一起学机械设计-材料篇5-优质碳素结构钢简介

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优质碳素结构钢是含碳量在0.05%~0.90%之间的，除C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu外无特意添加其它合金元素的铁碳合金。相比较于碳素结构钢，优质碳素结构钢对于P、S元素的控制更为严格，性能更为优越，部分优质碳素结构钢添加了一定量的Mn，使其力学性能较碳素结构钢更为优异，其广泛应用于比碳素结构钢需要更高性能的场合。
优质碳素结构钢牌号由五部分组成：平均含碳量、Mn含量、质量等级、脱氧方式和产品用途等符号，其中部分符号根据具体情况可以省略，优质碳素结构钢详细命名规则如下：





优质碳素结构钢命名方法


第一部分：以2位阿拉伯数字表示平均碳含量（以万分之几计）；
第二部分：含Mn较高的优质碳素结构钢，加锰元素符号Mn;
第三部分：质量等级符号 ，优质钢无符号，高级优质钢以A表示，特级优质钢以E表示；
第四部分：脱氧方式表示符号，脱氧方法分为沸腾钢、镇静钢和特殊镇静钢三种，分别用它们汉语拼音的首字母F、Z和TZ表示。在牌号表示中，镇静钢和特殊镇静钢一般可以省略。
第五部分：产品用途、特性或工艺方法表示符号，见下表





优质碳素结构钢产品用途、特性或工艺方法表示符号


例如：牌号为08AF的碳素结构钢，它的平均含碳量为0.08%，质量等级为A级，脱氧方法为沸腾钢。
优质碳素结构钢化学成分如下：



优质碳素结构钢牌号及化学成分



优质碳素结构钢牌号及化学成分
由上图可知，常见优质碳素结构钢有28种，含碳量在0.05%~0.90%之间。
优质碳素结构钢力学性能如下：



优质碳素结构钢力学性能



优质碳素结构钢力学性能
由上图可知，优质碳素结构钢的抗拉强度随着含碳量的增加在增大，相同含碳量的优质碳素结构钢含Mn元素多的相应的力学性能更为优越。


参考文献
[1] GB/T 699-2015，优质碳素结构钢[S]. 北京：中国标准出版社，2015