽车外壳低碳钢冷变形性能好、焊接性好、塑性和韧性高10、20可以制造工作温度小于450℃的船用钢管；20也可作为柴油机机体或机座的全焊结构或铸焊结构用材；15、20、15Mn、20Mn可制柴油机活塞销，凸轮、凸轮轴中碳钢综合机械性能好45是机械制造中用量最大的钢；35、45、45Mn等可以制造柴油机曲轴、连杆、活塞杆、主要螺栓以及中间轴、推力轴、艉轴等；中碳钢是一般机器上受力复杂，负荷较大的重要零件（主轴、齿轮等）的主要用材高碳钢强度和硬度高、高弹性、高屈强比和高耐磨性制造弹簧或要求高耐磨性的零件，如轧辊/轴、偏心轴，凸轮及钢丝绳等ZG+两组数字（分别表示最小屈服点和最小抗拉强度）例：ZG270-500四、

铸钢１.牌号最小抗拉强度为500MPa最小屈服点为270MPa铸造碳钢２.成分３.热处理４.性能Wc=0.20-0.60%，低中碳铸造成形，经热处理后使用。较高的硬度、强度和塑性、韧性，即综合力学性能较好。四、

铸钢因为铸钢的结晶温度范围广，因此钢液的流动性差，凝固时收缩也大，容易形成分散缩孔，偏析也较严重，铸造性能不好，需要采取较复杂的铸造工艺才能获得合格铸件。另外，由于熔化温度高，因此铸钢件的晶粒粗大，因此铸钢件均需进行热处理。ZG270-500５.应用四、

铸钢用于制造一些形状复杂难以进行锻造或切削加工，又要求较高强度和塑性的,采用铸铁难以满足性能的零件。例，船用柴油机的气缸盖、曲轴、螺旋桨、艉轴管、锚链等。工作温度在400℃以下的零件使用碳素铸钢件在400℃以上工作的零件使用合金钢铸件

ZG40Cr——工具钢的一种五、

碳素工具钢按用途分为:

刃具钢模具钢量具钢模具刃具量具１.分类2.成份五、

碳素工具钢高碳(0.65~1.35%C)3.热处理球化退火+淬火+低温回火球化退火为淬火作组织准备。4.性能高硬度(≥HRC60),主要取决于含碳量。良好的耐磨性，

高的强度;一定的塑性与韧性碳素工具钢热硬性、淬透性差，用作小尺寸的手工工具和低速刃具(＜２５０℃）。T7~T9