機械製造用鋼

A. 機械製造用合金結構鋼按用途和特點可以分為哪幾類

機械製造用鋼（steel for machine building），用以製造承受載荷或傳遞功和力的機械零件所用的結構鋼，也稱機器結構鋼。
機械製造用鋼按用途可分為調質鋼、表面硬化鋼（包括滲碳鋼、滲氮鋼、低淬透性鋼）、易切削鋼、彈簧鋼和滾動軸承鋼等。
調質鋼：
使用前一般先經淬火再經回火，以使強度和韌性達到要求碳素調質鋼含碳量為0.03～0.60%,由於其淬透性較低，僅用於製造截面尺寸較小、形狀簡單或載荷較低的機械零件。合金調質鋼是在碳素調質鋼的基礎上加入一種或幾種合金元素，加入的合金元素總量一般不超過5%。合金調質鋼的淬透性好,可在油中淬硬，淬火變形小,有更好的強度和韌性配合常用鋼號有40Cr、35CrMo、40MnB等對截面尺寸大、承受載荷高的重要零件如航空發動機主軸、高速柴油機的曲軸和連桿、汽輪機和發電機的主軸等常用合金元素含量較高的鋼種，如40CrNiMo、18CrNiW、25Cr2Ni4MoV等。
滲碳鋼：
用於製造要求表面堅硬耐磨而心部強韌耐沖擊的零件，如鏈銷、活塞銷、齒輪等。滲碳鋼的含碳量低，為0.10～0.30%，以保證零件的心部韌性，經滲碳處理可在表面形成一層高碳高硬度的耐磨層。較重要的零件可採用合金滲碳鋼，常用的鋼號有20CrMnTi、20CrMo、20Cr等。
滲氮鋼：
鋼中含有與氮親和力強的合金元素如鋁鉻、鉬、釩等，以利於氮的滲入。滲氮層比滲碳層更硬、更耐磨和耐蝕,但滲氮層較薄。滲氮後零件變形小,常用以製造允許磨損量小的精密零件如磨床主軸、柱塞副、精密齒輪、閥桿等，常用的鋼號有38CrMoAl。
低淬透性鋼：
錳、硅等殘余元素含量低的特殊碳素鋼。用這類鋼製造的零件在淬火時其中心部分比一般碳素結構鋼還難於淬硬，淬硬層基本上沿零件表面輪廓均勻分布，而中心部分則保持較軟韌的基體，以代替滲碳鋼製造齒輪、軸套等，可省去費時的滲碳過程，節約能耗。為了使中心部分的韌性和表面的硬度有適當的配合，其含碳量一般在0.50～0.70%。
易切削鋼 ：
在鋼中加入一種或幾種元素如硫鉛鈣、硒等以降低切削力,所加入量一般僅為千分之幾以下利用加入的元素本身，或加入元素與鋼中其他元素結合成一種在切削過程中起減摩作用和促進斷屑的夾雜物，從而達到延長刀具壽命、降低切削力、改善表面粗糙度等目的。由於硫的加入會降低鋼的機械性能，一般僅用於製造在自動機上大量生產的輕載荷零件。現代易切削鋼由於性能的改善，也大量用於製造汽車零件。

B. 機械製造用鋼按用途及熱處理特點分為哪些,這些鋼的冶煉質量是

機械製造用鋼按用途及熱處理特點分為合金滲碳鋼（滲碳+淬火+低溫回火）,合金調質鋼（淬火+高溫回火）,合金彈簧鋼（熱成形彈簧：淬火+中溫回火；冷成形彈簧：250℃—300℃的去應力退火）,滾動軸承鋼（預備熱處理：球化退火,最終熱處理：淬火+低溫回火）.至於冶煉質量則有專門的文件規定.

C. 什麼分為工程結構用鋼和機械製造用鋼

機械製造用鋼的種類較多，有各式各樣的化學成分組成，以適應各式各樣的性能要求，例如：如需要零件材質硬度較高，那麼就選擇含碳較高的成分；需要零件彈性較高（如彈簧），就要選擇含有適量錳的成分，----等等。

而工程結構用鋼主要的要求是：可焊性好、韌性高，那麼一般情況下，該材料屬於含碳量適中，且添加適當的合金元素的方法，來提高其綜合性能。

D. 工業用鋼品種

鋼材分類

線 材：普線 高線 螺紋鋼

型 材：工字鋼 槽鋼 角鋼 方鋼 重軌 高工鋼 H型鋼 圓鋼 不等邊角鋼 扁鋼 輕軌 齒輪鋼 六角鋼 耐熱鋼棒 合結圓鋼 合工圓鋼 方管 碳工鋼 軸承鋼 碳結圓鋼 不銹圓鋼 軸承圓鋼 矩型管 彈簧鋼

板 材：中厚板 容器板 中板 碳結板 鍋爐板 低合金板 花紋板 冷板 熱板 冷卷板 熱卷板 鍍鋅板 電鍍鋅板 電鍍鋅卷 錳板 不銹鋼板 硅鋼片 彩塗板 彩鋼瓦楞鐵 鍍鋅卷板 熱軋帶鋼

管 材：焊管 不銹鋼管 熱鍍鋅管 冷鍍鋅管 無縫管 螺旋管 熱軋無縫

金屬材料：生鐵 馬口鐵 鋁 鉛 黃銅 錫 鋅

一、黑色金屬、鋼和有色金屬

在介紹鋼的分類之前先簡單介紹一下黑色金屬、鋼與有色金屬的基本概念。

1、黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎，以碳為主要添加元素的合金，統稱為鐵碳合金。生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產品，主要用來煉鋼和製造鑄件。把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔煉，即得到鑄鐵（液狀），把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件，這種鑄鐵叫鑄鐵件。

鐵合金是由鐵與硅、錳、鉻、鈦等元素組成的合金，鐵合金是煉鋼的原料之一，在煉鋼時做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。

2、把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內按一定工藝熔煉，即得到鋼。鋼的產品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼，一般是指軋製成各種鋼材的鋼。鋼屬於黑色金屬但鋼不完全等於黑色金屬。

3、有色金屬又稱非鐵金屬，指除黑色金屬外的金屬和合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外在工業上還採用鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、鎢、鈦等，這些金屬主要用作合金附加物，以改善金屬的性能，其中鎢、鈦、鉬等多用以生產刀具用的硬質合金。以上這些有色金屬都稱為工業用金屬，此外還有貴重金屬：鉑、金、銀等和稀有金屬，包括放射性的鈾、鐳等。

二、鋼的分類

鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種：

1、按品質分類

(1) 普通鋼（P≤0.045%，S≤0.050%）

(2) 優質鋼（P、S均≤0.035%）

(3) 高級優質鋼（P≤0.035%，S≤0.030%）

2.、按化學成份分類

(1) 碳素鋼：a.低碳鋼（C≤0.25%）；b.中碳鋼（C≤0.25~0.60%）；c.高碳鋼（C≤0.60%）。

(2)合金鋼：a.低合金鋼（合金元素總含量≤5%）b.中合金鋼（合金元素總含量＞5~10%）c.高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。

3、按成形方法分類：(1) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼。

4、按金相組織分類

(1) 退火狀態的a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）b.共析鋼（珠光體）c.過共析鋼（珠光體+滲碳體）d.萊氏體鋼（珠光體+滲體）。

(2) 正火狀態的：a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。

(3) 無相變或部分發生相變的

5、按用途分類

(1) 建築及工程用鋼：a.普通碳素結構鋼；b.低合金結構鋼；c.鋼筋鋼。

(2) 結構鋼a.機械製造用鋼：(a)調質結構鋼；(b)表面硬化結構鋼：包括滲碳鋼、氨鋼、表面淬火用鋼；©易切結構鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。 b.彈簧鋼 c.軸承鋼

(3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。

(4) 特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼b.耐熱鋼包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼

(5) 專業用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。

6、綜合分類

(1)普通鋼a.碳素結構鋼：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；© Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。b.低合金結構鋼c.特定用途的普通結構鋼

(2)優質鋼（包括高級優質鋼）

a.結構鋼：(a)優質碳素結構鋼；(b)合金結構鋼；©彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼；

(f)特定用途優質結構鋼。

b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；©高速工具鋼。c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；

©電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。

7、按冶煉方法分類

(1) 按爐種分a.平爐鋼:(a)酸性平爐鋼；(b)鹼性平爐鋼。

b.轉爐鋼:(a)酸性轉爐鋼;(b)鹼性轉爐鋼。或 (a)底吹轉爐鋼;(b)側吹轉爐鋼；©頂吹轉爐鋼。

c.電爐鋼:(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；©感應爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。

(2)按脫氧程度和澆注制度分a.沸騰鋼；b.半鎮靜鋼；鎮靜鋼；d.特殊鎮靜鋼。