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优质碳素结构钢(GB/T699—1999)
发布日期:2009/5/2
作者:山东大泰金属材料有限公司
点击:2559
优质碳素结构钢(GB/T699—1999)
简介:(1)牌号和化学成分见表3-6、表3-7。 (2)力学性能见表3—8。 (3)用途见表3-9。表3—6优质碳素结构钢的牌号和化学成分 序号 统一数字代号 牌号 化学成分(质量分数)(%) C Si ...
(1)牌号和化学成分见表3-6、表3-7。
(2)力学性能见表3—8。
(3)用途见表3-9。
表3—6优质碳素结构钢的牌号和化学成分
序号
统一数字
代号
牌号
化学成分(质量分数)(%)
C…
简介:(1)牌号和化学成分见表3-6、表3-7。 (2)力学性能见表3—8。 (3)用途见表3-9。表3—6优质碳素结构钢的牌号和化学成分 序号 统一数字代号 牌号 化学成分(质量分数)(%) C Si ...
(1)牌号和化学成分见表3-6、表3-7。
(2)力学性能见表3—8。
(3)用途见表3-9。
表3—6优质碳素结构钢的牌号和化学成分
序号 |
统一数字
代号 |
牌号 |
化学成分(质量分数)(%) | |||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
M |
Cu | |||
≤ | ||||||||
1 |
U20080 |
08F |
O.05~O.11 |
≤0.03 |
0.25~0.50 |
0.10 |
O.30 |
0.25 |
2 |
U20l00 |
10F |
O.07~O.13 |
≤O.07 |
O.25~O.50 |
O.15 |
0.30 |
0.25 |
3 |
U20150 |
15F |
0.12~O.18 |
≤O.07 |
0.25~O.50 |
0.25 |
0.30 |
0.25 |
4 |
U20082 |
08 |
0.05~O.11 |
O.17~O.37 |
O.35~O.65 |
O.10 |
O.30 |
O.25 |
5 |
U20102 |
lO |
0.07~O.13 |
0.17~O.37 |
0.35~0.65 |
0.15 |
O.30 |
O.25 |
6 |
U20152 |
15 |
O.12~0.18 |
0.17~O.37 |
O.35~0.65 |
O.25 |
O.30 |
O.25 |
7 |
U20202 |
20 |
O.17~0.23 |
0.17~0.37 |
0.35~0.65 |
O.25 |
O.30 |
O.25 |
8 |
U20252 |
25 |
O.22~0.29 |
0.17~O.37 |
O.50~O.80 |
O.25 |
O.30 |
0.25 |
9 |
U20302 |
30 |
O.27~O.34 |
O.17~O.37 |
O.50~O.80 |
0.25 |
O.30 |
0.25 |
10 |
U20352 |
35 |
O.32~0.39 |
O.17~O.37 |
O.50~O.B0 |
0.25 |
O.30 |
0.25 |
11 |
U20402 |
40 |
0.37~O.44 |
0.17~O.37 |
O.50~O.80 |
O.25 |
O.30 |
O.25 |
12 |
U20452 |
45 |
O.42_O.50 |
O.17~O.37 |
0.50~0.80 |
0.25 |
O.30 |
0.25 |
13 |
U20502 |
50 |
0.47~0.55 |
0.17~O.37 |
0.50~0.80 |
0.25 |
O.30 |
O.25 |
14 |
U20552 |
55 |
O.52~0.60 |
O.17~O.37 |
O.50~0.80 |
O.25 |
0.30 |
O.25 |
15 |
U20602 |
60 |
0.57~O.65 |
0.17~O.37 |
0.50~O.80 |
O.25 |
O.30 |
0.25 |
16 |
U20652 |
65 |
O.62~0.70 |
0.17~0.37 |
O.50~O.80 |
O.25 |
O.30 |
O.25 |
17 |
U20702 |
70 |
O.67~0.75 |
0.17~0.37 |
O.50~O.80 |
0.25 |
O.30 |
O.25 |
18 |
U20752 |
75 |
O.72~0.80 |
0.17~O.37 |
0.50~0.80 |
0.25 |
O.30 |
O.25 |
19 |
U20802 |
80 |
O.77~0.85 |
O.17~0.37 |
O.50~O.80 |
0.25 |
O.30 |
0.25 |
20 |
U20852 |
85 |
O.82~0.90 |
O.17~0.37 |
0.50~O.80 |
O.25 |
O.30 |
O.25 |
21 |
U21152 |
15№ |
O.12~O.18 |
O.17~O.37 |
O.70~1.00 |
O.25 |
O.30 |
0.25 |
22 |
U21202 |
20Mn |
0.17~O.23 |
O.17~O.37 |
O.70~1.00 |
O.25 |
0.30 |
O.25 |
23 |
U21252 |
25Mn |
O.22~O.29 |
0.17~0.37 |
O.70~1.00 |
O.25 |
O.30 |
O.25 |
24 |
U21302 |
30Mn |
0.27~O.34 |
O.17~0.37 |
0.70~1.00 |
O.25 |
O.30 |
0.25 |
25 |
U21352 |
35Mn |
O.32~O.39 |
O.17~O.37 |
O.70~1.00 |
0.25 |
O.30 |
O.25 |
26 |
U21402 |
40Mn |
O.37~0.44 |
O.17~0.37 |
O.70~1.00 |
0.25 |
0.30 |
O.25 |
27 |
U21452 |
45Mn |
0.42~0.50 |
0.17~O.37 |
0.70~1.00 |
O.25 |
O.30 |
O.25 |
28 |
U21502 |
50Mn |
O.48~0.56 |
O.17~O.37 |
O.70~1.00 |
0.25 |
0.30 |
0.25 |
29 |
U21602 |
60Mn |
0.57~0.65 |
O.17~O.37 |
0.70~1.00 |
0.25 |
0.30 |
0.25 |
30 |
U21652 |
65Mn |
0.62~0.70 |
0.17~O.37 |
O.90~1.20 |
O.25 |
0.30 |
0.25 |
3l |
U21702 |
70Mn |
0.67~O.75 |
0.17~0.37 |
0.90~1.20 |
O.25 |
O.30 |
O.25 |
注:1.表中所列牌号为优质钢。如果是高级优质钢,在牌号后面加“A”(统一数字代号最后一位数字改为“3”);如果是特级优质钢,在牌号后面加“E’’(统一数字代号最后一-位数字改为“6”);对于沸腾钢,牌号后面为“F”(统一数字代号最后一位数字为“0”);对于半镇静钢,牌号后面为“b”(统一数字代号最后一位数字为“1”)。
2.使用废钢冶炼的钢允许含铜量不大于0.30%。
3.热压力加工用钢的铜含量应不大于0.20%。
4.铅浴淬火(派登脱)钢丝用的35.85钢的锰含量为0.30%~0.60%;铬含量不大于0.10%,镍含量不大于O.15%,铜含量不大于0.20%;硫、磷含量应符合钢丝标准要求。
5.08钢用铝脱氧冶炼镇静钢,锰含量下限为0.25%,硅含量不大于0.03%,铝含量为0.02%一0.07%。此时钢的牌号为08A1。
6.冷冲压用沸腾钢含硅量不大于0.03%。
7.氧气转炉冶炼的钢其含氮量应不大于0.008%。供方能保证合格时,可不做分析。
8.经供需双方协议,08~25钢可供应硅含量不大于0.17%的半镇静钢,其牌号为08b~25b。
9.上述各成分含量皆指质量分数。
表3-7优质碳素结构钢的硫、磷含量(质量分数)
组 别 |
P |
S |
(%)≤ |
| |
优质钢 |
0.035 |
0.035 |
高级优质钢 |
0.030 |
0.030 |
特级优质钢 |
0.025 |
O.020 |
表3-8优质碳素结构钢的力学性能
牌号 |
试样毛坯尺寸/mm |
推荐热处理/℃ |
力学性能 |
钢材交货状态硬度HBSl0/300≤ | |||||||||||||
正火 |
淬火 |
回火 |
ób/MPa |
ós/MPa |
δ5(%) |
Ψ(%) |
AKu2/J | ||||||||||
≥ |
未热处理钢 |
退火钢 | |||||||||||||||
08F |
25 |
930 |
|
|
295 |
175 |
35 |
60 |
|
13l |
| ||||||
10F |
25 |
930 |
|
|
315 |
185 |
33 |
55 |
|
137 |
| ||||||
15F |
25 |
920 |
|
|
355 |
205 |
29 |
55 |
|
143 |
| ||||||
08 |
25 |
930 |
|
|
325 |
195 |
33 |
60 |
|
131 |
| ||||||
IO |
篮 |
930 |
|
|
335 |
205 |
3l |
55 |
|
137 |
| ||||||
15 |
25 |
920 |
|
|
375 |
225 |
27 |
55 |
|
143 |
| ||||||
20 |
25 |
910 |
|
|
4lO |
245 |
25 |
55 |
|
156 |
| ||||||
25 |
25 |
900 |
870 |
600 |
450 |
275 |
23 |
50 |
71 |
170 |
| ||||||
30 |
25 |
880 |
860 |
600 |
490 |
295 |
21 |
50 |
63 |
179 |
| ||||||
35 |
25 |
870 |
850 |
600 |
530 |
315 |
20 |
45 |
55 |
197 |
| ||||||
40 |
25 |
860 |
840 |
60D |
570 |
335 |
19 |
45 |
47 |
217 |
187 | ||||||
45 |
25 |
850 |
840 |
600 |
600 |
355 |
16 |
40 |
39 |
229 |
197 | ||||||
50 |
25 |
830 |
830 |
600 |
630 |
375 |
14 |
40 |
31 |
24l |
207 | ||||||
55 |
25 |
820 |
820 |
600 |
645 |
380 |
13 |
35 |
|
255 |
217 | ||||||
60 |
25 |
810 |
|
|
675 |
400 |
12 |
35 |
|
255 |
229 | ||||||
65 |
25 |
810 |
|
|
695 |
410 |
lO |
30 |
|
255 |
229 | ||||||
70 |
25 |
790 |
|
|
715 |
420 |
9 |
30 |
|
269 |
229 | ||||||
75 |
试样 |
|
820 |
480 |
1080 |
880 |
7 |
30 |
|
285 |
24l | ||||||
80 |
试样 |
|
820 |
480 |
1080 |
930 |
6 |
30 |
|
285 |
241 | ||||||
85 |
试样 |
|
820 |
480 |
1130 |
980 |
6 |
30 |
|
302 |
255 | ||||||
15Mn |
25 |
920 |
|
|
410 |
245 |
26 |
55 |
|
163 |
| ||||||
20Mn |
25 |
910 |
|
|
450 |
275 |
24 |
50 |
|
197 |
| ||||||
25Mn |
25 |
900 |
870 |
600 |
490 |
295 |
22 |
50 |
71 |
207 |
| ||||||
30Mn |
25 |
880 |
860 |
600 |
540 |
315 |
20 |
45 |
63 |
217 |
187 | ||||||
35Mn |
25 |
870 |
850 |
600 |
560 |
335 |
18 |
45 |
55 |
229 |
197 | ||||||
40Mn |
25 |
860 |
840 |
600 |
590 |
355 |
17 |
45 |
47 |
229 |
207 | ||||||
45Mn |
25 |
850 |
840 |
600 |
620 |
375 |
15 |
40 |
39 |
241 |
217 | ||||||
50Mn |
25 |
830 |
830 |
600 |
645 |
390 |
13 |
40 |
3l |
255 |
217 | ||||||
60Mn |
25 |
810 |
|
|
695 |
410 |
11 |
35 |
|
269 |
229 | ||||||
65Mn |
25 |
830 |
|
|
735 |
430 |
9 |
30 |
|
285 |
229 | ||||||
70Mn |
25 |
790 |
|
|
785 |
450 |
8 |
30 |
|
285 |
229 | ||||||
注:1.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。
2.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,70、80和85钢油冷,其余钢水冷;回火推荐保温时间不少于1h。
表3-9优质碳素结构钢的特性和应用
牌 号 |
主要特性 |
应用举例 |
08F |
优质沸腾钢,强度、硬度低,塑性极好。深冲压,深拉延性好,冷加工性,焊接性好
成分偏析倾向大,时效敏感性大,故冷加工时,可采用消除应力热处理,或水韧处理,防止冷加工断裂 |
易轧成薄板,薄带、冷变形材、冷拉钢丝
用作冲压件、压延件,各类不承受载荷的覆盖件、渗碳、渗氮、氰化件、制作各类套筒、靠模、支架 |
08 |
极软低碳钢,强度、硬度很低,塑性、韧性极好,冷加工性好,淬透性、淬硬性极差,时效敏感性比08F稍弱,不宜切削加工,退火后,导磁性能好 |
宜轧制成薄板、薄带、冷变形材、冷拉、冷冲压、焊接件、表面硬化件 |
1OF
lO |
强度低(稍高于08钢),塑性、韧性很好,焊接性优良,无回火脆性。易冷热加工成型、淬透性很差,正火或冷加工后切削性能好 |
宜用冷轧、冷冲、冷镦、冷弯、热轧、热挤压、热镦等工艺成型,制造要求受力不大、韧性高的零件,如摩擦片、深冲器皿、汽车车身、弹体等 |
15F
15 |
强度、硬度、塑性与1OF、10钢相近。为改善其切削性能需进行正火或水韧处理适当提高硬度。淬透性、淬硬性低、韧性、焊接性好 |
制造受力不大,形状简单,但韧性要求较高或焊接性能较好的中、小结构件、螺钉、螺栓、拉杆、起重钩、焊接容器等 |
20 |
强度硬度稍高于15F,15钢,塑性焊接性都好,热轧或正火后韧性好 |
制作不太重要的中、小型渗碳、碳氮共渗件、锻压件,如杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮,重型机械拉杆、钩环等 |
25 |
具有一定强度、硬度。塑性和韧性好。焊接性、冷塑性加工性较高,被切削性中等、淬透性、淬硬性差。淬火后低温回火后强韧性好,无回火脆性 |
焊接件、热锻、热冲压件渗碳后用作耐磨件 |
30 |
强度、硬度较高,塑性好、焊接性尚好,可在正火或调质后使用,适于热锻、热压。被切削性良好 |
用于受力不大,温度<150℃的低载荷零件,如丝杆、拉杆、轴键、齿轮、轴套筒等,渗碳件表面耐磨性好,可作耐磨件 |
35 |
强度适当。塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用 |
适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件,如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件 |
40 |
强度较高,可切削性良好,冷变形能力中等,焊接性差,无回火脆性,淬透性低,易生水淬裂纹,多在调质或正火态使用,两者综合性能相近,表面淬火后可用于制造承受较大应力件 |
适于制造曲轴心轴、传动轴、活塞杆、连杆、链轮、齿轮等,作焊接件时需先预热,焊后缓冷 |
45 |
最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理 |
主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火 |
50 |
高强度中碳结构钢,冷变形能力低,可切削性中等。焊接性差,无回火脆性,淬透性较低,水淬时,易生裂纹。使用状态:正火,淬火后回火,高频表面淬火,适用于在动载荷及冲击作用不大的条件下耐磨性高的机械零件 |
锻造齿轮、拉杆、轧辊、轴摩擦盘、机床主轴、发动机曲轴、农业机械犁铧、重载荷心轴及各种轴类零件等,及较次要的减振弹簧、弹簧垫圈等 |
55 |
具有高强度和硬度,塑性和韧性差,被切削性中等,焊接性差,淬透性差,水淬时易淬裂。多在正火或调质处理后使用,适于制造高强度、高弹性、高耐磨性机件 |
齿轮、连杆、轮圈、轮缘、机车轮箍、扁弹簧、热轧轧辊等 |
60 |
具有高强度、高硬度和高弹性。冷变形时塑性差,可切削性能中等,焊接性不好,淬透性差,水淬易生裂纹;故大型件用正火处理。 |
轧辊、轴类、轮箍、弹簧圈、减振弹簧、离合器、钢丝绳 |
牌 号 |
主要特性 |
应用举例 |
65 |
适当热处理或冷作硬化后具有较高强度与弹性。焊接性不好。易形成裂纹,不宜焊接,可切削性差,冷变形塑性低,淬透性不好,一般采用油淬,大截面件采用水淬油冷,或正火处理。其特点是在相同组态下其疲劳强度可与合金弹簧钢相当 |
宜用于制造截面、形状简单、受力小的扁形或螺形弹簧零件。如汽门弹簧、弹簧环等也宜用于制造高耐磨性零件,如轧辊、曲轴、凸轮
及钢丝绳等 |
70 |
强度和弹性比65锕稍高,其他性能与65钢近似 |
弹簧、钢丝、钢带、车轮圈等 |
75
80 |
性能与65、70钢相似,但强度较高而弹性路低,其淬透性亦不高。通常在淬火、回火后使用 |
板弹簧、螺旋弹簧、抗磨损零件、较低速车轮等 |
85 |
含碳量最高的高碳结构钢,强度、硬度比其他高碳钢高,但弹性略低,其他性能与65,70,75,80钢相近似。淬透性仍然不高 |
铁道车辆、扁形板弹簧、圆形螺旋弹簧、钢丝钢带等 |
15Mn |
含锰(WMn0.70%。1.00%)较高的低碳渗碳钢,因锰高故其强度、塑性、可切削性和淬透性均比15钢稍高,渗碳与淬火时表面形成软点较少,宜进行渗碳、碳氮共渗处理,得到表面耐磨而心都韧性好的综合性能。热轧或正火处理后韧性好 |
齿轮、曲柄轴。支架、铰链、螺钉、螺母。
铆焊结构件。板材适于制造油罐等。寒冷地区农具,如奶油罐等 |
20Mn |
其强度和淬透性比15Mn钢略高,其他性能与15Mn钢相近 |
与15Mn钢基本相同 |
25Mn |
性能与20Mn及25钢相近,强度稍高 |
与20Mn及25钢相近 |
30Mn |
与30钢相比具有较高的强度和淬透性,冷变形时塑性好,焊接性中等,可切削性良好。热处理时有回火脆性倾向及过热敏感性 |
螺栓、螺母、螺钉、拉杆、杠杆、小轴、刹车机齿轮 |
35Mn |
强度及淬透性比30Mn高,冷变形时的塑性中等。可切削性好,但焊接性较差。宜调质处理后使用 |
转轴、啮合杆、螺栓、螺母、螺钉等,心轴、齿轮等
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40Mn |
淬透性略高于40钢。热处理后,强度、硬度、韧性比40钢稍高,冷变形塑性中等,可切削性好,焊接性低,具有过热敏感性和回火脆性,水淬易裂 |
耐疲劳件、曲轴、辊子、轴、连杆。高应力下工作的螺钉、螺母等 |
45Mn |
中碳调质结构钢,调质后具有良好的综合力学性能。淬透性、强度、韧性比45钢高,可切削性尚好,冷变形塑性低,焊接性差,具有回火脆性倾向 |
转轴、心轴、花键轴、汽车半轴、万向接头轴、曲轴、连杆、制动杠杆、啮合杆、齿轮、离合器、螺栓、螺母等 |
50Mn |
性能与50钢相近,但其淬透性较高,热处理后强度、硬度、弹性均稍高于50钢。焊接性差,具有过热敏感性和回火脆性倾向 |
用作承受高应力零件。高耐磨零件。如齿轮、齿轮轴、摩擦盘、心轴、平板弹簧等 |
60Mn |
强度、硬度、弹性和淬透性比60钢稍高,退火态可切削性良好、冷变形塑性和焊接性差。具有过热敏感和回火脆性倾向 |
大尺寸螺旋弹簧、板簧、各种圆扁弹簧,弹簧环、片,冷拉钢丝及发条 |
65Mn |
强度、硬度、弹性和淬透性均比65钢高,具有过热敏感性和回火脆性倾向,水淬有形成裂纹倾向。退火态可切削性尚可,冷变形塑性低,焊接性差 |
受中等载荷的板弹簧,直径达7—20mm螺旋弹簧及弹簧垫圈、弹簧环。高耐磨性零件,如磨床主轴、弹簧卡头、精密机床丝杆、犁、切刀、螺旋辊子轴承上的套环、铁道钢轨等 |
70Mn |
性能与70钢相近,但淬透性稍高,热处理后强度、硬度、弹性均比70钢好,具有过热敏感性和回火脆性倾向,易脱碳及水淬时形成裂纹倾向、冷塑性变形能力差 |
承受大应力、磨损条件下工作零件。如各种弹簧圈、弹簧垫圈、止推环、锁紧圈、离合器盘等
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