11第第66章章常用工程金属材料常用工程金属材料南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics22碳钢又称碳素钢，含碳量低于2.11%的铁碳合金。§6.1.1碳钢一、常存杂质元素对碳钢性能的影响钢中杂质一般指Mn、Si、P、S和气体元素H、O等。(1)锰——有益（通常<0.80%，高含锰量碳钢1.0-1.2%）a.脱氧剂：降低FeO→↓脆性b.脱硫剂：Mn+S→MnS(降低S的有害作用)↑热加工性能c.固溶强化：使性能更优。§6.1铁碳合金33(2)硅——有益a.脱氧→↓脆性b.固溶强化(3)磷——有害P能全部溶入铁素体中，使钢在常温下硬度提高，塑性、韧性急剧下降（低温）→冷脆(4)硫——有害985℃时产生共晶体（Fe+FeS）→分布于A晶界→加热至1000－1200℃进行压力加工时，低熔点共晶熔化→钢沿晶界开裂→加入Mn→Mn与S形成高熔点的MnS(1620)℃，可消除硫的有害作用（除硫）热脆脱氧用硅铁44(5)气体元素O、N、HO——钢中的氧化物易成为疲劳裂纹源，↓机械性能，强度、塑性降低，有害元素N——钢中过饱和N在常温放置过程中会发生时效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除时效倾向，有害元素钢中白点H——原子态的过饱和氢时将降低韧性,引起氢脆；当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。有害元素55(1)(1)按冶炼方法分按冶炼方法分转炉炼钢平炉炼钢平炉钢转炉钢电炉钢按炉别分沸腾钢：浇铸前脱氧不充分，使大量FeO存在于钢液。浇注时C与FeO反应，钢液中不断溢出CO气泡而引起钢液表面剧烈沸腾。这种钢成材率高，但不致密。镇静钢：脱氧充分，组织致密，成材率低。半镇静钢：介于前两者之间。按脱氧程度分二、碳钢的分类电弧炉炼钢66钢类钢类碳素钢碳素钢合金钢合金钢PPSSPPSS普通普通钢钢≤≤0.0450.045≤≤0.0500.050≤≤0.0450.045≤≤0.0450.045优质优质钢钢≤≤0.0350.035≤≤0.0350.035≤≤0.0350.035≤≤0.0350.035高级优质钢高级优质钢≤≤0.0300.030≤≤0.0200.020≤≤0.0250.025≤≤0.0250.025(2)(2)按质量分按质量分钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：77(3)(3)按用途分按用途分工程用钢建筑、桥梁、船舶、车辆机器零件用钢齿轮、轴、螺母、弹簧碳素结构钢刃具钢模具钢量具钢碳素工具钢(4)(4)按化学成分分按化学成分分中碳钢0.25~0.6%C高碳钢≥0.6%C低碳钢≤0.25%C碳素钢齿轮刀具88三、碳钢的牌号和用途★我国钢材的...
