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碳素鋼是近代工業(yè)中使用最早、用量最大的基本材料。把含碳量小于2.11%而不含有特意加入合金元素的鋼稱(chēng)為碳素鋼，稱(chēng)碳鋼。

結構分類(lèi)

（1）按冶煉方法及設備分：

a.平爐鋼 b.轉爐鋼 c.電爐鋼

（2）按冶煉澆注時(shí)脫氧劑與脫氧程度分：

a.沸騰鋼：在冶煉末期和澆注前用錳鐵和少量鋁作脫氧劑進(jìn)行輕微脫氧，使大量的氧留在鋼液中；在澆入錠模后，鋼中的氧與碳反應，產(chǎn)生大量CO氣泡而引起鋼液表面劇烈沸騰，故稱(chēng)為沸騰鋼。

b.鎮靜鋼：鋼液澆注前相繼用錳鐵、硅鐵和鋁等脫氧劑進(jìn)行充分脫氧，使鋼液澆入錠模后凝固時(shí)沒(méi)有CO氣泡產(chǎn)生，錠模內鋼液平靜，故稱(chēng)為鎮靜鋼。

c.連鑄坯：鋼液經(jīng)過(guò)連鑄機直接生產(chǎn)的鋼坯叫做連鑄坯。

d.半鎮靜鋼：鋼液脫氧程度不夠充分，介于沸騰鋼和鎮靜鋼之間，澆注時(shí)產(chǎn)生輕微沸騰，鋼的組織和性能也介于鎮靜鋼和沸騰鋼之間。

（3）按含碳量分類(lèi)

a.低碳鋼：鋼的碳含量wc<0.25% 。

b.中碳鋼：鋼的碳含量介于0.25%～0.60%之間（wc=0.25%～0.60%）。

c.高碳鋼：鋼的碳含量wc>0.60% 。

（4）按碳鋼的質(zhì)量分類(lèi)

這種分類(lèi)方法主要根據碳鋼中所含有害雜質(zhì)S、P的質(zhì)量分數分類(lèi)。

a.普通碳素鋼：ws≤0.050%、wp≤0.045%。

b.優(yōu)質(zhì)碳素鋼：ws≤0.035%、wp≤0.035%。

c.高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼：ws≤0.025%、wp≤0.025%。

d.特技優(yōu)質(zhì)碳素鋼：ws≤0.015%、wp≤0.025%。

（5）按鋼的用途分類(lèi)

a.碳素結構鋼：主要用于制造各種機械零件和工程結構件，其含碳量一般都小于0.70%，屬于低碳鋼和中碳鋼系列。

b.碳素工具鋼：主要用于制造各種刀具、量具、模具。其含碳量一般大于0.70%，屬于高碳鋼范疇。

碳素鋼的牌號

（1）普通碳素結構鋼：這類(lèi)鋼冶煉容易、工藝性好、價(jià)廉，而且在力學(xué)性能上也能滿(mǎn)足一般工程結構及普通機器零件的要求，所以應用很廣。但鋼中的S、P和非金屬夾雜物含量比優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼多，在相同含碳量及熱處理條件下，其塑性、韌性較低，加工成形后一般不進(jìn)行熱處理，大都在熱軋狀態(tài)下直接使用，通常軋制成板材、帶材及各種型材。

此類(lèi)碳素結構鋼的牌號是由代表屈服點(diǎn)的拼音字母“Q”和屈服點(diǎn)數值、質(zhì)量等級符號及脫氧方法符號四個(gè)部分按順序組成，如Q235—A?F表示為屈服點(diǎn)為235N/mm2的A級沸騰鋼。一般簡(jiǎn)寫(xiě)為Q235。

（2）優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼：優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼的牌號是用兩位數字表示該鋼平均含碳量的萬(wàn)分之幾，例如45表示平均含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼；09表示平均含碳量為0.09%的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼。

優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼根據鋼中含錳量的不同，分為普通含錳量鋼（Mn<0.80%）和較高含錳量鋼（Mn=0.70%～1.20%）兩組。較高含錳量鋼在牌號后面標出元素符號“Mn”或漢字“錳”。例如55Mn表示平均含碳量為0.55%，平均含錳量為1%左右的較高含錳量的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼。

如為沸騰鋼，則在牌號后面加“F”字母，如08F、15F等，分別表示為平均含碳量為0.08%的沸騰鋼及平均含碳量為0.15%的沸騰鋼，如為鍋爐用鋼則在數值后面加“g”，如平均含碳量為0.20%的鍋爐用鋼20g等。

舉例：

Q185：表示屈服點(diǎn)為185MPa的普通碳素結構鋼；

16Mn：表示平均含碳量為0.16%左右，平均含錳量為1%左右的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼；

（3）碳素工具鋼：碳素工具鋼是用于制造刀具、模具和量具的鋼。由于大多數工具鋼要求高硬度和高耐磨性，故工具鋼含碳量都在0.70%以上，都是優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼。

碳素工具鋼的牌號以漢字“碳”或漢語(yǔ)拼音字母字頭“T”加后面的阿拉伯數字表示，其數值表示平均含碳量的千分之幾。若為高級優(yōu)質(zhì)鋼，則在牌號的數字后面標以字母“A”。例如：

T9：表示平均含碳量為0.90%的碳素工具鋼。

T9A：表示平均含碳量為0.90%的高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。

根據制造工具性能的要求，錳在工具鋼中含量為0.40%～0.60%時(shí)，則工具鋼的牌號在數字加“Mn”表示如T9Mn等。

（4）鑄造碳鋼：鑄造用碳鋼一般用于制造形狀復雜，力學(xué)性能要求較高的機械零件。由于零件形狀復雜，很難用鍛造或機械加工方法制造，由于力學(xué)性能要求較高，不能用鑄鐵來(lái)制造。鑄造碳鋼廣泛用于重型機械的某些零件，如軋鋼機架、水壓機橫梁、鍛錘砧座等。

鑄造碳鋼的含碳量一般在0.20%～0.60%之間，若含碳量過(guò)高，則鋼的塑性差，而且鑄造時(shí)容易產(chǎn)生裂紋。

鑄造碳鋼的牌號是用鑄鋼兩字的漢語(yǔ)拼音字母字首“ZG”表示，后面加兩組數字組成，第一組數字代表屈服點(diǎn)數值，第二組數字代表抗拉強度值，如ZG260-500表示屈服點(diǎn)為260MPa，抗拉強度為500MPa的鑄造碳鋼 

綜上所述就是碳鋼的兩大基礎知識概括，目前碳素鋼的產(chǎn)量在各國鋼總產(chǎn)量中的比重，約保持在80%左右，它不僅廣泛應用于建筑、橋梁、鐵道、車(chē)輛、船舶和各種機械制造工業(yè)，而且在近代的石油化學(xué)工業(yè)、海洋開(kāi)發(fā)等方面，也得到大量使用。