碳钢和合金钢

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碳钢和合金钢

• 碳钢
  • 分类
    • 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；
    • 按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢；
    • 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）
    • 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%）
  • 碳钢的牌号
    • 牌号：例Q235-A·F，表示σs=235MPa。
    • 牌号注解：Q是屈服强度 A质量等级（有ABCD四级），F沸腾钢。
  • 应用
    • 一般工程结构和普通机械零件。如Q235可制作螺栓、螺母、销子、吊钩和不太重要的机械零件以及建筑结构中的螺纹钢、型钢、钢筋等。
  • 热处理
    • 钢的淬火热处理
      • 淬火热处理就是把碳钢加热到AC3或者AC1以上30-50°C，保温后放到不同的冷却介质中进行快速冷却(冷却速度大于临界冷却速度)，以得到马氏体组织(M)。淬火后的组织为马氏体和残余奥氏体。
    • 钢的回火热处理
      • 钢在淬火后得到的马氏体组织硬而脆，且工件内部有很大的内应力。回火的目的是消除内应力，适当降低硬度，改善加工性能。根据不同的工艺要求，回火分为高温回火，中温回火和低温回火三种工艺方法，其温度的选择及组织性能的变化
• 合金钢
  • 分类
    • 根据合金元素的含量：分为低合金钢（含量《 5％），中合金钢（含量5％~10％），高合金钢（含量》 10％）;
    • 按质量：分为合金钢，特种合金钢;
    • 主要合金元素：锰钢，铬钢，硼钢，铬镍钢，铬锰钢等;
    • 根据合金钢的用途：分为合金结构钢，弹簧钢，轴承钢，合金工具钢，高速工具钢，不锈钢，耐热不锈钢，电工硅钢。 合金钢根据其元素含量分为低合金钢和高合金钢：
  • 牌号
    • 例：合金弹簧钢 60Si2Mn
    • 含碳量 ~0.6%；硅含量 ~2%；锰含量 Mn~1%。
  • 应用
    • 建筑及工程
    • 机械制造用
    • 用于高温螺栓、螺母材料等
    • 用于弹簧材料
  • 热处理
    • 对奥氏体化的影响——大多数合金元素（镍、钴除外）都减缓奥氏体化过程。所以在热处理时就需要比碳钢更高的加热温度和更长的保温时间。——碳化物不宜分解。
    • 对奥氏体晶粒大小的影响——大多数合金元素有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。但锰和硼却相反，可以促进奥氏体晶粒长大，所以，除锰钢外，合金钢在加热时不易过热。这样有利于在淬火后获得细马氏体；也有利于适当提高加热温度，使奥氏体中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高钢的力学性能。
    • 合金元素对过奥氏体转变的影响——除钴外，所有合金元素都使C曲线右移，降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性（如图7-4）。有些合金元素还使C曲线的形状发生改变。另外，大多数合金元素还使Ms点下降