碳鋼，碳鋼鑄件
材質(zhì)：ZG35,ZG45
重量：1-5KG
碳鋼是含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金。也叫碳素鋼。一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。一般碳鋼中含碳量較高則硬度越大，強(qiáng)度也越高，但塑性較低。
分類編輯
（1）按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類，碳素結(jié)構(gòu)鋼又分為工程構(gòu)建鋼和機(jī)器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種；
（2）按冶煉方法可分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼；
（3）按脫氧方法可分為沸騰鋼（F）、鎮(zhèn)靜鋼（Z）、半鎮(zhèn)靜鋼（b）和特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ）；
（4）按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼（WC ≤ 0.25%）,中碳鋼（WC0.25%—0.6%）和高碳鋼（WC>0.6%）；
（5）按鋼的質(zhì)量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼（含磷、硫較高）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼（含磷、硫較低）和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（含磷、硫更低）和特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。 [2]
種類
碳素結(jié)構(gòu)鋼
牌號(hào)：例Q235-A·F，表示σs=235MPa。
牌號(hào)注解：Q是屈服強(qiáng)度 A質(zhì)量等級(jí)（有ABCD四級(jí)），F(xiàn)沸騰鋼。
特點(diǎn)：價(jià)格低廉，工藝性能（如焊接性和冷成形性）優(yōu)良。
應(yīng)用：一般工程結(jié)構(gòu)和普通機(jī)械零件。如Q235可制作螺栓、螺母、銷子、吊鉤和不太重要的機(jī)械零件以及建筑結(jié)構(gòu)中的螺紋鋼、型鋼、鋼筋等。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼
牌號(hào)：例45、65Mn、08F。
牌號(hào)注解：直接表示金屬含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)。
應(yīng)用：制造重要機(jī)械零件的非合金鋼，一般都要經(jīng)過(guò)熱處理之后使用。
常用鋼號(hào)及用途：
08F，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，塑性好，強(qiáng)度低，用于沖壓件如汽車和儀表外殼；
20，塑性和焊接性好，用于強(qiáng)度要求不高的零件及滲碳零件，例如機(jī)罩、焊接容器，小軸、螺母、墊圈及滲碳齒輪等；
45，40Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)后綜合力學(xué)性能良好，用于受力較大的機(jī)械零
件，如齒輪、連桿、機(jī)床主軸等；
60、65Mn鋼具有較高的強(qiáng)度；用于制造各種彈簧、機(jī)車輪緣、低速車輪。
碳素工具鋼
牌號(hào)：例如T12鋼表示W(wǎng)c=1.2%的碳素工具鋼。
牌號(hào)注解：T加金屬含碳量的千分?jǐn)?shù)。
特點(diǎn)：屬共析鋼和過(guò)共析鋼，強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性好適用于制造各種低速切削刀具。
常用鋼號(hào)及用途：
T7、T8：制作承受一定沖擊而要求韌性的零件。如大錘、沖頭、鑿子、木工工具、剪刀。
T9、T10、T11：制造沖擊較小的要求高硬度高耐磨性的工具。如絲錐、小鉆頭、沖模、手鋸條。
T12、T13：制作不受沖擊的工具。如銼刀、刮刀、剃刀、量具。
鑄鋼
牌號(hào)：例如ZG200-400，表示σs=200MPa，σb=400MPa的鑄鋼。
性能：鑄造性能比鑄鐵差，但力學(xué)性能比鑄鐵好。
應(yīng)用：主要用于制造形狀復(fù)雜，力學(xué)性能要求高，而在工藝上又很難用鍛壓等方法成形的比較重要的機(jī)械零件，例如汽車的變速箱殼，機(jī)車車輛的車鉤和聯(lián)軸器等。
熱處理編輯
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
1. 了解碳鋼的基本熱處理工藝方法
2. 研究冷卻條件與鋼性能的關(guān)系
3. 分析淬火和回火溫度對(duì)鋼性能的影響
二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和試件
1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：SX-10M-2.5型箱試電阻爐
2. 試件：45鋼、30鋼及T8鋼試件各一件
3. 45鋼淬火后的試件三件
三、 實(shí)驗(yàn)原理
熱處理是一種重要的金屬加工工藝方法，目的是提高鋼的性能(使用性能和工藝性能)。鋼的熱處理的工藝特點(diǎn)是，將鋼加熱到一定的溫度，保溫一定的時(shí)間，然后以一定的冷卻速度進(jìn)行冷卻。通過(guò)該工藝過(guò)程使鋼的性能發(fā)生改變。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟
(一) 鋼的淬火熱處理
淬火熱處理就是把碳鋼加熱到AC3或者AC1以上30-50°C，保溫后放到不同的冷卻介質(zhì)中進(jìn)行快速冷卻(冷卻速度大于臨界冷卻速度)，以得到馬氏體組織(M)。淬火后的組織為馬氏體和殘余奧氏體。
1. 淬火溫度的確定
根據(jù)材料的不同，在表1中查得其臨界溫度AC3或者AC1，然后加上40°C，就可以得到其加熱溫度。
亞共析鋼(45鋼，30鋼)：
加熱溫度=AC3 + 40°C
過(guò)共析鋼(T10鋼)：
加熱溫度=AC1 + 40°C
所以最終30鋼的加熱溫度= °C + 40°C=
45鋼的加熱溫度= °C + 40°C=
45鋼的加熱溫度= °C + 40°C=
2. 保溫時(shí)間的確定
零件隨爐子加熱達(dá)到所需的加熱溫度以后，還要進(jìn)行一段時(shí)間的保溫，以保證整個(gè)零件均勻充分地達(dá)到所需要的溫度。顯然保溫時(shí)間跟工件的大小和形狀有關(guān)系。
通過(guò)測(cè)量零件的尺寸，然后查表2，計(jì)算試件的保溫時(shí)間。
零件的尺寸為直徑二十毫米的圓柱形零件，所以30鋼、45鋼、T10鋼的保溫時(shí)間分別為：
3. 冷卻介質(zhì)的選擇
冷卻是淬火的關(guān)鍵工序。它直接影響淬火后的鋼的性能。淬火的冷卻速度要大于臨界冷卻速度，以獲得過(guò)冷馬氏體組織。同時(shí)在冷卻過(guò)程中還要控制結(jié)晶過(guò)程中內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，防止變形和開(kāi)裂的發(fā)生。
為了保證淬火效果，應(yīng)選擇合適的冷卻介質(zhì)和冷卻方法。本實(shí)驗(yàn)中我們選擇室溫下的水作為冷卻介質(zhì)。
4. 工件放入爐中，設(shè)定電爐溫度控制器的加熱控制溫度，開(kāi)始加熱。
5. 電爐達(dá)到設(shè)定溫度后，開(kāi)始保溫的計(jì)時(shí)。
6. 工件出爐，快速放入水中冷卻。
(二) 鋼的回火熱處理
鋼在淬火后得到的馬氏體組織硬而脆，且工件內(nèi)部有很大的內(nèi)應(yīng)力?；鼗鸬哪康氖窍齼?nèi)應(yīng)力，適當(dāng)降低硬度，改善加工性能。根據(jù)不同的工藝要求，回火分為高溫回火，中溫回火和低溫回火三種工藝方法，其溫度的選擇及組織性能的變化見(jiàn)表3。
回火的冷卻方式為空冷，即工件出爐后放在室溫下慢慢冷卻。
1. 工件放入爐中，設(shè)定電爐溫度控制器的加熱控制溫度，開(kāi)始加熱；
2.電爐達(dá)到設(shè)定溫度后，開(kāi)始保溫的計(jì)時(shí)，保溫時(shí)間為30分鐘；
3. 工件出爐，放在室溫下慢慢冷卻。
