碳鋼-優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)

碳鋼——優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼——45鋼碳鋼碳鋼也叫碳素鋼，指含碳量Wc小于2.11%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。碳鋼的分類（1）按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類，碳素結(jié)構(gòu)鋼又分為工程構(gòu)建鋼和機(jī)器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種；（2）按冶煉方法可分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼；（3）按脫氧方法可分為沸騰鋼（F）、鎮(zhèn)靜鋼（Z）、半鎮(zhèn)靜鋼（b）和特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ）；（4）按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼（WC≤0.25%）,中碳鋼（WC0.25%—0.6%）和高碳鋼（WC>0.6%）；（5）按鋼的質(zhì)量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼（含磷、硫較高）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼（含磷、硫較低）和高級優(yōu)質(zhì)鋼（含磷、硫更低）和特級優(yōu)質(zhì)鋼。說明：一般碳鋼中含碳量較高則硬度越大，強(qiáng)度也越高，但塑性較低。種類1、碳素結(jié)構(gòu)鋼

代表：Q2352、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼代表45、65Mn、08F。牌號注解：直接表示金屬含碳量的萬分?jǐn)?shù)。應(yīng)用：制造重要機(jī)械零件的非合金鋼，一般都要經(jīng)過熱處理之后使用。3、碳素工具鋼代表：T12鋼特點(diǎn)：屬共析鋼和過共析鋼，強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性好適用于制造各種低速切削刀具。4、鑄鋼代表：ZG200-400，表示σs=200MPa，σb=400MPa的鑄鋼。應(yīng)用：主要用于制造形狀復(fù)雜，力學(xué)性能要求高，而在工藝上又很難用鍛壓等方法成形的比較重要的機(jī)械零件，例如汽車的變速箱殼，機(jī)車車輛的車鉤和聯(lián)軸器等。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼——45鋼定義：鋼中除含有碳（C）元素和為脫氧而含有一定量硅（Si）（一般不超過0.40%）、錳（Mn）（一般不超過0.80%，較高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（殘余元素除外）。此類鋼必須同時(shí)保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。其硫（S）、磷（P）雜質(zhì)元素含量一般控制在0.035%以下。若控制在0.030%以下者叫高級優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號后面應(yīng)加“A”，例如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下時(shí)，稱特級優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號后面應(yīng)加“E”以示區(qū)別。對于由原料帶進(jìn)鋼中的其他殘余合金元素，如鉻（Cr）、鎳（Ni）、銅（Cu）等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。有的牌號錳（Mn）含量達(dá)到1.40%，稱為錳鋼。45鋼45鋼（ZG310-570）是用途較廣的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼?？蛇M(jìn)行退火，正火和調(diào)質(zhì)等熱處理，具有鐵素體和珠光體或回火索氏體的組織。45鋼在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中最為典型，它不僅強(qiáng)度、硬度較高，且兼有較好的塑性和韌性，即綜合性能優(yōu)良。45鋼在機(jī)械結(jié)構(gòu)中用途最廣，常用來制造軸、絲杠、齒輪、連桿、套筒、鍵、重要螺釘和螺母等。45鋼的物理化學(xué)性能化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%|C:0.42～0.50化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%|Si:0.17～0.37化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%|Mn:0.50～0.80化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%|Cr≤:0.25化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%|Ni≤:0.30化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%|Cu≤:0.25推薦熱處理/℃|正火:850推薦熱處理/℃|淬火:840推薦熱處理/℃|回火:600力學(xué)性能|σb/MPa≥:600力學(xué)性能|σs/MPa≥:355力學(xué)性能|δ5(%)≥:16力學(xué)性能|ψ(%)≥:40

力學(xué)性能|AKU/J≥:3945號鋼抗拉強(qiáng)度600MPa、屈服強(qiáng)度355MPa、熱軋硬度229HBS、退火硬度197HBS因含硫、磷等有害雜質(zhì)較少，因而質(zhì)量較高，其強(qiáng)度、塑性、韌性均比碳素結(jié)構(gòu)鋼好，綜合力學(xué)性能較好，用于制造較重要的機(jī)械零件。主要元素的影響錳約為0.25%~0.80%。固溶強(qiáng)化；清除FeO，降低鋼的脆性；與硫化合成MnS，可以減輕硫的有害作用。有益。硅約為0.10%~0.40%，固溶強(qiáng)化；除FeO對鋼質(zhì)量的不良影響，有益。硫FeS與Fe形成低熔點(diǎn)共晶體（熔點(diǎn)為985℃），在1000~1250℃熱加工時(shí)導(dǎo)致鋼變脆而開裂，“熱脆”。有害。磷強(qiáng)度、硬度提高，但使塑性和韌性降低，“冷脆”。有害。45號鋼不同的處理方式得到不同的組織結(jié)構(gòu)1、45鋼的退火后的金相——奧氏體，退火后太軟，一般45鋼都不做退火處理2、45鋼的正火后的金相——奧氏體+珠光體，這是材料供應(yīng)狀態(tài)的金相3、45鋼的淬火后的金相——馬氏體，45鋼可以淬火，但這樣做得不多，一般都是用調(diào)質(zhì)處理45鋼，若非要淬火，其硬度不是很高。4、45鋼調(diào)質(zhì)零件進(jìn)行了金相檢測，結(jié)果組織為珠光體+鐵素體+回火索氏體。退火：主要目的是降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能，也主要用于消除鑄、鍛、焊、軋、冷等加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。正火：和退火類似，但可以得到比退火較高的機(jī)械性能?；鼗穑悍譃楦?、中、低溫回火，一般與淬火結(jié)合使用。調(diào)質(zhì)：淬火+高溫回火就是調(diào)質(zhì)。主要目的是獲得塑性、韌性，硬度和強(qiáng)度良好的綜合機(jī)械性能。淬火：主要目的是獲得高硬度。45鋼由于塑性和硬度適中,所以一般不做正火,退火，只調(diào)質(zhì)和淬火(主要是表面淬火),一般做軸類零件的話是整體調(diào)質(zhì),與滑動(dòng)軸承接觸的地方表面淬火。45鋼失效形式及防護(hù)措施45號鋼主要制作機(jī)器零部件，不同的部件會(huì)發(fā)生不同的失效形式，同一部件也會(huì)有多種的應(yīng)力應(yīng)變，如產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、拉伸等復(fù)雜交變應(yīng)力的作用，受力十分復(fù)雜。其中軸徑的表面容易磨損，其失效的主要形式為彎曲、疲勞斷裂和磨損、腐蝕。關(guān)于彎曲、疲勞斷裂以及磨損的防護(hù)措施主要是合理的設(shè)計(jì)和材料的選取和操作規(guī)程符合，要選用耐應(yīng)力腐蝕材料并嚴(yán)格控制應(yīng)力和遵守操作規(guī)程。通常進(jìn)行噴漆、涂鋅等措施對材料進(jìn)行防腐。45鋼的主要用途45鋼在機(jī)械結(jié)構(gòu)中用途最廣，常用來制造軸、絲杠、齒輪、連桿、套筒、鍵、重要螺釘和螺母等。一般多軋（鍛）制成圓、方、扁等型材、板材和無縫鋼管。主要用于制造一般結(jié)構(gòu)及機(jī)械結(jié)構(gòu)零、部件以及建筑結(jié)構(gòu)件和輸送流體用管道。根據(jù)使用要求，有時(shí)需熱處理（正火或調(diào)質(zhì)）后使用。45號應(yīng)用于機(jī)械，未熱處理時(shí)：HB≤229；熱處理：正火；沖擊功：Aku≥39J；；強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚好，45#鋼板淬火后沒有回火之前，硬度大于HRC55（最高可達(dá)HRC62）為合格,經(jīng)過熱處理，再淬火可以達(dá)到HRC42-46，這樣既能保證它良好的機(jī)械性能，又能得到表面的硬度要求，用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件，以及對心部強(qiáng)度要求不高的表面淬火零件，如梢子,導(dǎo)柱，表針等部件45號鋼機(jī)械上用的比較多，用以制造蒸汽透平機(jī)、壓縮機(jī)、泵的運(yùn)動(dòng)零件；還可代替滲碳鋼制造齒輪、軸、活塞銷等零件(零件需經(jīng)高頻或火焰表面淬火)；并可用作鑄件。45鋼的市場前景鋼鐵工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要地位。我國是鋼鐵生產(chǎn)和消費(fèi)大國，粗鋼產(chǎn)量連續(xù)13年居世界第一。中國鋼鐵工業(yè)不僅在數(shù)量上