碳素結(jié)構(gòu)鋼

碳素結(jié)構(gòu)鋼分類(lèi)

碳素鋼的一種。含碳量約0.05%～0.70%，個(gè)別可高達(dá)0.90%?？煞譃槠胀ㄌ妓亟Y(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼兩類(lèi)。前者含雜質(zhì)較多，價(jià)格低廉，用于對(duì)性能要求不高的地方，它的含碳量多數(shù)在0.30%以下，含錳量不超過(guò)0.80%，強(qiáng)度較低，但塑性、韌性、冷變形性能好。除少數(shù)情況外，一般不作熱處理，直接使用。多制成條鋼、異型鋼材、鋼板等。用途很多，用量很大，主要用于鐵道、橋梁、各類(lèi)建筑工程，制造承受靜載荷的各種金屬構(gòu)件及不重要不需要熱處理的機(jī)械零件和一般焊接件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼質(zhì)純凈，雜質(zhì)少，力學(xué)性能好，可經(jīng)熱處理后使用。根據(jù)含錳量分為普通含錳量（小于0.80%）和較高含錳量（0.80%～1.20%）兩組。含碳量在0.25%以下，多不經(jīng)熱處理直接使用，或經(jīng)滲碳、碳氮共滲等處理，制造中小齒輪、軸類(lèi)、活塞銷(xiāo)等；含碳量在0.25%～0.60%，典型鋼號(hào)有40，45，40Mn，45Mn等，多經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，制造各種機(jī)械零件及緊固件等；含碳量超過(guò)0.60%，如65，70，85，65Mn，70Mn等，多作為彈簧鋼使用。

1.按化學(xué)成分分類(lèi)

碳素鋼按化學(xué)成分（即以含碳量）可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。

⑴ 低碳鋼　又稱(chēng)軟鋼，含碳量從0.10%至0.25%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造，焊接和切削，常用于制造鏈條，鉚釘，螺栓，軸等。

⑵ 中碳鋼 　碳量0.25%～0.60%的碳素鋼。有鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼等多種產(chǎn)品。除碳外還可含有少量錳（0.70%～1.20%）。按產(chǎn)品質(zhì)量分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。熱加工及切削性能良好，焊接性能較差。強(qiáng)度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼。可不經(jīng)熱處理，直接使用熱軋材、冷拉材，亦可經(jīng)熱處理后使用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。能夠達(dá)到的最高硬度約為 HRC55(HB538），σb為600～1100MPa。所以在中等強(qiáng)度水平的各種用途中，中碳鋼得到最廣泛的應(yīng)用，除作為建筑材料外，還大量用于制造各種機(jī)械零件。

⑶高碳鋼　常稱(chēng)工具鋼，含碳量從0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。錘，撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造； 切削工具如鉆頭，絲攻，鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼制造。

2.按鋼的品質(zhì)分類(lèi)

按鋼的品質(zhì)可分為普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。

⑴普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱(chēng)普通碳素鋼，對(duì)含碳量、性能范圍以及磷、硫和其他殘余元素含量的限制較寬。在中國(guó)和某些國(guó)家根據(jù)交貨的保證條件又分為三類(lèi)：甲類(lèi)鋼（A類(lèi)鋼）是保證力學(xué)性能的鋼。乙類(lèi)鋼（B類(lèi)鋼）是保證化學(xué)成分的鋼。特類(lèi)鋼(C類(lèi)鋼）是既保證力學(xué)性能又保證化學(xué)成分的鋼，常用于制造較重要的結(jié)構(gòu)件。中國(guó)目前生產(chǎn)和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼（甲類(lèi)3號(hào)鋼），主要用于工程結(jié)構(gòu)?！∮械奶妓亟Y(jié)構(gòu)鋼還添加微量的鋁或鈮（或其他碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒長(zhǎng)大，使鋼強(qiáng)化，節(jié)約鋼材。在中國(guó)和某些國(guó)家，為適應(yīng)專(zhuān)業(yè)用鋼的特殊要求，對(duì)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分和性能進(jìn)行調(diào)整，從而發(fā)展了一系列普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的專(zhuān)業(yè)用鋼（如橋梁、建筑、鋼筋、壓力容器用鋼等）。

⑵優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，硫、磷及其他非金屬夾雜物的含量較低。根據(jù)含碳量和用途的不同，這類(lèi)鋼大致又分為三類(lèi)：①小于0.25%C為低碳鋼，其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等，由于具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車(chē)、制罐……等。20G則是制造普通鍋爐的主要材料。此外，低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼，用于機(jī)械制造業(yè)。②0.25～0.60%C為中碳鋼，多在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，制作機(jī)械制造工業(yè)的零件。③大于0.6%C為高碳鋼，多用于制造彈簧、齒輪、軋輥等。根據(jù)含錳量的不同，又可分為普通含錳量（0.25～0.8%）和較高含錳量（0.7～1.0%和0.9～1.2%）兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性，強(qiáng)化鐵素體，提高鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號(hào)后附加標(biāo)記“Mn”，如15Mn、20Mn以區(qū)別于正常含錳量的碳素鋼。

3.按用途分類(lèi)

按用途則又可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼?！√妓毓ぞ咪?含碳量在0.65～1.35%之間，經(jīng)熱處理后可得到高硬度和高耐磨性，主要用于制造各種工具、刃具、模具和量具（見(jiàn)工具鋼）?！√妓亟Y(jié)構(gòu)鋼按照鋼材屈服強(qiáng)度分為4個(gè)牌號(hào)：　Q195、Q215、Q235、Q275 　每個(gè)牌號(hào)由于質(zhì)量不同分為A、B、C、D等級(jí)，最多的有四種，有的只有一；另外還有鋼材冶煉的脫氧方法區(qū)別?！∶撗醴椒ǚ?hào)：　F——沸騰鋼　Z——鎮(zhèn)靜鋼 　TZ——特殊鎮(zhèn)靜鋼

碳素結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能

這類(lèi)鋼主要保證力學(xué)性能，故其牌號(hào)體現(xiàn)其力學(xué)性能，用Q 數(shù)字表示，其中“Q”為屈服點(diǎn)“屈”字的漢語(yǔ)拼音字首，數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，例如Q275表示屈服點(diǎn)為275Mpa。若牌號(hào)后面標(biāo)注字母A、B、C、D，則表示鋼材質(zhì)量等級(jí)不同，含S、P的量依次降低，鋼材質(zhì)量依次提高。若在牌號(hào)后面標(biāo)注字母“F”則為沸騰鋼，標(biāo)注“b”為半鎮(zhèn)靜鋼，不標(biāo)注“F”或“b”者為鎮(zhèn)靜鋼。例如Q235-A·F表示屈服點(diǎn)為235Mpa的A級(jí)沸騰鋼，Q235-C表示屈服點(diǎn)為235Mpa的C級(jí)鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼。

碳素結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)量分?jǐn)?shù)

碳素結(jié)構(gòu)鋼一般情況下都不經(jīng)熱處理，而在供應(yīng)狀態(tài)下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強(qiáng)度，常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用于橋梁、建筑等結(jié)構(gòu)和制造普通螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稍高，強(qiáng)度較高，塑性、韌性較好，可進(jìn)行焊接，通常軋制成型鋼、條鋼和鋼板作結(jié)構(gòu)件以及制造簡(jiǎn)單機(jī)械的連桿、齒輪、聯(lián)軸節(jié)、銷(xiāo)等零件。

碳素結(jié)構(gòu)鋼表示方法

碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法符號(hào)等四個(gè)部分按順序組成。

例如Q235-A·F表示屈服點(diǎn)為235Mpa的A級(jí)沸騰鋼，Q235-C表示屈服點(diǎn)為235Mpa的C級(jí)鎮(zhèn)靜鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼一般情況下都不經(jīng)熱處理，而在供應(yīng)狀態(tài)下直接使用。

碳素結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分

鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分（熔煉分析）應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1

注：Q235A、B級(jí)沸騰鋼錳含量上限為0.60%。

⒌1.1.1 沸騰鋼硅含量不大于0.07%；半鎮(zhèn)靜鋼硅含量不大于0.17%；鎮(zhèn)靜鋼硅含量下限值為0.12%。

⒌1.1.2 D級(jí)鋼應(yīng)含有足夠的形成細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的元素，例如鋼中酸溶鋁含量不小于0.015%或全鋁含量不小于0.020%。

⒌1.1.3 鋼中殘余元素鉻、鎳、銅含量應(yīng)各不大于0.30%，氧氣轉(zhuǎn)爐鋼的氮含量應(yīng)不大于0.008%。如供方能保證，均可不做分析。

經(jīng)需方同意，A級(jí)鋼的銅含量，可不大于0.35%。此時(shí)，供方應(yīng)做銅含量的分析，并在質(zhì)量證明書(shū)中注明其含量。

⒌1.1.4 鋼中砷的殘余含量應(yīng)不大于0.080%。用含砷礦冶煉生鐵所冶煉的鋼，砷含量由供需雙方協(xié)議規(guī)定。如原料中沒(méi)有含砷，對(duì)鋼中的砷含量可以不做分析。

⒌1.1.5 在保證鋼材力學(xué)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定情況下，各牌號(hào)A級(jí)鋼的碳、硅、錳含量和各牌號(hào)其他等級(jí)鋼碳、錳含量下限可以不作為交貨條件，但其含量（熔煉分析）應(yīng)在質(zhì)量證明書(shū)中注明。

⒌1.1.6 在供應(yīng)商品鋼錠（包括連鑄坯）、鋼坯時(shí)，供方應(yīng)保證化學(xué)成分（熔煉分析）符合表1規(guī)定，但為保證軋制鋼材各項(xiàng)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)要求，各牌號(hào)A、B級(jí)鋼的化學(xué)成分可以根據(jù)需方要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，另訂協(xié)議。

⒌1.2 成品鋼材、商品鋼坯的化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB222中表1的規(guī)定。

沸騰鋼成品鋼材和商品鋼坯化學(xué)成分偏差不作保證。

⒌2 冶煉方法

鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐、平爐或電爐冶煉，除非需方有特殊要求，并在合同中注明，冶煉方法一般由供方自行決定。

⒌3 交貨狀態(tài)

鋼材一般以熱軋（包括控軋）狀態(tài)交貨。根據(jù)需方要求，經(jīng)雙方協(xié)議，也可以正火處理狀態(tài)交貨（A級(jí)鋼材除外）。

碳素結(jié)構(gòu)鋼基本信息

StandardTitle in Chinese：碳素結(jié)構(gòu)鋼

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)StandardState ：現(xiàn)行

復(fù)審確認(rèn)日期ReviewAffirmance Date ：

計(jì)劃編號(hào)Plan No：20031392-T-605

代替國(guó)標(biāo)號(hào)ReplacedStandard ：GB/T 700-1988

被代替國(guó)標(biāo)號(hào)ReplacedStandard:

廢止時(shí)間RevocatoryDate :

采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)號(hào)AdoptedInternational Standard No：ISO 630:1995

采標(biāo)名稱(chēng)AdoptedInternational Standard Name：結(jié)構(gòu)鋼

采用程度ApplicationDegree ：NEQ

采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)AdoptedInternational Standard ：ISO

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)號(hào)（ICS) ：77.140.45

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)號(hào)（CCS) ：H40

標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別StandardSort：基礎(chǔ)

標(biāo)準(zhǔn)頁(yè)碼Number ofPages:

標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格（元）Price（￥） :

主管部門(mén)Governor ：中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)

歸口單位TechnicalCommittees ：全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)

起草單位DraftingCommittee：冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、首鋼總公司、邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司、本溪鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

碳素結(jié)構(gòu)鋼范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)、尺寸、外形、重量及允許偏差、技術(shù)要求、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于一般以交貨狀態(tài)使用，通常用于焊接、鉚接、栓接工程結(jié)構(gòu)用熱軋鋼板、鋼帶、型鋼和鋼棒。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的化學(xué)成分也適用于鋼錠、連鑄坯及其制品。

碳素結(jié)構(gòu)鋼引用標(biāo)準(zhǔn)

下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可適用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 222-2006 鋼的成品化學(xué)成分允許偏差

GB/T 223.3 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 二安替比林甲烷磷鉬酸重量法測(cè)定磷量

GB/T 223.10 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 銅鐵試劑分離-鉻天青S光度法測(cè)定鋁含量

GB/T 223.11 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 過(guò)硫酸銨氧化容量法測(cè)定鉻量

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優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼定義

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T699-2015）：

鋼中除含有碳（C）元素和為脫氧而含有一定量硅（Si）（一般不超過(guò)0.40%）、錳（Mn）（一般不超過(guò)0.80%，較高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（殘余元素除外）。 此類(lèi)鋼必須同時(shí)保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。其硫（S）、磷（P）雜質(zhì)元素含量一般控制在0.035%以下。若控制在 0.030%以下者叫高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號(hào)后面應(yīng)加“A”，例如20A；若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下時(shí)，稱(chēng)特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號(hào)后面應(yīng)加“E”以示區(qū)別。對(duì)于由原料帶進(jìn)鋼中的其他殘余合金元素，如鉻（Cr）、鎳（Ni）、銅（Cu）等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。有的牌號(hào)錳（Mn）含量達(dá)到1.40%，稱(chēng)為錳鋼。

此類(lèi)鋼是依靠調(diào)整含碳（C）量來(lái)改善鋼的力學(xué)性能，因此，根據(jù)含碳量的高低，此類(lèi)鋼又可分為：

低碳鋼--含碳量一般小于0.25%，如10、20鋼等；

中碳鋼--含碳量一般在0.25～0.60%之間，如35、45鋼等；

高碳鋼--含碳量一般大于0.60%。此類(lèi)鋼一般不用于制造鋼管。

實(shí)際上，他們之間的含碳量并沒(méi)有明顯的界限。

此類(lèi)鋼產(chǎn)量較大，用途較廣，一般多軋（鍛）制成圓、方、扁等型材、板材和無(wú)縫鋼管。主要用于制造一般結(jié)構(gòu)及機(jī)械結(jié)構(gòu)零、部件以及建筑結(jié)構(gòu)件和輸送流體用管道。根據(jù)使用要求，有時(shí)需熱處理（正火或調(diào)質(zhì)）后使用。

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼分類(lèi)

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按含碳量不同可分為三類(lèi)：低碳鋼（C≤0.25%）、中碳鋼（C為0.25-0.6%）和高碳鋼（C>0.6%）。

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按含錳量不同分為正常含錳量（含錳0.25%-0.8%）和較高含錳量（含錳0.70%-1.20%）兩組，后者具有較好的力學(xué)性能和加工性能。

1、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板和鋼帶

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板和鋼帶用于汽車(chē)、航空產(chǎn)業(yè)及其他部分。其鋼的牌號(hào)為沸騰鋼：08F、10F、15F；鎮(zhèn)靜鋼：08、08AL、10、15、20、25、30、35、40、45、50。25及25以下為低碳鋼板30及30以上為中碳鋼板。

2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和寬鋼帶

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和寬鋼帶用于各種機(jī)械結(jié)構(gòu)件。其鋼的牌號(hào)為低碳鋼包括：05F、08F、08、10F、10、15F、15、20F、20、25、20Mn、25Mn等；中碳鋼包括：30、35、40、45、50、55、60、30Mn、40Mn、50Mn、60Mn等；高碳鋼包括：65、70、65Mn等。

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼用途

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的硫磷含量低于0.035%，主要用來(lái)制造較為重要的機(jī)件。在工程中一般用于生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力砼用鋼絲、鋼絞線(xiàn)、錨具，以及高強(qiáng)度螺栓、重要結(jié)構(gòu)的鋼鑄件等。

依據(jù)GB/T 699-1999，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用兩位數(shù)字表示，即是鋼中平均含碳量的萬(wàn)分位數(shù)。例如，20號(hào)鋼表示平均含碳量為0.20%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼。對(duì)于沸騰鋼則在尾部加上F，如10F、15F等。08、10、15、20、25等牌號(hào)屬于低碳鋼，其塑性好，易于拉拔、沖壓、擠壓、鍛造和焊接。

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中08、10、15、20、25等牌號(hào)屬于低碳鋼，其塑性好，易于拉拔、沖壓、擠壓、鍛造和焊接。其中20鋼用途最廣，常用來(lái)制造螺釘、螺母、墊圈、小軸以及沖壓件、焊接件，有時(shí)也用于制造滲碳件。30、35、40、45、50、55等牌號(hào)屬于中碳鋼，因鋼中珠光體含量增多，其強(qiáng)度和硬度較前提高，淬火后的硬度可顯著增加。其中，以45鋼最為典型，它不僅強(qiáng)度、硬度較高，且兼有較好的塑性和韌性，即綜合性能優(yōu)良。45鋼在機(jī)械結(jié)構(gòu)中用途最廣，常用來(lái)制造軸、絲杠、齒輪、連桿、套筒、鍵、重要螺釘和螺母等。60、65、70、75等牌號(hào)屬于高碳鋼。它們經(jīng)過(guò)淬火、回火后不僅強(qiáng)度、硬度提高，且彈性?xún)?yōu)良，常用來(lái)制造小彈簧、發(fā)條、鋼絲繩、軋輥等。2100433B