一、钢

一、钢

钢是含碳量小于2%的铁碳（Fe-C）合金。钢的强度高，可以承受很大的载荷，可以轧制、锻造、冲压、铸造、焊接，可以用热处理改变其加工性能和提高其力学性能。

钢的用途极为广泛，按用途分为结构钢、工具钢和特殊钢。结构钢用于制造各种机械零件和工程结构的构件；工具钢用于制造各种刃具、模具和量具；特殊钢（如弹簧钢、滚动轴承钢、不锈钢、耐热钢、耐酸钢等）用于制造各种特定工作条件、环境下的零件。按化学成分，钢可分为碳素钢和合金钢。按含碳量钢又分为低碳钢（含碳量＜0．25%）、中碳钢（含碳量为0.25%～0．5%）和高碳钢（含碳量＞0．5%）。

（一）普通碳素结构钢

普通碳素结构钢的标记为Q235A-F，其中，Q是屈服强度“屈”字的汉语拼音字头，235表示屈服强度σs＝235MPa，A表示性能等级。普通碳素结构钢的性能等级分为A、B、C、D四级，A级控制最松，D级最严。按照脱氧方法，普通碳素结构钢可分为沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、半镇静钢（B）和特殊镇静钢（TZ），对于镇静钢和特殊镇静钢，其符号Z和TZ可以省略。

（二）优质碳素结构钢

这类钢的力学性能和化学成分可同时得到保证，力学性能优于普通碳素钢，用于制造较重要的零件。优质碳素结构钢的牌号以含碳量的万分数表示，如25、45、55分别表示平均含碳量为0．25%、0．45%、0．55%。低碳钢一般用于退火状态下强度不高的零件（如螺钉、螺母）、锻件和焊接件等，还可经渗碳热处理，用于制造表面耐磨并承受冲击负荷的零件。中碳钢的综合力学性能较好，可进行淬火、调质和正火热处理，用于制造较重要的零件，如轴、齿轮等。高碳钢经热处理后，具有较高的表面硬度及强度，主要用于制造高强度的零件，如齿轮、曲轴和弹簧等。

（三）合金结构钢

合金结构钢是在碳素钢中加入一些合金元素而成的。常用的合金元素有铬、锰、钼、镍、硅、铝、硼、钒、钛、钨等。钢中加入合金元素，其目的在于改善钢的力学性能和热处理性能，并使其具有某些特殊性质，如耐磨性（加入锰、硅、铬硅、镍硅、铬锰、铬钒等）、高韧性（加入钼、镍、锰、铬钒、铬镍等）、抗蚀性（加入铬、镍等）、耐热性（加入钨、钼、铬钒等）、流动性（加入铝、钨等）等。

合金钢根据合金元素的含量划分为低合金钢（每种合金元素含量小于2%或合金元素总含量小于5%）、中合金钢（每种合金元素含量为2%～5%，或合金元素总含量为5%～10%）、高合金钢（每种合金元素含量大于5%或合金元素总含量大于10%）。

合金结构钢的牌号采用“数字＋化学元素＋数字”的方式表示，如60Si2Mn是硅锰钢，前面数字表示钢中平均含碳量的万分数，化学元素符号表示合金元素，其后的数字是该元素含量的百分数。若元素含量小于1．5%，其后不标数字，若平均含量大于等于1．5%、2．5%、3．5%…，相应地以2、3、4…表示。(https://www.daowen.com)

对于杂质元素硫、磷含量较低的高级优质合金钢（硫≤0．02%，磷≤0．03%），则在钢牌号后加注A，如50Cr VA。电渣重熔钢为特级优质合金钢，牌号后加注E。

（四）铸钢

毛坯是铸造的碳素钢或合金钢称为铸钢，用ZG 表示，如铸造碳素钢ZG270-500、合金铸钢ZG35Si Mn。

机械零件和结构件的毛坯种类有铸造件、锻造件、型材。其中，型材种类多，有钢板、钢带、钢管、工字钢、槽钢、角钢、圆（棒料）钢、方钢、六角钢等，有热轧、冷轧生产工艺。常用钢的性能及应用见表2-1。

表2-1 常用钢的性能及应用

续表

①优质碳素结构钢及合金钢的抗拉强度、屈服强度为试样毛坯尺寸25mm 的值，硬度为交货状态值；
②碳素结构钢屈服强度为尺寸≤16mm 时的值。当尺寸＞18～40mm，＞40～60mm，＞60～100mm 时，屈服强度逐段降低10 MPa。