把碳钢分为碳素结构钢，你知道几种？

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碳素钢

主要是指机械性能取决于钢中碳含量，一般不添加大量合金元素的钢。 有时也称为普通碳钢或碳钢。 碳钢又称碳素钢，是一种含碳量小于2%的铁碳合金。 碳钢除含碳外，一般还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素。 按用途，碳钢可分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三大类。 碳素结构钢分为建筑结构钢和机制结构钢两种。 按含碳量，碳钢可分为低碳钢（WC≤0.25%）、中碳钢（WC0.25%-0.6%）和高碳钢（WC>0.6%）。 根据磷、硫含量，碳钢可分为普通碳素钢（磷、硫含量较高）、优质碳素钢（磷、硫含量较低）和高级优质钢（磷、硫含量较低）含量）一般来说，碳钢中碳含量越高，硬度和强度越高，但塑性越低。

低碳钢

低碳钢又称低碳钢，含碳量为0.10%～0.30%，易于接受锻造、焊接、切削等各种加工，常用于制造链条、铆钉、螺栓、轴等。

含碳量小于0.25%的碳钢因其强度低、硬度低、质软而被称为低碳钢。 包括大部分普通碳素结构钢和部分优质碳素结构钢，大部分不经热处理用于工程结构件，也有部分经过碳化等热处理后用于要求耐磨的机械零件。

低碳钢的退火组织为铁素体和少量珠光体，强度和硬度较低，塑性和韧性较好。 因此具有良好的冷成型性能，可采用卷边、弯曲、冲压等方法进行冷成型。 该钢具有良好的焊接性能。 含碳量很低的低碳钢，硬度很低，切削加工性很差。 淬火处理可提高其切削加工性。

低碳钢有较大的时效倾向，包括淬火时效倾向和形变时效倾向。 当钢从高温快速冷却时，铁素体碳和氮处于过饱和状态，在室温下能缓慢形成碳化铁。 因此，钢的强度和硬度增加，但塑性和韧性下降。 这种现象称为淬火时效。 低碳钢通过变形产生大量位错。 铁素体中的碳原子和氮原子与位错发生弹性相互作用，碳原子和氮原子聚集在位错线周围。 这种碳、氮原子和位错线的组合称为科罗特基斯气团。 它会提高钢的强度和硬度，但降低其塑性和韧性。 这种现象称为形变时效。 变形时交叉淬火对低碳钢的塑性和韧性危害较大。 低碳钢的拉伸曲线上有明显的上下屈服点。 上屈服点出现直到屈服延伸结束。 样品表面出现不均匀变形形成的表面皱纹带，称为吕德斯带，冲压件常因此而报废。 有两种方法可以防止它。 高预变形方法。 预变形钢放置一段时间后进行冲压时也会产生吕德斯带。 因此，预变形钢材在冲压前不宜放置过久。 另一种是在钢中添加铝或钛，与氮形成稳定的化合物，以防止因科里奥利气团的形成而引起的变形和时效。

低碳钢一般轧制成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带、钢板，用于制造各种建筑构件、容器、箱体、熔炉、农业机械等。 将优质低碳钢轧制成薄板，制成汽车驾驶室、发电机罩等深拉制品； 它还被轧制成棒材，用于制造强度要求较低的机械零件。 低碳钢在使用前一般不经过热处理。 含碳量大于0.15%者经渗碳或氰化处理，用于轴、轴套、链轮等要求表面硬度高、耐磨性好的零件。

低碳钢由于强度较低，其用途受到限制。 适当提高碳钢中的锰含量，并添加微量的钒、钛、铌等合金元素，可以大大提高钢的强度。 如果降低钢中的碳含量，并添加少量的铝、少量的硼和碳化物形成元素，可以获得具有高强度并保持良好塑性和韧性的超低碳贝氏体组。

中碳钢

含碳量0.25%～0.60%的碳钢。 产品有镇静钢、半镇静钢、煮水钢等多种。 除含碳外，还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。 按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。 热加工和切削性能良好，但焊接性能较差。 强度和硬度比低碳钢高，但塑性和韧性比低碳钢低。 热轧材、冷拉材可不经热处理直接使用，也可热处理后使用。 中碳钢调质后具有良好的综合力学性能。 最高可达到的硬度约为HRC55（HB538），σb为600~1100MPa。 因此，在中等强度级别的各种用途中，中碳钢的应用最为广泛。 除用作建筑材料外，还广泛用于制造各种机械零件。

中碳钢的焊接

中碳钢的碳含量比低碳钢高，强度较高，但焊接性较差。 常用的有35号、45号、55号钢。 中碳钢焊条电弧焊及铸件焊补的主要特点如下：

(1)热影响区容易产生硬化组织。 碳含量越高、板材越厚，这种倾向就越大。 如果焊接材料和工艺规范选择不当，很容易产生冷裂纹。

(2)由于母材含碳量高，焊缝含碳量也高，容易产生热裂纹。

(3)由于碳含量的增加，对孔隙的敏感性增加。 因此，对焊接材料的脱氧、基本金属的除油除锈、焊接材料的干燥等要求更加严格。

高碳钢

通常称为工具钢，含碳量为 0.60% 至 1.70%，可淬火和回火。 锤子、撬棍等采用含碳0.75%的钢材； 钻头、丝锥、铰刀等切削工具采用含碳量0.90%～1.00%的钢制成。

高碳钢的焊接：高碳钢由于含碳量较高，焊接性能较差。 其焊接具有以下特点：

(1)导热性差，导致焊接区与未加热部分温差显着。 当熔池快速冷却时，焊缝中产生的内应力很容易形成裂纹。

(2)对淬火较敏感，近焊缝区域易形成马氏体组织。 由于组织应力的作用，近缝区域出现冷裂纹。

(3)由于焊接温度高的影响，晶粒迅速长大，碳化物易在晶界上堆积长大，使焊缝变脆，降低焊接接头的强度。

(4)高碳钢在焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹