(1)牌号和化学成分见表3-6、表3-7。
(2)力学性能见表3—8。
(3)用途见表3-9。
表3—6优质碳素结构钢的牌号和化学成分
序号 | 统一数字 代号 | 牌号 | 化学成分(质量分数)(%) | |||||
C | Si | Mn | Cr | M | Cu | |||
≤ | ||||||||
1 | U20080 | 08F | O.05~O.11 | ≤0.03 | 0.25~0.50 | 0.10 | O.30 | 0.25 |
2 | U20l00 | 10F | O.07~O.13 | ≤O.07 | O.25~O.50 | O.15 | 0.30 | 0.25 |
3 | U20150 | 15F | 0.12~O.18 | ≤O.07 | 0.25~O.50 | 0.25 | 0.30 | 0.25 |
4 | U20082 | 08 | 0.05~O.11 | O.17~O.37 | O.35~O.65 | O.10 | O.30 | O.25 |
5 | U20102 | lO | 0.07~O.13 | 0.17~O.37 | 0.35~0.65 | 0.15 | O.30 | O.25 |
6 | U20152 | 15 | O.12~0.18 | 0.17~O.37 | O.35~0.65 | O.25 | O.30 | O.25 |
7 | U20202 | 20 | O.17~0.23 | 0.17~0.37 | 0.35~0.65 | O.25 | O.30 | O.25 |
8 | U20252 | 25 | O.22~0.29 | 0.17~O.37 | O.50~O.80 | O.25 | O.30 | 0.25 |
9 | U20302 | 30 | O.27~O.34 | O.17~O.37 | O.50~O.80 | 0.25 | O.30 | 0.25 |
10 | U20352 | 35 | O.32~0.39 | O.17~O.37 | O.50~O.B0 | 0.25 | O.30 | 0.25 |
11 | U20402 | 40 | 0.37~O.44 | 0.17~O.37 | O.50~O.80 | O.25 | O.30 | O.25 |
12 | U20452 | 45 | O.42_O.50 | O.17~O.37 | 0.50~0.80 | 0.25 | O.30 | 0.25 |
13 | U20502 | 50 | 0.47~0.55 | 0.17~O.37 | 0.50~0.80 | 0.25 | O.30 | O.25 |
14 | U20552 | 55 | O.52~0.60 | O.17~O.37 | O.50~0.80 | O.25 | 0.30 | O.25 |
15 | U20602 | 60 | 0.57~O.65 | 0.17~O.37 | 0.50~O.80 | O.25 | O.30 | 0.25 |
16 | U20652 | 65 | O.62~0.70 | 0.17~0.37 | O.50~O.80 | O.25 | O.30 | O.25 |
17 | U20702 | 70 | O.67~0.75 | 0.17~0.37 | O.50~O.80 | 0.25 | O.30 | O.25 |
18 | U20752 | 75 | O.72~0.80 | 0.17~O.37 | 0.50~0.80 | 0.25 | O.30 | O.25 |
19 | U20802 | 80 | O.77~0.85 | O.17~0.37 | O.50~O.80 | 0.25 | O.30 | 0.25 |
20 | U20852 | 85 | O.82~0.90 | O.17~0.37 | 0.50~O.80 | O.25 | O.30 | O.25 |
21 | U21152 | 15№ | O.12~O.18 | O.17~O.37 | O.70~1.00 | O.25 | O.30 | 0.25 |
22 | U21202 | 20Mn | 0.17~O.23 | O.17~O.37 | O.70~1.00 | O.25 | 0.30 | O.25 |
23 | U21252 | 25Mn | O.22~O.29 | 0.17~0.37 | O.70~1.00 | O.25 | O.30 | O.25 |
24 | U21302 | 30Mn | 0.27~O.34 | O.17~0.37 | 0.70~1.00 | O.25 | O.30 | 0.25 |
25 | U21352 | 35Mn | O.32~O.39 | O.17~O.37 | O.70~1.00 | 0.25 | O.30 | O.25 |
26 | U21402 | 40Mn | O.37~0.44 | O.17~0.37 | O.70~1.00 | 0.25 | 0.30 | O.25 |
27 | U21452 | 45Mn | 0.42~0.50 | 0.17~O.37 | 0.70~1.00 | O.25 | O.30 | O.25 |
28 | U21502 | 50Mn | O.48~0.56 | O.17~O.37 | O.70~1.00 | 0.25 | 0.30 | 0.25 |
29 | U21602 | 60Mn | 0.57~0.65 | O.17~O.37 | 0.70~1.00 | 0.25 | 0.30 | 0.25 |
30 | U21652 | 65Mn | 0.62~0.70 | 0.17~O.37 | O.90~1.20 | O.25 | 0.30 | 0.25 |
3l | U21702 | 70Mn | 0.67~O.75 | 0.17~0.37 | 0.90~1.20 | O.25 | O.30 | O.25 |
注:1.表中所列牌号为优质钢。如果是高级优质钢,在牌号后面加“A”(统一数字代号最后一位数字改为“3”);如果是特级优质钢,在牌号后面加“E’’(统一数字代号最后一-位数字改为“6”);对于沸腾钢,牌号后面为“F”(统一数字代号最后一位数字为“0”);对于半镇静钢,牌号后面为“b”(统一数字代号最后一位数字为“1”)。
2.使用废钢冶炼的钢允许含铜量不大于0.30%。
3.热压力加工用钢的铜含量应不大于0.20%。
4.铅浴淬火(派登脱)钢丝用的35.85钢的锰含量为0.30%~0.60%;铬含量不大于0.10%,镍含量不大于O.15%,铜含量不大于0.20%;硫、磷含量应符合钢丝标准要求。
5.08钢用铝脱氧冶炼镇静钢,锰含量下限为0.25%,硅含量不大于0.03%,铝含量为0.02%一0.07%。此时钢的牌号为08A1。
6.冷冲压用沸腾钢含硅量不大于0.03%。
7.氧气转炉冶炼的钢其含氮量应不大于0.008%。供方能保证合格时,可不做分析。
8.经供需双方协议,08~25钢可供应硅含量不大于0.17%的半镇静钢,其牌号为08b~25b。
9.上述各成分含量皆指质量分数。
表3-7优质碳素结构钢的硫、磷含量(质量分数)
组 别 | P | S |
(%)≤ |
| |
优质钢 | 0.035 | 0.035 |
高级优质钢 | 0.030 | 0.030 |
特级优质钢 | 0.025 | O.020 |
表3-8优质碳素结构钢的力学性能
牌号 | 试样毛坯尺寸/mm | 推荐热处理/℃ | 力学性能 | 钢材交货状态硬度HBSl0/300≤ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
正火 | 淬火 | 回火 | ób/MPa | ós/MPa | δ5(%) | Ψ(%) | AKu2/J | ||||||||||||||||||||||||||||||||
≥ | 未热处理钢 | 退火钢 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
08F | 25 | 930 |
|
| 295 | 175 | 35 | 60 |
| 13l |
| ||||||||||||||||||||||||||||
10F | 25 | 930 |
|
| 315 | 185 | 33 | 55 |
| 137 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
15F | 25 | 920 |
|
| 355 | 205 | 29 | 55 |
| 143 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
08 | 25 | 930 |
|
| 325 | 195 | 33 | 60 |
| 131 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
IO | 篮 | 930 |
|
| 335 | 205 | 3l | 55 |
| 137 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
15 | 25 | 920 |
|
| 375 | 225 | 27 | 55 |
| 143 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
20 | 25 | 910 |
|
| 4lO | 245 | 25 | 55 |
| 156 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
25 | 25 | 900 | 870 | 600 | 450 | 275 | 23 | 50 | 71 | 170 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
30 | 25 | 880 | 860 | 600 | 490 | 295 | 21 | 50 | 63 | 179 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
35 | 25 | 870 | 850 | 600 | 530 | 315 | 20 | 45 | 55 | 197 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
40 | 25 | 860 | 840 | 60D | 570 | 335 | 19 | 45 | 47 | 217 | 187 | ||||||||||||||||||||||||||||
45 | 25 | 850 | 840 | 600 | 600 | 355 | 16 | 40 | 39 | 229 | 197 | ||||||||||||||||||||||||||||
50 | 25 | 830 | 830 | 600 | 630 | 375 | 14 | 40 | 31 | 24l | 207 | ||||||||||||||||||||||||||||
55 | 25 | 820 | 820 | 600 | 645 | 380 | 13 | 35 |
| 255 | 217 | ||||||||||||||||||||||||||||
60 | 25 | 810 |
|
| 675 | 400 | 12 | 35 |
| 255 | 229 | ||||||||||||||||||||||||||||
65 | 25 | 810 |
|
| 695 | 410 | lO | 30 |
| 255 | 229 | ||||||||||||||||||||||||||||
70 | 25 | 790 |
|
| 715 | 420 | 9 | 30 |
| 269 | 229 | ||||||||||||||||||||||||||||
75 | 试样 |
| 820 | 480 | 1080 | 880 | 7 | 30 |
| 285 | 24l | ||||||||||||||||||||||||||||
80 | 试样 |
| 820 | 480 | 1080 | 930 | 6 | 30 |
| 285 | 241 | ||||||||||||||||||||||||||||
85 | 试样 |
| 820 | 480 | 1130 | 980 | 6 | 30 |
| 302 | 255 | ||||||||||||||||||||||||||||
15Mn | 25 | 920 |
|
| 410 | 245 | 26 | 55 |
| 163 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
20Mn | 25 | 910 |
|
| 450 | 275 | 24 | 50 |
| 197 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
25Mn | 25 | 900 | 870 | 600 | 490 | 295 | 22 | 50 | 71 | 207 |
| ||||||||||||||||||||||||||||
30Mn | 25 | 880 | 860 | 600 | 540 | 315 | 20 | 45 | 63 | 217 | 187 | ||||||||||||||||||||||||||||
35Mn | 25 | 870 | 850 | 600 | 560 | 335 | 18 | 45 | 55 | 229 | 197 | ||||||||||||||||||||||||||||
40Mn | 25 | 860 | 840 | 600 | 590 | 355 | 17 | 45 | 47 | 229 | 207 | ||||||||||||||||||||||||||||
45Mn | 25 | 850 | 840 | 600 | 620 | 375 | 15 | 40 | 39 | 241 | 217 | ||||||||||||||||||||||||||||
50Mn | 25 | 830 | 830 | 600 | 645 | 390 | 13 | 40 | 3l | 255 | 217 | ||||||||||||||||||||||||||||
60Mn | 25 | 810 |
|
| 695 | 410 | 11 | 35 |
| 269 | 229 | ||||||||||||||||||||||||||||
65Mn | 25 | 830 |
|
| 735 | 430 | 9 | 30 |
| 285 | 229 | ||||||||||||||||||||||||||||
70Mn | 25 | 790 |
|
| 785 | 450 | 8 | 30 |
| 285 | 229 | ||||||||||||||||||||||||||||
注:1.对于直径或厚度小于25mm的钢材,热处理是在与成品截面尺寸相同的试样毛坯上进行。
2.表中所列正火推荐保温时间不少于30min,空冷;淬火推荐保温时间不少于30min,70、80和85钢油冷,其余钢水冷;回火推荐保温时间不少于1h。
表3-9优质碳素结构钢的特性和应用
牌 号 | 主要特性 | 应用举例 |
08F | 优质沸腾钢,强度、硬度低,塑性极好。深冲压,深拉延性好,冷加工性,焊接性好 成分偏析倾向大,时效敏感性大,故冷加工时,可采用消除应力热处理,或水韧处理,防止冷加工断裂 | 易轧成薄板,薄带、冷变形材、冷拉钢丝 用作冲压件、压延件,各类不承受载荷的覆盖件、渗碳、渗氮、氰化件、制作各类套筒、靠模、支架 |
08 | 极软低碳钢,强度、硬度很低,塑性、韧性极好,冷加工性好,淬透性、淬硬性极差,时效敏感性比08F稍弱,不宜切削加工,退火后,导磁性能好 | 宜轧制成薄板、薄带、冷变形材、冷拉、冷冲压、焊接件、表面硬化件 |
1OF lO | 强度低(稍高于08钢),塑性、韧性很好,焊接性优良,无回火脆性。易冷热加工成型、淬透性很差,正火或冷加工后切削性能好 | 宜用冷轧、冷冲、冷镦、冷弯、热轧、热挤压、热镦等工艺成型,制造要求受力不大、韧性高的零件,如摩擦片、深冲器皿、汽车车身、弹体等 |
15F 15 | 强度、硬度、塑性与1OF、10钢相近。为改善其切削性能需进行正火或水韧处理适当提高硬度。淬透性、淬硬性低、韧性、焊接性好 | 制造受力不大,形状简单,但韧性要求较高或焊接性能较好的中、小结构件、螺钉、螺栓、拉杆、起重钩、焊接容器等 |
20 | 强度硬度稍高于15F,15钢,塑性焊接性都好,热轧或正火后韧性好 | 制作不太重要的中、小型渗碳、碳氮共渗件、锻压件,如杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮,重型机械拉杆、钩环等 |
25 | 具有一定强度、硬度。塑性和韧性好。焊接性、冷塑性加工性较高,被切削性中等、淬透性、淬硬性差。淬火后低温回火后强韧性好,无回火脆性 | 焊接件、热锻、热冲压件渗碳后用作耐磨件 |
30 | 强度、硬度较高,塑性好、焊接性尚好,可在正火或调质后使用,适于热锻、热压。被切削性良好 | 用于受力不大,温度<150℃的低载荷零件,如丝杆、拉杆、轴键、齿轮、轴套筒等,渗碳件表面耐磨性好,可作耐磨件 |
35 | 强度适当。塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用 | 适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件,如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件 |
40 | 强度较高,可切削性良好,冷变形能力中等,焊接性差,无回火脆性,淬透性低,易生水淬裂纹,多在调质或正火态使用,两者综合性能相近,表面淬火后可用于制造承受较大应力件 | 适于制造曲轴心轴、传动轴、活塞杆、连杆、链轮、齿轮等,作焊接件时需先预热,焊后缓冷 |
45 | 最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理 | 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。 焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火 |
50 | 高强度中碳结构钢,冷变形能力低,可切削性中等。焊接性差,无回火脆性,淬透性较低,水淬时,易生裂纹。使用状态:正火,淬火后回火,高频表面淬火,适用于在动载荷及冲击作用不大的条件下耐磨性高的机械零件 | 锻造齿轮、拉杆、轧辊、轴摩擦盘、机床主轴、发动机曲轴、农业机械犁铧、重载荷心轴及各种轴类零件等,及较次要的减振弹簧、弹簧垫圈等 |
55 | 具有高强度和硬度,塑性和韧性差,被切削性中等,焊接性差,淬透性差,水淬时易淬裂。多在正火或调质处理后使用,适于制造高强度、高弹性、高耐磨性机件 | 齿轮、连杆、轮圈、轮缘、机车轮箍、扁弹簧、热轧轧辊等 |
60 | 具有高强度、高硬度和高弹性。冷变形时塑性差,可切削性能中等,焊接性不好,淬透性差,水淬易生裂纹;故大型件用正火处理。 | 轧辊、轴类、轮箍、弹簧圈、减振弹簧、离合器、钢丝绳 |
牌 号 | 主要特性 | 应用举例 |
65 | 适当热处理或冷作硬化后具有较高强度与弹性。焊接性不好。易形成裂纹,不宜焊接,可切削性差,冷变形塑性低,淬透性不好,一般采用油淬,大截面件采用水淬油冷,或正火处理。其特点是在相同组态下其疲劳强度可与合金弹簧钢相当 | 宜用于制造截面、形状简单、受力小的扁形或螺形弹簧零件。如汽门弹簧、弹簧环等也宜用于制造高耐磨性零件,如轧辊、曲轴、凸轮 及钢丝绳等 |
70 | 强度和弹性比65锕稍高,其他性能与65钢近似 | 弹簧、钢丝、钢带、车轮圈等 |
75 80 | 性能与65、70钢相似,但强度较高而弹性路低,其淬透性亦不高。通常在淬火、回火后使用 | 板弹簧、螺旋弹簧、抗磨损零件、较低速车轮等 |
85 | 含碳量最高的高碳结构钢,强度、硬度比其他高碳钢高,但弹性略低,其他性能与65,70,75,80钢相近似。淬透性仍然不高 | 铁道车辆、扁形板弹簧、圆形螺旋弹簧、钢丝钢带等 |
15Mn | 含锰(WMn0.70%。1.00%)较高的低碳渗碳钢,因锰高故其强度、塑性、可切削性和淬透性均比15钢稍高,渗碳与淬火时表面形成软点较少,宜进行渗碳、碳氮共渗处理,得到表面耐磨而心都韧性好的综合性能。热轧或正火处理后韧性好 | 齿轮、曲柄轴。支架、铰链、螺钉、螺母。 铆焊结构件。板材适于制造油罐等。寒冷地区农具,如奶油罐等 |
20Mn | 其强度和淬透性比15Mn钢略高,其他性能与15Mn钢相近 | 与15Mn钢基本相同 |
25Mn | 性能与20Mn及25钢相近,强度稍高 | 与20Mn及25钢相近 |
30Mn | 与30钢相比具有较高的强度和淬透性,冷变形时塑性好,焊接性中等,可切削性良好。热处理时有回火脆性倾向及过热敏感性 | 螺栓、螺母、螺钉、拉杆、杠杆、小轴、刹车机齿轮 |
35Mn | 强度及淬透性比30Mn高,冷变形时的塑性中等。可切削性好,但焊接性较差。宜调质处理后使用 | 转轴、啮合杆、螺栓、螺母、螺钉等,心轴、齿轮等
|
40Mn | 淬透性略高于40钢。热处理后,强度、硬度、韧性比40钢稍高,冷变形塑性中等,可切削性好,焊接性低,具有过热敏感性和回火脆性,水淬易裂 | 耐疲劳件、曲轴、辊子、轴、连杆。高应力下工作的螺钉、螺母等 |
45Mn | 中碳调质结构钢,调质后具有良好的综合力学性能。淬透性、强度、韧性比45钢高,可切削性尚好,冷变形塑性低,焊接性差,具有回火脆性倾向 | 转轴、心轴、花键轴、汽车半轴、万向接头轴、曲轴、连杆、制动杠杆、啮合杆、齿轮、离合器、螺栓、螺母等 |
50Mn | 性能与50钢相近,但其淬透性较高,热处理后强度、硬度、弹性均稍高于50钢。焊接性差,具有过热敏感性和回火脆性倾向 | 用作承受高应力零件。高耐磨零件。如齿轮、齿轮轴、摩擦盘、心轴、平板弹簧等 |
60Mn | 强度、硬度、弹性和淬透性比60钢稍高,退火态可切削性良好、冷变形塑性和焊接性差。具有过热敏感和回火脆性倾向 | 大尺寸螺旋弹簧、板簧、各种圆扁弹簧,弹簧环、片,冷拉钢丝及发条 |
65Mn | 强度、硬度、弹性和淬透性均比65钢高,具有过热敏感性和回火脆性倾向,水淬有形成裂纹倾向。退火态可切削性尚可,冷变形塑性低,焊接性差 | 受中等载荷的板弹簧,直径达7—20mm螺旋弹簧及弹簧垫圈、弹簧环。高耐磨性零件,如磨床主轴、弹簧卡头、精密机床丝杆、犁、切刀、螺旋辊子轴承上的套环、铁道钢轨等 |
70Mn | 性能与70钢相近,但淬透性稍高,热处理后强度、硬度、弹性均比70钢好,具有过热敏感性和回火脆性倾向,易脱碳及水淬时形成裂纹倾向、冷塑性变形能力差 | 承受大应力、磨损条件下工作零件。如各种弹簧圈、弹簧垫圈、止推环、锁紧圈、离合器盘等
|
¥29.8
¥9.9
¥59.8