优质碳素结构钢.docx

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1、优质碳素结构钢(1)牌号和化学成分见表3-6、表3-7。 (2)力学性能见表38。 (3)用途见表3-9。 表36优质碳素结构钢的牌号和化学成分 统一数序号 字 代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 U20080 U20l00 U20150 U20082 U20102 U20152 U20202 U20252 U20302 U20352 U20402 U20452 U20502 U20552 U20602 U20652 U20702 U20752 08F 10F 15F 08 lO 15 20 25 30 35 40 45 50 55

2、60 65 70 75 牌号 C O05O11 O07O13 0.12O18 0.05O11 0.07O13 O120.18 化学成分(质量分数)() Si 0.03 O07 O07 O17O37 0.17O37 0.17O37 Mn 0.250.50 O25O50 0.25O50 O35O65 0.350.65 Cr M 0.10 O15 0.25 O30 0.25 0.30 0.30 0.25 0.25 O25 O25 O25 O25 Cu O10 O30 0.15 O30 O350.65 O25 O30 0.350.65 O50O80 O50O80 O50OB0 O50O80 0.500

3、.80 0.500.80 O25 O30 O170.23 0.170.37 O220.29 O27O34 O320.39 0.37O44 O42_O50 0.470.55 O520.60 0.57O65 0.17O37 O17O37 O17O37 0.17O37 O17O37 0.17O37 O17O37 0.17O37 O25 O30 0.25 0.25 0.25 O30 0.25 O30 0.25 O25 0.25 O25 O25 O25 O30 0.25 0.25 O.30 O30 0.30 O500.80 O25 0.50O80 O25 O30 0.25 O50O80 O50O80 0

4、.500.80 O25 O30 0.25 0.25 O30 O30 O25 O25 O25 O620.70 0.170.37 O670.75 0.170.37 O720.80 0.17O37 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 3l U20802 U20852 U21152 U21202 U21252 U21302 U21352 U21402 U21452 U21502 U21602 U21652 U21702 80 85 15 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn 40Mn 45Mn 50Mn 60Mn 65Mn 70Mn O770.85 O820.90

5、 O12O18 0.17O23 O22O29 0.27O34 O32O39 O370.44 0.420.50 O480.56 0.570.65 0.620.70 O170.37 O170.37 O17O37 O17O37 O50O80 0.25 O30 0.25 O25 0.50O80 O25 O30 O701.00 O25 O30 0.25 O701.00 O25 0.30 O25 O25 0.170.37 O70100 O25 O30 O170.37 O17O37 O170.37 0.17O37 O17O37 O17O37 0.17O37 0.701.00 O701.00 O701.00

6、0.701.00 O701.00 0.701.00 O25 O30 0.25 0.25 0.25 O30 0.30 O25 O25 O25 0.25 0.25 0.25 O25 O25 O30 0.25 0.25 0.30 0.30 0.30 O901.20 O25 0.901.20 0.67O75 0.170.37 O25 O30 注：1表中所列牌号为优质钢。如果是高级优质钢，在牌号后面加“A”(统一数字代号最后一位数字改为“3”)；如果是特级优质钢，在牌号后面加“E(统一数字代号最后一-位数字改为“6”)；对于沸腾钢，牌号后面为“F”(统一数字代号最后一位数字为“0”)；对于半镇静钢，牌号

7、后面为“b”(统一数字代号最后一位数字为“1”)。 2使用废钢冶炼的钢允许含铜量不大于030。 3热压力加工用钢的铜含量应不大于020。 4铅浴淬火(派登脱)钢丝用的3585钢的锰含量为030060；铬含量不大于010，镍含量不大于O15，铜含量不大于020；硫、磷含量应符合钢丝标准要求。 508钢用铝脱氧冶炼镇静钢，锰含量下限为025，硅含量不大于003，铝含量为002一007。此时钢的牌号为08A1。 6冷冲压用沸腾钢含硅量不大于003。 7氧气转炉冶炼的钢其含氮量应不大于0008。供方能保证合格时，可不做分析。 8经供需双方协议，0825钢可供应硅含量不大于017的半镇静钢，其牌号为08

8、b25b。 9上述各成分含量皆指质量分数。 表3-7优质碳素结构钢的硫、磷含量 组 别 优质钢 高级优质钢 特级优质钢 P () 0.035 0.030 0.025 S 0.035 0.030 O020 表3-8优质碳素结构钢的力学性能 钢材交货状推荐热处理 力学性能 态硬度HBSl0300 试样毛坯牌号 尺寸mm 正火 淬火 回火 bMPa sMPa 5() () AKu2J 08F 10F 15F 08 IO 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 15Mn 20Mn 25Mn 25 25 25 25 篮 25 25 25 25 25 25

9、 25 25 25 25 25 25 试样 试样 试样 25 25 25 930 930 920 930 930 920 910 900 880 870 860 850 830 820 810 810 790 920 910 900 870 860 850 840 840 830 820 820 820 820 870 600 600 600 60D 600 600 600 480 480 480 600 295 315 355 325 335 375 4lO 450 490 530 570 600 630 645 675 695 715 1080 1080 1130 410 450 490

10、175 185 205 195 205 225 245 275 295 315 335 355 375 380 400 410 420 880 930 980 245 275 295 35 33 29 33 3l 27 25 23 21 20 19 16 14 13 12 lO 9 7 6 6 26 24 22 60 55 55 60 55 55 55 50 50 45 45 40 40 35 35 30 30 30 30 30 55 50 50 71 63 55 47 39 31 71 未热处理钢 13l 137 143 131 137 143 156 170 179 197 217 229

11、 24l 255 255 255 269 285 285 302 163 197 207 退火钢 187 197 207 217 229 229 229 24l 241 255 30Mn 35Mn 40Mn 45Mn 50Mn 60Mn 65Mn 70Mn 25 25 25 25 25 25 25 25 880 870 860 850 830 810 830 790 860 850 840 840 830 600 600 600 600 600 540 560 590 620 645 695 735 785 315 335 355 375 390 410 430 450 20 18 17 15

12、 13 11 9 8 45 45 45 40 40 35 30 30 63 55 47 39 3l 217 229 229 241 255 269 285 285 187 197 207 217 217 229 229 229 注：1对于直径或厚度小于25mm的钢材，热处理是在与成品截面尺寸相同的试样毛坯上进行。 2表中所列正火推荐保温时间不少于30min，空冷；淬火推荐保温时间不少于30min，70、80和85钢油冷，其余钢水冷；回火推荐保温时间不少于1h。 表3-9优质碳素结构钢的特性和应用 牌 号 主要特性 深冲压，深拉延性好，冷加工性，焊接性08F 好 成分偏析倾向大，时效敏感性大，故

13、冷加工时，可采用消除应力热处理，或水韧处理，防止冷加工断裂 极软低碳钢，强度、硬度很低，塑性、 宜轧制成薄板、薄带、冷变形材、冷拉、08 韧性极好，冷加工性好，淬透性、淬硬性极差，时效敏感性比08F稍弱，不宜切削加工，退火后，导磁性能好 强度低(稍高于08钢)，塑性、韧性很好， 宜用冷轧、冷冲、冷镦、冷弯、热轧、1OF lO 焊接性优良，无回火脆性。易冷热加工成型、淬透性很差，正火或冷加工后切削性能好 15F 15 为改善其切削性能需进行正火或水韧处理适当提高硬度。淬透性、淬硬性低、韧性、焊接性好 强度硬度稍高于15F，15钢，塑性焊接20 具有一定强度、硬度。塑性和韧性好。焊25 淬透性、淬

14、硬性差。淬火后低温回火后强韧性好，无回火脆性 焊接件、热锻、热冲压件渗碳后用作耐磨接性、冷塑性加工性较高，被切削性中等、件 性都好，热轧或正火后韧性好 制作不太重要的中、小型渗碳、碳氮共渗件、锻压件，如杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮，重型机械拉杆、钩环等 热挤压、热镦等工艺成型，制造要求受力不大、韧性高的零件，如摩擦片、深冲器皿、汽车车身、弹体等 较高或焊接性能较好的中、小结构件、螺钉、螺栓、拉杆、起重钩、焊接容器等 冷冲压、焊接件、表面硬化件 丝 用作冲压件、压延件，各类不承受载荷的覆盖件、渗碳、渗氮、氰化件、制作各类套筒、靠模、支架 应用举例 优质沸腾钢，强度、硬度低，塑性极好。 易轧成薄板，

15、薄带、冷变形材、冷拉钢 强度、硬度、塑性与1OF、10钢相近。 制造受力不大，形状简单，但韧性要求强度、硬度较高，塑性好、焊接性尚好，30 被切削性良好 强度适当。塑性较好，冷塑性高，焊接性35 尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用 强度较高，可切削性良好，冷变形能力中等，焊接性差，无回火脆性，淬透性低，40 易生水淬裂纹，多在调质或正火态使用，两者综合性能相近，表面淬火后可用于制造承受较大应力件 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，45 淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理 高强度中碳结构钢，冷变形能力低，可切削性中等。焊接性差，无回火脆性

16、，淬透50 性较低，水淬时，易生裂纹。使用状态：正火，淬火后回火，高频表面淬火，适用于在动载荷及冲击作用不大的条件下耐磨性高的机械零件 具有高强度和硬度，塑性和韧性差，被切55 削性中等，焊接性差，淬透性差，水淬时易淬裂。多在正火或调质处理后使用，适于制造高强度、高弹性、高耐磨性机件 具有高强度、高硬度和高弹性。冷变形时60 塑性差，可切削性能中等，焊接性不好，淬透性差，水淬易生裂纹；故大型件用正火处理。 牌 号 主要特性 适当热处理或冷作硬化后具有较高强度与弹性。焊接性不好。易形成裂纹，不宜焊65 接，可切削性差，冷变形塑性低，淬透性不好，一般采用油淬，大截面件采用水淬油冷，或正火处理。其特

17、点是在相同组态下其疲劳强度可与合金弹簧钢相当 70 75 80 强度和弹性比65锕稍高，其他性能与65钢近似 性能与65、70钢相似，但强度较高而弹性路低，其淬透性亦不高。通常在淬火、回火后使用 含碳量最高的高碳结构钢，强度、硬度比85 其他高碳钢高，但弹性略低，其他性能与65,70,75,80钢相近似。淬透性仍然不高 用于受力不大，温度150的低载荷零件，渗碳件表面耐磨性好，可作耐磨件 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件，如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件 适于制造曲轴心轴、传动轴、活塞杆、连杆、链轮、齿轮等，作焊接件时需先预热，焊后缓冷 可在正火或调质后使用，适于热锻、热

18、压。如丝杆、拉杆、轴键、齿轮、轴套筒等，主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。 焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火 锻造齿轮、拉杆、轧辊、轴摩擦盘、机床主轴、发动机曲轴、农业机械犁铧、重载荷心轴及各种轴类零件等，及较次要的减振弹簧、弹簧垫圈等 齿轮、连杆、轮圈、轮缘、机车轮箍、扁弹簧、热轧轧辊等 轧辊、轴类、轮箍、弹簧圈、减振弹簧、离合器、钢丝绳 应用举例 宜用于制造截面、形状简单、受力小的扁形或螺形弹簧零件。如汽门弹簧、弹簧环等也宜用于制造高耐磨性零件，如轧辊、曲轴、凸轮 及钢丝绳等 弹簧、钢丝、钢带、车轮圈等 板弹簧、螺旋弹簧、抗磨损零件、较低速车

19、轮等 铁道车辆、扁形板弹簧、圆形螺旋弹簧、钢丝钢带等 含锰(WMn0.70。1.00)较高的低碳渗碳钢，因锰高故其强度、塑性、可切削性15Mn 和淬透性均比15钢稍高，渗碳与淬火时表面形成软点较少，宜进行渗碳、碳氮共渗处理，得到表面耐磨而心都韧性好的综合性能。热轧或正火处理后韧性好 20Mn 25Mn 其强度和淬透性比15Mn钢略高，其他性能与15Mn钢相近 性能与20Mn及25钢相近，强度稍高 与30钢相比具有较高的强度和淬透性，冷30Mn 变形时塑性好，焊接性中等，可切削性良好。热处理时有回火脆性倾向及过热敏感性 强度及淬透性比30Mn高，冷变形时的塑35Mn 性中等。可切削性好，但焊接性

20、较差。宜调质处理后使用 淬透性略高于40钢。热处理后，强度、硬40Mn 度、韧性比40钢稍高，冷变形塑性中等，可切削性好，焊接性低，具有过热敏感性和回火脆性，水淬易裂 中碳调质结构钢，调质后具有良好的综合45Mn 齿轮、曲柄轴。支架、铰链、螺钉、螺母。 铆焊结构件。板材适于制造油罐等。寒冷地区农具，如奶油罐等 与15Mn钢基本相同 与20Mn及25钢相近 螺栓、螺母、螺钉、拉杆、杠杆、小轴、刹车机齿轮 转轴、啮合杆、螺栓、螺母、螺钉等，心轴、齿轮等 耐疲劳件、曲轴、辊子、轴、连杆。高应力下工作的螺钉、螺母等 转轴、心轴、花键轴、汽车半轴、万向接力学性能。淬透性、强度、韧性比45钢高，头轴、曲轴

21、、连杆、制动杠杆、啮合杆、可切削性尚好，冷变形塑性低，焊接性差，齿轮、离合器、螺栓、螺母等 具有回火脆性倾向 性能与50钢相近，但其淬透性较高，热处用作承受高应力零件。高耐磨零件。如齿轮、齿轮轴、摩擦盘、心轴、平板弹簧等 大尺寸螺旋弹簧、板簧、各种圆扁弹簧，弹簧环、片，冷拉钢丝及发条 受中等载荷的板弹簧，直径达720mm螺旋弹簧及弹簧垫圈、弹簧环。高耐磨性零件，如磨床主轴、弹簧卡头、精密机床丝杆、犁、切刀、螺旋辊子轴承上的套环、铁道钢轨等 性能与70钢相近，但淬透性稍高，热处理承受大应力、磨损条件下工作零件。如各种弹簧圈、弹簧垫圈、止推环、锁紧圈、离合器盘等 后强度、硬度、弹性均比70钢好，具有过热敏感性和回火脆性倾向，易脱碳及水淬时形成裂纹倾向、冷塑性变形能力差 50Mn 理后强度、硬度、弹性均稍高于50钢。焊接性差，具有过热敏感性和回火脆性倾向 强度、硬度、弹性和淬透性比60钢稍高，60Mn 退火态可切削性良好、冷变形塑性和焊接性差。具有过热敏感和回火脆性倾向 强度、硬度、弹性和淬透性均比65钢高，具有过热敏感性和回火脆性倾向，水淬有65Mn 形成裂纹倾向。退火态可切削性尚可，冷变形塑性低，焊接性差 70Mn