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數(shù)。應用：制造重要機械零件的非合金鋼，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：屬共析鋼和過共析鋼，強度、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。應用：主要用于制造形狀復雜，力學性能要求高，而在工藝上又很難用鍛壓等方法成形的比較重要的機械零件，例如汽車的變速箱殼，機車車輛的車鉤和聯(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）。此類鋼必須同時保證化學成分和力學性能。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，其牌號后面應加“A”，例如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下時，稱特級優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號后面應加“E”以示區(qū)別。對于由原料帶進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鋼的物理化學性能化學成分質(zhì)量分數(shù)%|C:0.42～0.50化學成分質(zhì)量分數(shù)%|Si:0.17～0.37化學成分質(zhì)量分數(shù)%|Mn:0.50～0.80化學成分質(zhì)量分數(shù)%|Cr≤:0.25化學成分質(zhì)量分數(shù)%|Ni≤:0.30化學成分質(zhì)量分數(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力學性能|σb/MPa≥:600力學性能|σs/MPa≥:355力學性能|δ5(%)≥:16力學性能|ψ(%)≥:40

力學性能|AKU/J≥:3945號鋼抗拉強度600MPa、屈服強度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，其強度、塑性、韌性均比碳素結(jié)構(gòu)鋼好，綜合力學性能較好，用于制造較重要的機械零件。主要元素的影響錳約為0.25%~0.80%。固溶強化；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%，固溶強化；除FeO對鋼質(zhì)量的不良影響，有益。硫FeS與Fe形成低熔點共晶體（熔點為985℃），在1000~1250℃熱加工時導致鋼變脆而開裂，“熱脆”。有害。磷強度、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)應力。正火：和退火類似，但可以得到比退火較高的機械性能?；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，硬度和強度良好的綜合機械性能。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),與滑動軸承接觸的地方表面淬火。45鋼失效形式及防護措施45號鋼主要制作機器零部件，不同的部件會發(fā)生不同的失效形式，同一部件也會有多種的應力應變，如產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、拉伸等復雜交變應力的作用，受力十分復雜。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。關于彎曲、疲勞斷裂以及磨損的防護措施主要是合理的設計和材料的選取和操作規(guī)程符合，要選用耐應力腐蝕材料并嚴格控制應力和遵守操作規(guī)程。通常進行噴漆、涂鋅等措施對材料進行防腐。45鋼的主要用途45鋼在機械結(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，有時需熱處理（正火或調(diào)質(zhì)）后使用。45號應用于機械，未熱處理時：HB≤229；熱處理：正火；沖擊功：Aku≥39J；；強度較高，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HRC62）為合格,經(jīng)過熱處理，再淬火可以達到HRC42-46，這樣既能保證它良好的機械性能，又能得到表面的硬度要求，用于制作承受負荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應力較小的大型正火零件，以及對心部強度要求不高的表面淬火零件，如梢子,導柱，表針等部件45號鋼機械上用的比較多，用以制造蒸汽透平機、壓縮機、泵的運動零件；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)濟的基礎原材料產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟發(fā)展中具有重要地位。我國是鋼鐵生產(chǎn)和消費大國，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