機械構造用碳鋼是一類以碳為主要合金元素的鋼材,碳含量通常在0.02%到2.11%之間。
根據碳含量的不同,可以將碳鋼分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼三種類型。機械構造用碳鋼主要使用低碳鋼和中碳鋼。
㈠碳鋼的基本概念
碳鋼是由鐵和碳為主要成分組成的合金,碳含量通常在0.02%到2.11%之間。根據碳含量的不同,碳鋼可以分為:
⒈低碳鋼(碳含量小於0.25%):又稱軟鋼,具有良好的延展性和韌性,易於加工。
⒉中碳鋼(碳含量在0.25%至0.6%之間):具有較高的強度和硬度,但韌性和延展性較低於低碳鋼。
⒊高碳鋼(碳含量大於0.6%):具有最高的硬度和強度,但韌性和延展性較低,多用於製造需要高強度和耐磨性的工具和機械零件。
㈡機械構造用碳鋼的特性
⒈強度與韌性:碳鋼的強度和韌性主要取決於其碳含量。低碳鋼韌性高但強度較低,中碳鋼則在強度和韌性之間取得平衡。
⒉可加工性:碳鋼在熱加工和冷加工過程中具有良好的可加工性,易於焊接、切削、鍛造和鑄造。低碳鋼尤其易於加工。
⒊耐磨性:中高碳鋼具有較好的耐磨性,適合製造需要承受摩擦和磨損的零部件。
⒋經濟性:碳鋼相較於其他合金鋼價格較低,且原材料易得,具有良好的經濟效益。
㈢機械構造用碳鋼的應用
⒈機械零件:如齒輪、軸、螺栓、連桿等,這些零件需要良好的強度和韌性。
⒉結構件:如建築鋼結構、橋樑構件、壓力容器等,這些結構件需要高承載能力和耐久性。
⒊汽車工業:包括車架、車體結構、發動機零件等,這些零件需要良好的強度和耐磨性。
㈣碳鋼的熱處理
為了提高碳鋼的性能,通常會進行熱處理,包括:
⒈退火:使鋼材軟化,提高韌性和可加工性。
⒉正火:改善鋼的機械性能,消除內應力。
⒊淬火:提高硬度和強度。
⒋回火:調整硬度和韌性,減少淬火後的脆性。
一般連接棒、接頭、軸類、曲軸、螺絲、汽車零件、機器零件、機械零件機械工具等。
標準代號 | 規格號碼 | 材料號碼 | 記號 |
---|---|---|---|
GB | 699 | 05F | |
AISI | 1005 | ||
CNS | 3828 | S9CK | |
GB | 699 | 08F | |
JIS | G4051 | S9CK | |
AISI | 1006 | ||
AISI | 1008 | ||
CNS | 3828 | S10C | |
GB | 699 | 08 | |
GB | 699 | 10 | |
JIS | G4051 | S10C | |
DIN | 17210 | 1.0301 | C10 |
DIN | 17210 | 1.1121 | Ck10 |
GB | 699 | 10F | |
AISI | 1010 | ||
CNS | 3828 | S12C | |
JIS | G4051 | S12C | |
AISI | 1012 | ||
CNS | 3828 | S15C | |
JIS | G4051 | S15C | |
AISI | 1015 | ||
SAE | G10150 | 1015 | |
DIN | 17210 | 1.0401 | C15 |
DIN | 17210 | 1.114 | Cm15 |
CNS | 3828 | S15CK | |
GB | 699 | 15 | |
JIS | G4051 | S15CK | |
DIN | 17210 | 1.1141 | Ck15 |
CNS | 3828 | S17C | |
JIS | G4051 | S17C |
碳(C)% | 矽(Si)% | 錳(Mn)% | 磷(P)% | 硫(S)% | 鎳(Ni)% | 鉻(Cr)% | 銅(Cu)% | Ni+Cr |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
≦ 0.06 | ≦ 0.03 | ≦ 0.04 | ≦ 0.035 | ≦ 0.04 | ≦ 0.25 | ≦ 0.1 | ||
≦ 0.06 | ≦ 0.035 | ≦ 0.04 | ≦ 0.05 | |||||
0.07~0.12 | 0.1~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.025 | ≦ 0.025 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 |
0.05~0.11 | ≦ 0.3 | 0.25~0.5 | ≦ 0.035 | ≦ 0.04 | ≦ 0.25 | ≦ 0.1 | ≦ 0.25 | |
0.07~0.12 | 0.1~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.025 | ≦ 0.025 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 |
≦ 0.08 | 0.25~0.4 | ≦ 0.04 | ≦ 0.05 | |||||
≦ 0.1 | 0.3~0.5 | ≦ 0.04 | ≦ 0.05 | |||||
0.08~0.13 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.03 | ≦ 0.035 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.3 |
0.05~0.12 | 0.17~0.37 | 0.35~0.65 | ≦ 0.035 | ≦ 0.035 | ≦ 0.25 | ≦ 0.1 | ≦ 0.25 | |
0.07~0.14 | 0.17~0.37 | 0.35~0.65 | ≦ 0.035 | ≦ 0.035 | ≦ 0.25 | ≦ 0.15 | ≦ 0.25 | ≦ 0.3 |
0.08~0.13 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.035 | ≦ 0.035 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | |
0.07~0.13 | 0.15~0.35 | 0.35~0.6 | ≦ 0.045 | ≦ 0.045 | ||||
0.07~0.13 | 0.15~0.35 | 0.35~0.6 | ≦ 0.035 | ≦ 0.035 | ||||
0.07~0.14 | ≦ 0.07 | 0.25~0.5 | ≦ 0.035 | ≦ 0.035 | ≦ 0.25 | ≦ 0.15 | ≦ 0.25 | |
0.08~0.13 | 0.3~0.6 | ≦ 0.04 | ≦ 0.05 | |||||
0.1~0.15 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.03 | ≦ 0.035 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.03 | ≦ 0.35 |
0.1~0.15 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.03 | ≦ 0.035 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.03 | ≦ 0.35 |
0.3~0.6 | ≦ 0.04 | ≦ 0.05 | ||||||
0.13~0.18 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.03 | ≦ 0.035 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | |
0.13~0.18 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.03 | ≦ 0.035 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.35 |
0.13~0.18 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.04 | ≦ 0.05 | ||||
0.13~0.18 | 0.3~0.6 | ≦ 0.04 | ≦ 0.05 | |||||
0.12~0.18 | 0.15~0.35 | 0.3~0.8 | ≦ 0.045 | ≦ 0.045 | ||||
0.12~0.18 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.035 | 0.02~0.035 | ||||
0.13~0.18 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.025 | ≦ 0.025 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | |
0.12~0.18 | 0.17~0.37 | 0.35~0.65 | ≦ 0.035 | ≦ 0.035 | ≦ 0.25 | ≦ 0.25 | ≦ 0.25 | |
0.13~0.18 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.025 | ≦ 0.025 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ||
0.12~0.18 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.035 | ≦ 0.035 | ||||
0.15~0.2 | 0.15~0.35 | 0.3~0.6 | ≦ 0.03 | ≦ 0.035 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.35 |
0.15~0.2 | 0.15~0.3 | 0.3~0.6 | ≦ 0.03 | ≦ 0.035 | ≦ 0.2 | ≦ 0.2 | ≦ 0.3 | ≦ 0.35 |