碳素结构钢的定义与分类

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1、碳素结构钢的定义与分类碳素结构钢钢中除含有主要为了脱氧而加入的硅、锰元素外，不含其他有意加入的合金元素。钢中硫、磷杂质含量较高，一般来说普通质量碳素结构钢的硫的质量分数不大于0.050%、磷的质量分数不大于0.045%；优质碳素结构钢硫和磷的质量分数不大于0.040%。这类钢通常以热轧状态交货和使用，主要用于工程结构。一、我国标准的规定根据国家标准GB/T13304-1991《钢分类》，碳素结构钢属于非合金钢，是非合金钢中的一种。非合金钢还包括优质碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、易切削碳素钢，以及其他一些具有特殊性

2、能和用途的钢。（一）按化学成分非合金钢各元素规定含量的界限值如表1-1-1所示。对钢规定的任一元素的规定含量符合表中所列相应元素的界限范围时，这些钢不非合金钢。表1－1－1元素非合金钢合金元素规定含量（质量分数）界限值/%元素非合金钢合金元素规定含量（质量分数）界限值/%Al<0.10Se<0.10B<0.0005Si<0.50Bi<0.10Te<0.10Cr<0.30Ti<0.05Co<0.10W<0.10Cu<1.10V<0.04Mn<1.00Zr<0.05Mo0.05La系（每一种元素）<0.02Ni<0.30N

3、b0.02其他（S、P、C、N除外）<0.05当标准、技术条件或订货单中对钢的熔炼分析化学成分规定最低值或范围时，应以最低值作为规定时进行分类；若规定最高值时，应以最高值的0.7倍作为规定含量进行分类。根据GB/T700-1988《碳素结构钢》化学成分的规定，其所包括的各种牌号钢均属于非合金钢。（二）按质量等级非合金钢分为普通质量非合金钢、优质非合金钢和特殊质量非合金钢。根据GB/T700-1988的有关规定，其所包括的A、B等级的钢属于普通质量非合金钢；C、D等级的钢属于优质非合金钢。普通质量非合金钢是指不规定生产过

4、程中需要特别控制质量要求的，并应同时符合下列4种条件的钢。（1）钢为非合金化的（符合对非合金钢的合金元素规定含量界限值的规定）；（2）不规定热处理（退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理）；（3）如产品标准或技术条件中有规定，其特性值应符合下列条件：碳的质量分数最高值≥0.10%；硫或磷的质量分数最高值≥0.045%；氮的质量分数最高值≥0.007%；抗拉强度最低值≤690MPa；屈服点或屈服强度最低值≤360MPa；伸长率最低值（Lo=5.65Fo）≤33%；弯心直径最低值≥0.5*试件厚度；冲击功最低值（20℃

5、，V型，纵向标准试样）≤27J；洛氏硬度最高值（HRB）≥60。注：力学性能的规定值是指用厚度为316mm钢料纵向或横向试样测定的性能。（4）未规定其他质量要求。优质非合金钢是指除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢。在生产过程中需要特别控制质量（例如控制晶粒度，降低硫、磷含量，改善表面质量或增加工艺控制等），以达到比普通质量非合金钢特殊的质量要求（例如良好的抗脆断性能，良好的冷成形性能等），但这种钢的生产控制不如特殊质量非合金钢严格（如不控制淬透性）。特殊质量非合金钢是指生产过程中需要特别严格控制质量的性

6、能（例如控制淬透性和纯洁度）的非合金钢，应符合下列条件。（1）钢材要经热处理并至少具有下列一种特殊要求的非合金钢（包括易切钢和工具钢）：①要求淬火和回火，或模拟表面硬化状态下的冲击性能；②要求淬火或淬火和回火后的淬硬层深度或表面硬度；③要求限制表面缺限，比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格；④要求限制非金属夹杂物含量和（或）要求内部材质均匀性。(2)钢材不进行热处理并至少应具有下述一种特殊要求的非合金钢：①要求限制非金属夹杂物含量和（或）内部材质均匀性，例如钢板抗层状撕裂性能。②要求限制磷含量和（或）硫含量最高值，并符合如下

7、规定：熔炼分析值≤0.020%；成品分析值≤0.025%。③要求残余元素的含量同时作如下限制：铜熔炼分析最高质量分数≤0.10%；钴熔炼分析最高质量分数≤0.05%；钒熔炼分析最高质量分数≤0.05%。④表面质量的要求比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格。（3）具有规定的电磁性能的钢。（三）按主要性能及使用特性分，GB/T700-1988所包括的碳素结构钢主要属于以规定最低强度为主要特性的非合金钢，是需要保证钢的强度特性的工程结构和机械结构用的非合金钢。这类钢要求限制最低抗拉强度、最低屈服强度，并具有一定的综合力学性能和工艺

8、性能。二、国外和国际（ISO）标准规定（一）国际标准（ISO）的规定根据国际标准ISO4948-1：1982《钢分类-第1部分：根据化学成分钢分为非合金钢和合金钢》的规定，根据钢的化学成分分为非合金钢和合金钢。非合金钢与合金钢中元素含量界限值如表1-1-3所示。对于表中所列的所有元素，规定的钢中每个元素的质量分数比表中所列相应元素