中碳鋼

　　中碳鋼是碳含量為0.25%～0.60%的碳素鋼。它包括大部分優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和一部分普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。此類鋼大多用于制作各種機械零件，有的用于制作工程結(jié)構(gòu)件。

　　介紹

　　按鋼的化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼又分為：①低碳鋼，含碳量小于0.25%;②中碳鋼，含碳量為0.25%——0.60%;③高碳鋼，含碳量大于0.6%;中碳鋼熱加工及切削性能良好，焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼。可不經(jīng)熱處理，直接使用冷軋材、冷拉材，亦可經(jīng)熱處理后使用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。能夠達到的最高硬度約為HRC55(HB538)，σb為600～1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中，中碳鋼得到最廣泛的應(yīng)用，除作為建筑材料外，還大量用于制造各種機械零件。

　　中碳鋼屬于亞共析鋼，其退火組織為珠光體和鐵素體。隨著鋼中碳含量增加，組織中珠光體數(shù)量增加，而鐵素體數(shù)量減少。碳含量大于0.40%的鋼淬火組織為馬氏體;碳含量大于0.40%時，除了馬氏體外還有少量殘留奧氏體，殘留奧氏體數(shù)量隨著鋼中碳含量的增加而增加。

　　處理方式

　　中碳鋼的最終熱處理方式有調(diào)質(zhì)、淬火后低溫回火、高頻淬火后低溫回火、等溫淬火和淬火后中溫回火。

　　(1)調(diào)質(zhì)。組織為回火索氏體。這種組織具有良好的綜合力學(xué)性能，強度較高，塑性和韌性良好。調(diào)質(zhì)用鋼要具有良好的淬透性，以保證調(diào)質(zhì)件整個截面上組織和性能均勻。與合金鋼相比，碳素鋼的淬透性較差，所以只適于截面尺寸不大的中碳鋼零件進行調(diào)質(zhì)處理。

　　(2)淬火后低溫回火。組織為回火馬氏體，這種組織具有很高的強度和適當(dāng)?shù)乃苄院晚g性。

　　(3)高頻淬火后低溫回火。高頻淬火層組織為極細的隱針馬氏體，低溫回火后得到回火馬氏體，經(jīng)這種處理可以得到與滲碳處理類似的效果。高頻淬火前一般進行調(diào)質(zhì)或正火。所以高頻淬火和回火后，零件心部強度較高，塑性和韌性良好，而其表層硬度高，耐磨性好。另外，高頻淬火件表層產(chǎn)生壓應(yīng)力，其疲勞極限高，使用壽命長。

　　(4)等溫淬火。組織為貝氏體，這種組織具有較高的強度和良好的塑性和韌性。

　　(5)淬火后中溫回火。組織為回火索氏體。

　　主要用途

　　高強度中碳調(diào)質(zhì)鋼，具有一定的塑性、韌性和強度，切削性良好，調(diào)質(zhì)處理后有很好的綜合力學(xué)性能，淬透性較差，容易產(chǎn)生裂紋，焊接性能不高，焊接之前需要很好預(yù)熱，焊后需要熱處理。

　　中碳鋼主要用于制造較高強度的運動零件，如空氣壓縮機、泵的活塞，蒸汽透平機的葉輪，重型機械的軸、蝸桿、齒輪等等，表面耐磨的零件，曲軸、機床主軸、滾筒、鉗工工具等等。