非合金钢（碳钢）铁碳合金系列知识目录第一节铁碳合金的基本组织第二节Fe-Fe3C相图第三节非合金钢（碳钢）第三节非合金钢（碳钢）［钢］:是指以铁为主要元素，碳的质量分数Wc<2.11%并含有少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。根据国家标准GB/T13304-1991规定，钢按化学成分分为非合金钢、低合金钢、合金钢三类。［非合金钢］：是指钢中各元素含量低于规定值的铁碳合金。（碳钢）不仅价格低廉，容易加工，而且能满足一般工程结构和机械零件的使用性能要求，是最广泛应用的材料。一、杂质元素对钢性能的影响钢中常存杂质元素是钢冶炼时进入的，它们对钢的性能有一定的影响。1、锰的影响锰是由炼铁原料铁矿石及炼钢时加脱氧剂（锰铁）中带入的，非合金钢中锰的质量分数一般约为0.25%~0.80%。锰的脱氧能力较好，能清除钢中的FeO,降低钢的脆性，与硫化合成MnS，可以减轻硫的有害作用。锰还能溶于铁素体形成置换固溶体,产生固溶强化,提高钢的强度和硬度。锰在钢中是一种有益元素。2、硅的影响硅是由炼铁原料铁矿石及炼钢时加脱氧剂（硅铁）中带入的，非合金钢中锰的质量分数一般约为0.10%~0.40%，硅的脱氧能力比锰强，与钢液中的FeO生成炉渣，清除FeO对钢质量的不良影响，也能溶于铁素体中产生固溶强化，提高钢的强度和硬度，硅在钢中也是一种有益元素。3、硫的影响硫是在炼铁时由矿石和燃料带进的，它不溶于铁，而是以化合物FeS的形式存在。FeS与Fe形成低熔点共晶体（熔点为985C。），分布在奥氏体的晶界上。当钢在1000〜1250C。进行热加工时，由于晶界处共晶体熔化，将导致钢变脆而开裂，这种现象称为热脆。因此，硫在钢中是—种有害元素，必须严格控制。4、磷的影响磷是炼铁时由矿石带进的，在常温下能溶入铁素体，使钢的强度、硬度提高，但使塑性和韧性降低。尤其在低温下会使钢的塑性、韧性急剧下降，脆性转化温度升高。这种现象称为冷脆。在—般钢中，磷是有害元素，应严格控制。硫和磷虽是钢中的有害元素，但适当提高它在钢中的含量（—般Ws=0.08%〜0.35%、Wp=0.05%〜0.15%）,可以改善钢的切削加工性能，降价低工件表面粗糙度。二、非合金钢的分类非合金钢的种类很多，常按以下方法分类。1、按钢中碳的质量分数分类低碳钢(Wc<0.25%)、中碳钢(0.25WWCW0.60%)、高碳钢(Wc>0.60%)。2、按钢的用途分类碳素结构钢主要用于制作机械零件，工程结构件，一般属于低、中碳钢。碳素工具钢主要用于制作刀具、量具和模具。一般属于高碳钢。3、按钢的主要质量等级分类普通质量非合金钢(WsM0.045%、WpM0.045%)。普通质量碳钢是指不规定生产过程中需要特别控制质量要求的钢种。主要包括：一般用途碳素结构钢、碳素钢筋钢、铁道用一般碳钢等。优质非合金钢(硫、磷含量比普通质量碳钢少)，优质碳钢是指除普通质量碳钢和特殊质量碳钢以外的碳钢，在生产过程中需要特别控制质量(例如控制晶粒度、降低硫、磷含量、改善表面质量等)，以达到特殊的质量要求(与普通质量碳钢相比，有良好的抗脆断性能和冷成型性等)。主要包括：机械结构用优质碳钢、工程结构用碳钢、冲压薄板的低碳结构钢、焊条用碳钢、非合金易切削结构钢、优质铸造碳钢等。特殊质量非合金钢（WsW0.02%,Wp<0.020%）,特殊质量碳钢是指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能（例如控制淬透性和纯洁度）的碳钢。主要包括：保证淬透性碳钢、铁道用特殊碳钢、航空、兵器等专用碳钢、核能用碳钢、特殊焊条用钢、碳素弹簧钢、碳素工具钢和特殊易切削钢等。此外，钢按冶炼方法不同；可分为转炉钢和电炉钢；钢按冶炼时脱氧程度的不同，可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢等。三、常用非合金钢1、碳素结构钢牌号表示方法：由屈服点汉语拼音字母字首Q屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号四部分按顺序组成。例如Q235-AF,表示osM235MPa，质量等级为A级，脱氧方法为沸腾钢的碳素结构钢。特性：价格低廉，工艺性能（如焊接性和冷成形性）优应用：主要用于一般工程结构和普通机械零件。碳素结构钢通常热轧成各种型材（如圆钢.方钢.工字钢等），一般不经热而直接使用。195、Q215,通常轧制成薄板、钢筋供应市场。也可用于制作铆钉、螺钉、...
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