優(yōu)質(zhì)碳素鋼:例如45鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)為0.45%;08鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)為0.08% 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制造機器零件。
一般都要經(jīng)過熱處理以提高力學(xué)性能。
根據(jù)碳的質(zhì)量分數(shù)不同,有不同的用途。
08、08F、10、10F鋼,塑性、韌性高,具有優(yōu)良的冷成形性能和焊接性能,常冷軋成薄板,用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機上的冷沖壓件,如汽車身、拖拉機駕駛室等;15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負荷較輕、表面要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零件,如活塞銷、樣板等;30、35、40、45、50鋼經(jīng)熱處理(淬火+高溫回火)后具有良好的綜合力學(xué)性能,即具有較高的強度和較高的塑性、韌性,用于制作軸類零件,例如40、45鋼常用于制造汽車、拖拉機的曲軸、連桿、一般機床主軸、機床齒輪和其他受力不大的軸類零件;55、60、65鋼熱處理(淬火+中溫回火)后具有高的彈性極限,常用于制作負荷不大、尺寸較小(截面尺寸小于12~15mm)的彈簧,如調(diào)壓和調(diào)速彈簧、柱塞彈簧、冷卷彈簧等 。
碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼,含碳量在0.65%~1.35%范圍內(nèi),其生產(chǎn)成本低,原料來源易取得,切削加工性良好,處理后可以得到高硬度和高耐磨性,所以是被廣泛采用的鋼種,用來制造各種刃具、模具、量具。
但這類鋼的紅硬性差,即當工作溫度大于250℃時,鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。
另外,碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬,而且容易產(chǎn)生變形和裂紋。
普通低合金鋼---普通低合金鋼是一種含有少量合金元素(多數(shù)情況下其總量w總不超過3%)的普通合金鋼。
這種鋼的強度比較高,綜合性能比較好,并具有耐腐蝕、耐磨、耐低溫以及較好的切削性能、焊接性能等。
在大量節(jié)約稀缺合金元素(如鎳、鉻)條件下,通常1?t普通低合金鋼可頂1.2—1.3?t碳素鋼使用,其使用壽命和使用范圍更是遠遠超過碳素鋼。
普通低合金鋼可以用一般冶煉方法在平爐、轉(zhuǎn)爐中冶煉,成本也和碳素鋼接近。
工程結(jié)構(gòu)鋼--這是指工程和建筑結(jié)構(gòu)用的合金鋼,包括可焊接的高強度合金結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼筋鋼、鐵道用合金鋼、地質(zhì)石油鉆探用合金鋼、壓力容器用合金鋼、高錳耐磨鋼等。
這類鋼用作工程和建筑結(jié)構(gòu)件,在合金鋼中,這類鋼合金含量總量較低,但生產(chǎn)、使用量較大。
機械結(jié)構(gòu)鋼--這類鋼是指適用于制造機器和機械零件的合金鋼。
它是在優(yōu)質(zhì)碳紊鋼的基礎(chǔ)上,適當?shù)丶尤胍环N或數(shù)種合金元素,用來提高鋼的強度、韌性和淬透性。
這類鋼通常要經(jīng)過熱處理(如調(diào)質(zhì)處理、表面硬化處理)后使用。
主要包括常用的合金結(jié)構(gòu)鋼和合金彈簧鋼兩大類,其中包括調(diào)質(zhì)處理的合金鋼、表面硬化處理的合金鋼(滲碳鋼、氮化鋼、表面高頻淬火鋼等)、冷塑性成型用合金鋼(冷頂鍛用鋼、冷擠壓用鋼等)。
按化學(xué)成分基本組成系列可分為Mn系鋼、SiMn系鋼、Cr系鋼、CrMo系鋼、CrNiMo系鋼、Nj系鋼、B系鋼等。
合金結(jié)構(gòu)鋼---合金結(jié)構(gòu)鋼的含碳量wc比碳素結(jié)構(gòu)鋼低一些,一般在0.15%一0.50%的范圍內(nèi)。
除含碳外,還含有一種或幾種合金元素,如硅、錳、釩、鈦、硼及鎳、鉻、鉬等。
合金結(jié)構(gòu)鋼易于淬硬和不易變形或開裂,便于熱處理改善鋼的性能。
合金結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、船舶、汽輪機、重型機床的各種傳動件和緊固件。
低碳合金鋼一般進行滲碳處理,中碳合金鋼一般進行調(diào)質(zhì)處理 。
合金工具鋼--合金工具鋼是含有多種合金元素,如硅、鉻、鎢、鉬、釩等的中、高碳鋼。
合金工具鋼容易淬硬,不易產(chǎn)生變形和裂紋,適于用來制造尺寸大、形狀復(fù)雜的刃具、模具和量具。
用途不同,合金工具鋼的含碳量也不同。
大多數(shù)合金工具鋼的含碳量wc為0.5%~1.5%。
熱變形模具用鋼含碳較低,wc在0.3%~0.6%范圍內(nèi);切削刀具用鋼一般含碳wc1%左右;冷加工模具用鋼則含碳量較高,如石墨模具鋼含碳量wc達1.5%,高碳高鉻型冷加工模具用鋼含碳量wc高達2%以上。
高速工具鋼---(方管圖)高速工具鋼是高碳高合金工具鋼,鋼中含碳量wc為0.7%-1.4%,鋼中含有能形成高硬度碳化物的合金元素,如鎢、鉬、鉻、釩。
高速工具鋼具有高的紅硬性,在高速切削的條件下,溫度高達500-600攝氏度硬度也不降低,從而保證良好的切削性能。
彈簧鋼--彈簧在沖擊、振動或長期交變應(yīng)力下使用,所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。
在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質(zhì)量好等。
碳素彈簧鋼即含碳量wc在0.6%~0.9%范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(包括正常和較高含錳量的)。
合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種,它們的含碳量稍低,主要靠增加硅含量WSi(1.3%~2.8%)提高性能;另外還有鉻、鎢、釩的合金彈簧鋼。
結(jié)合我國資源,并根據(jù)汽車、拖拉機設(shè)計新技術(shù)的要求,研制出在硅錳鋼基礎(chǔ)上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種,延長了彈簧的使用壽命,提高了彈簧質(zhì)量。
軸承鋼--軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。
軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力,所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性,以及高的彈性極限。
對軸承鋼的化學(xué)成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格。
軸承鋼又稱高碳鉻鋼,含碳wc為l%左右,含鉻量wc為0.5%-1.65%。
軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類。
電工硅鋼---電器工業(yè)用硅鋼主要用來制造電器工業(yè)用硅鋼片。
硅鋼片是電機和變壓器制造中用量很大的 按化學(xué)成分硅鋼可以分為低硅鋼和高硅鋼。
低硅鋼含硅量wSi1.0%~2.5%,主要用來制造電機;高硅鋼含硅量wSi?3.0%~4.5%,一般用來制造變壓器。
它們的含碳量wc≤0.06%~0.08%。
鋼軌鋼--鋼軌主要承受機車車輛的壓力及沖擊載荷,因此,要求有足夠的強度和硬度及一定的韌性。
通常采用的鋼軌鋼是平爐和轉(zhuǎn)爐冶煉的碳素鎮(zhèn)靜鋼,這種鋼含碳wc0.6%~0.8%,屬于中碳鋼和高碳鋼,但鋼中含錳量WMn較高,在0.6%~1.1%的范圍內(nèi)。