碳素工程结构用钢

一、碳素工程结构用钢

碳素工程结构用钢的产量约占钢总产量的70%～80%，其中大部分用作工程结构件，只有少量部分用于机器零件。碳素钢冶炼简单、成本低廉，其工艺性能和使用性能可以满足一般工程结构的使用要求，同时也能适应工程结构需要大量消耗钢材的要求，所以在工程上用量很大。

绝大多数碳素工程结构用钢都是普通质量低碳钢(w_C=0．06%～0．38%)，冶金质量要求不高，钢中硫、磷含量较高。这类钢由于碳含量低，使用状态的组织为较多铁素体和少量珠光体，因而具有良好塑性和优良的焊接性能。工程结构用钢常轧制成板材、型材或异型材供应，在交货状态下直接使用，一般不需要进行热处理。国家标准(GB/T700—2006)规定，碳素工程结构用钢按屈服强度分为五级，即Q195、Q215、Q235、Q255和Q275。按钢中杂质S、P含量划分质量等级。

常用的碳素工程结构用钢如下所述。

(1)Q195。这类钢碳、锰含量低，强度不高，但塑性、韧性好，具有良好的冷弯工艺性能和焊接性能。常轧制成薄板、钢筋等供应。广泛用于轻工机械、运输车辆、建筑等一般的工程结构件，也可代替08等优质碳素结构钢制造轻负荷的冲压件和焊接结构件等。常用于制作螺钉、铆钉、地脚螺栓、垫块，自行车、建筑桁架、铁塔、井架、车船结构件、五金制品、焊管坯及水、煤气用管、拉杆、支架等。

(2)Q235。这类钢碳含量适中，是使用最广泛的工程结构钢之一。具有一定的强度，塑性和焊接性能良好。常用来制作螺栓、螺母、拉杆、销子、吊钩等和一些不太重要的机械零件，也常用于建筑结构中的螺纹钢、工字钢、槽钢、钢筋钢、高压输电铁塔、桥梁、车辆等，C、D级可用于重要的焊接件。

(3)Q275。这类钢碳、硅、锰含量较高，具有较高的强度、较高的硬度及一定的耐磨性，塑性较好但韧性较低;同时具有一定的焊接性能和较好的切削加工性能。这类钢可用来替代30、35等优质碳素结构钢制造承受中等应力，要求不高的机械零件，如齿轮、链轮、螺栓、心轴、销轴、刹车杆、垫圈垫板以及农业机械用型材等，可降低成本。

此外，还有一些专门用钢，如船钢、桥梁钢、压力容器钢等。它们除了要求严格规定化学成分和力学性能外，还规定了某些特殊的性能检验和质量检验项目，如低温冲击韧性、时效敏感性、气体、夹杂和断口检验等，相关内容可查阅钢铁材料手册。

碳素工程结构用钢的牌号及化学成分如表7-3所列，碳素工程结构用钢的力学性能如表7-4所列。

表7-3　碳素结构钢的牌号及化学成分(摘自GB/T700—2006)

续表

注:表中仅为镇静钢、特殊镇静钢的统一数字代号，沸腾钢牌号的统一数字代号没有列出。

表7-4　碳素结构钢的力学性能(摘自GB/T700—2006)

注:Q195的屈服强度值仅供参考，不作交货条件。