第3章金属材料 3.1碳钢 3.2合金钢 33铸钢与铸铁 3.4有色金属及其合金
3.1 碳钢 3.2 合金钢 3.3 铸钢与铸铁 3.4 有色金属及其合金 第3章 金属材料
3.1碳钢 31.1碳钢的成分和分类 312碳钢的牌号及用途
3.1.1 碳钢的成分和分类 3.1.2 碳钢的牌号及用途 3.1 碳钢
3.1.1碳钢的成分和分类 成分—w(C)≤2.11% Mn、Si→固溶强化 S→热脆 冷脆 O、N、H→强度、塑性、韧性↓ 2.分类 1)按C含量分 低C钢w(C)≤0.25% 中C钢0.25%0.6% 2)按质量分(S、P含量)—普通碳素钢;优质碳素钢;高级优质碳素钢。 3)按用途分—碳素结构钢、碳素工具钢
3.1.1 碳钢的成分和分类 １. 成分 —— w(C) ≤2.11% Mn、Si →固溶强化 S → 热脆 P → 冷脆 O、N、H → 强度、塑性、韧性↓ ２. 分类 1）按C含量分 低C钢 w(C) ≤ 0.25% 中C钢 0.25%＜w(C) ≤ 0.6% 高C钢 w(C) ＞ 0.6% 2）按质量分（S、P含量）——普通碳素钢；优质碳素钢；高级优质碳素钢。 3）按用途分—— 碳素结构钢、碳素工具钢
3.1.2碳钢的牌号及用途 碳素结构钢 2.优质碳素结构钢 3.碳素工具钢
3.1.2 碳钢的牌号及用途 1．碳素结构钢 2．优质碳素结构钢 3．碳素工具钢
1.碳素结构钢 牌号—如Q215B,表示≥215MPa(厚度≤16mm),B级质量。 表33联票率年单d8 G/T00解太准 年89标准 牌 材厚度直径,画钢半钢校糖能单 学成和力性能均俫证 保还成分,温 Ol 161066-105003 学性能x 9米0150小时?0中不小于 019335A191614-220340385-90B93—A850C2045Fb 2232-2993102100,5 Q235cDP7392400s32b352017-7 93285600470-51094929501/9284519450-7 O37 038-0.38529010460-61020180050619045
1．碳素结构钢 牌号 —— 如 Q215B，表示s ≥ 215 MPa（厚度≤ 16mm），B级质量。 表3-1 碳素结构钢的牌号和化学成分(GB/T700-1988) 牌号 等级 化学成分 脱氧 w(C) 方法 % w( Mn) % w( Si) % w(S ) % w( P) % 不大于 Q195 － 0.06-0.12 0.25-0.50 0.30 0.050 0.045 F,b,Z Q215 A / B 0.09-0.15 0.25-0.55 0.30 0.050 / 0.045 0.045 F,b,Z Q235 A 0.14-0.22 0.30-0.65 0.30 0.050 0.045 F,b,Z B 0.12-0.20 0.30-0.70 0.30 0.045 0.045 F,b,Z C 0.18 0.35-0.80 0.30 0.040 0.040 Z D 0.17 0.35-0.80 0.30 0.035 0.035 TZ Q255 A / B 0.18-0.28 0.40-0.70 0.30 0.050 / 0.045 0.045 Z Q275 － 0.28-0.38 0.50-0.80 0.35 0.050 0.045 Z GB/T700-1988 标准 GB700-79 标准 化学成分和力学性能均须保证 A 类钢 —— 保证力学性能， B 类钢 —— 保证化学成分， C 类钢 —— 保证化学成分及力学性能。 Q195 A1；B1 Q215 A2；C2 Q235 A3；C3 Q255 A4；C4 Q275 C5 碳素结构钢 新、老标准钢号对照 表3-2 碳素结构钢的机械性能(GB/T700-1988) 牌 号 等 级 拉 伸 试 验 冲击试验 屈服点s，MPa 抗拉 强度 b / MPa 伸长率 s , % 温度 ℃ V型冲 击功 (纵向) J 钢材厚度(直径)，mm 钢材厚度(直径), mm 16 >40 ~60 >100 ~150 > 150 16 >40 ~60 >100 ~150 > 150 不小于 不小于 不小于 Q195 － 195 － － － 315-390 33 － － － － － Q215 A/B 215 195 175 165 335-410 31 29 27 26 －/20 －/27 Q235 A/B C/D 235 215 195 185 375-460 26 24 22 21 －/20 0/-20 －/27 Q255 A/B 255 235 215 205 410-510 24 22 20 19 －/20 －/27 Q275 － 275 255 235 225 490-610 20 18 16 15 － －
用途 钢板、钢筋、型钢等,作桥梁、建筑等构件。 热处理:热轧空冷 组织:S+F homei96963.com 钢桥梁 建筑构件
用途 钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。 热处理：热轧空冷 组织：S＋F 多边型角钢 钢筋、螺纹钢 螺钉、铆钉 钢桥梁 建筑构件
2.优质碳素结构钢 牌号—如45钢,含C量为45/10000=0.45%。 表3-4优质碳素钢的化学成分和性能 化学成分,% MPa 钢号 08F0.05-0.110.25-0.50≤0.03<0.035<0.035 175 100.07-0.130.35-0.650.17-037<0.035<0.035 205 200.17-0.230.35-0650.17-0.37<0.035<0.035245 350.32-0.390.50-0.800.17-0.37<0.035<0.035 315 400.37-0.440.50-0.800.17-0.37<0.035<0.035 335 450.42-0.500.50-0.800.17-0.370.035<0.035355 500.47-0.550.50-0.800.17-0.37<0.035<0.035 375 600.57-0.650.50-0.800.17-0.37<0.035<0.035 400 650.62-0.700.50-0.800.17-0.37<0.035<0.035 420 摘自GB/T699-1999)
2．优质碳素结构钢 牌号 —— 如 45 钢，含C量为45 / 10000 = 0.45 % 。 表3-4 优质碳素钢的化学成分和性能 钢号 化学成分，% s ，MPa ≥ C Mn Si S P 08F 10 20 35 40 45 50 60 65 0.05-0.11 0.07-0.13 0.17-0.23 0.32-0.39 0.37-0.44 0.42-0.50 0.47-0.55 0.57-0.65 0.62-0.70 0.25-0.50 0.35-0.65 0.35-0.65 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.03 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 <0.035 175 205 245 315 335 355 375 400 420 (摘自GB/T699-1999)
用途 较重要的零件,如齿轮、轴、连杆、弹簧等。 热处理: 渗碳、淬火、回火等。 汽车曲轴 y
用途 较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。 汽车曲轴 热处理： 渗碳、淬火、回火等
3.碳素工具钢 牌号—如T12A钢,含C量为12/1000=1.2%, A表示高级优质,w(S)≤0.020%,w(P)≤0.030%。 表3-4碳素工具钢的化学成分和性能(淬火后HRC≥62) 钢号 C.% Mn. %o 8%P%6退火后水冷淬火 HBS≤温度,℃ 0.65-0.74≤0.40 ≤0.3500300.035 800-820 T80.75-0.84≤0.40 0.3500300.035 187 780-800 T8Mn0.80-0.900.40-0.60≤0.350.0300.035 187 780-800 0.85-0.94 0.40 <0.35 0.0300.035 192 760-780 T10Mn0.95-1.040.40-0.60 <0.35 0.0300.035 760-780 T10 0.95-1.04 <0.40 <0.35 0.0300035 207 760-780 T12 1.15-1.24≤0.40 ≤0350.0300.035 207 760-780 T13 1.25-1.35≤0.40 ≤0.350.0300.035 217 760-780 (摘自GB/T298-1986)
3．碳素工具钢 牌号 —— 如 T12A钢，含C量为12 / 1000 = 1.2 % ， A表示高级优质，w(S) 0.020 % ，w(P) 0.030 % 。 钢号 C, % Mn, % Si, % S, % P, % 退火后 HBS, 水冷淬火 温度，℃ T7 T8 T8Mn T9 T10Mn T10 T12 T13 0.65-0.74 0.75-0.84 0.80-0.90 0.85-0.94 0.95-1.04 0.95-1.04 1.15-1.24 1.25-1.35 0.40 0.40 0.40-0.60 0.40 0.40-0.60 0.40 0.40 0.40 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 187 187 187 192 19 207 207 217 800-820 780-800 780-800 760-780 760-780 760-780 760-780 760-780 表3-4 碳素工具钢的化学成分和性能（淬火后HRC≥62) (摘自GB/T1298-1986)
用途 冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等 热处理:淬火+低温回火 组织:回火M+粒状Fe3C+A 螺纹量规 引部64HRC~67HRC 柄部 <35HIRC
用途 冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。 螺纹量规 热处理：淬火+ 低温回火 组织：回火M＋粒状Fe3C + A