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1、第五章第五章 非合金钢（碳素钢）非合金钢（碳素钢） 熟悉非合金钢(碳素钢)的分类，掌握碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸造碳钢的牌号、性能和应用。第五章第五章第五章第五章 非合金钢（碳素钢）非合金钢（碳素钢）非合金钢（碳素钢）非合金钢（碳素钢）目目 录录第一节第一节 杂质元素对碳素钢性能的影响杂质元素对碳素钢性能的影响一、锰的影响二、硅的影响三、硫的影响四、磷的影响第二节第二节 碳素钢的分类碳素钢的分类一、按钢中碳的质量分数分类二、按主要质量等级分类三、按钢的用途分类第三节第三节 常用的碳素钢常用的碳素钢一、碳素结构钢二、优质碳素结构钢三、碳素工具钢四、铸造碳钢复习思考题复习思考题第五
2、章第五章第五章第五章 非合金钢（碳素钢）非合金钢（碳素钢）非合金钢（碳素钢）非合金钢（碳素钢）第一节第一节第一节第一节 杂质元素对碳素钢性能的影响杂质元素对碳素钢性能的影响杂质元素对碳素钢性能的影响杂质元素对碳素钢性能的影响 碳素钢中的杂质元素主要是由炼铁、炼钢的原料中带入的，这些元素又称为常存元素，主要有锰、硅、硫、磷等。一、锰的影响一、锰的影响 锰具有较强的脱氧能力，可消除钢中FeO夹杂物，降低钢的脆性，是有益元素。二、硅的影响二、硅的影响 硅比锰具有较强的脱氧能力，能溶于铁素体中使铁素体强化，提高钢的强度和硬度，但同时也降低了钢的塑性和韧性，也是有益元素。三、硫的影响三、硫的影响 硫不溶
3、于铁，会导致坯料开裂，是有害元素，必须严格控制。四、磷的影响四、磷的影响 磷能溶入铁素体中产生固溶强化，使钢的强度和硬度显著提高，但塑性和韧性也急剧下降，尤其使钢在低温时脆性更大，还使钢的韧脆转变温度提高，也是有害元素，必须严格控制。第二节第二节第二节第二节 碳素钢的分类碳素钢的分类碳素钢的分类碳素钢的分类一、按钢中碳的质量分数分类一、按钢中碳的质量分数分类（1）低碳钢 w(C)0.25%（2）中碳钢 0.25w(C)0.6（3）高碳钢 w(C)0.6二、按主要质量等级分类二、按主要质量等级分类（1）普通质量碳素钢 w(S)0.045，w(P)0.045（2）优质碳素钢 硫与磷含量比普通质量碳
4、素钢少（3）特殊质量碳素钢 w(S)0.020，w(P)0.020三、按钢的用途分类三、按钢的用途分类（1）碳素结构钢（2）碳素工具钢第三节第三节第三节第三节 常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢一、碳素结构钢一、碳素结构钢 一般为中、低碳成分，具有良好的塑性、韧性和一定的强度，同时具有良好的加工工艺性能、焊接性能和冷变形成形性能。 牌号由屈服点的第一个汉语拼音字母“Q”、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法四部分按顺序组成。 碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能见表5-1。 沸腾钢、镇静钢分别以F、Z表示；半镇静钢用b表示；TZ表示特殊镇静钢，通常Z与TZ可省略不标。 屈服点的数值
5、规定以钢材厚度（或直径）小于或等于16mm时的屈服点数值表示；质量等级分A、B、C、D四级，其中A级质量较低，D级质量最高。表5-1 碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能（摘自GB/T 700-1988）第三节第三节第三节第三节 常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢第三节第三节第三节第三节 常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢三、碳素工具钢三、碳素工具钢 钢号以T再加数字表示。T表示钢的类别为碳素工具钢，数字表示碳的质量分数的千分数。 碳素工具钢的牌号、化学成分、力学性能及用途见表5-3。四、铸造碳钢四、铸造碳钢 牌号由“ZG+两组数据”表示，“ZG”表示铸钢，两组数据
6、分别是最低屈服点和最低抗拉强度。二、优质碳素结构钢二、优质碳素结构钢 牌号用两位数字表示钢的平均碳质量分数的万分数。 优质碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能见表5-2。 工程用铸造碳钢的牌号、化学成分、力学性能和用途见表5-4。表5-2 优质碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能(摘自GB/T 699-1999)第三节第三节第三节第三节 常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢表5-2 优质碳素结构钢的牌号、化学成分和力学性能（续）第三节第三节第三节第三节 常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢表5-3 碳素工具钢的牌号、化学成分、力学性能及用途（摘自GB/T 1298-19
7、86）第三节第三节第三节第三节 常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢表5-4 工程用铸造碳钢的牌号、化学成分、力学性能和用途 （摘自GB/T 11352-1989）第三节第三节第三节第三节 常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢常用的碳素钢1.什么是非合金钢？2.钢中常存的杂质元素有哪些？对其性能有何影响？3.碳素钢常见的分类方法有哪些？4.说出下列钢号属于哪类钢？并说明符号和数字的含义。 Q235-AF08F4565MnT8AT10ZG2705005.为什么铸铁等组织粗大的材料要用布氏硬度测量法？钢号08F、45、20、65Mn、T12、Q195、60、T8A、40中，哪些钢的焊接性能良好适合于制作焊接件？哪些钢硬度高、耐磨性好适合制作工具？哪些钢具有较高的强度和弹性适合制作弹簧？哪些钢具有较好的综合力学性能适合制作轴和齿轮？6.碳素结构钢与优质碳素结构钢各自有何特点？其主要应用场合有何不同？7.碳素工具钢随着碳的质量分数的增加，其力学性能和应用场合有何异同？8.铸钢件主要应用于何种场合？与铸铁相比其性能有何差异？
