机械制造结构钢

第五节　机械制造结构钢

机械制造结构钢是用于制造各种机器零件，如齿轮、轴类、弹簧和轴承等的钢种。广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、电站设备、飞机及火箭等装置上。机器零件在工作时要承受拉伸、压缩、剪切、扭转、冲击、振动、摩擦等各种载荷，有的零件还经常承受交变载荷、复合载荷。所以要求钢材必须具有良好的综合性能。这类钢一般都要经过热处理。根据钢的生产工艺和用途，机械制造结构钢可分为渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、氮化用钢、低合金超高强度钢等。

机械制造结构钢按钢中是否含有合金元素又可分为优质碳素结构钢和合金结构钢。

优质碳素结构钢按锰含量不同，可分为普通含锰量(w_Mn=0．25%～0．80%)和较高含锰量(w_Mn=0．80%～1．20%)两组。合金结构钢是在优质碳素结构钢基础上加入一些合金元素而形成的钢种，钢中常加入的元素主要有Cr、Mn、Si、Ni、Mo、W、V、Ti、B、Al等。合金元素的主要作用是:提高钢的淬透性、降低钢的过热敏感性、提高钢的耐回火性、抑制回火脆性、改善钢中非金属夹杂物的形态和提高钢的工艺性能等。一般合金结构钢中元素总含量不高，属于低、中合金钢。在我国合金结构钢中，主加元素一般为Mn、Si、Cr、B等，它们对提高钢的淬透性和力学性能起主导作用。辅加元素主要有W、Mo、V、Ti、Nb等。合金结构钢都是优质钢、高级优质钢(牌号后加A)或特级优质钢(牌号后加E)。

优质碳素结构钢的牌号、化学成分及力学性能见表7-7、表7-8所列。

表7-7　优质碳素结构钢的牌号及化学成分(摘自GB/T699—1999)

续表

表7-8　优质碳素结构钢的力学性能(摘自GB/T699—1999)

续表

注:(1)75、80及85钢用留有加工余量的试样进行热处理;(2)对于直径或厚度小于25mm的钢材，热处理是在与成品截面尺寸相同的试样毛坯上进行的;(3)表中所列正火推荐保温时间不少于30min，空冷;淬火推荐保温时间不少于30min，水淬;回火推荐保温时间不少于1h。