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优质碳素结构钢,简称碳素钢,是一种主要由碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)组成,杂质含量极低的钢材。其化学成分和力学性能需同时保证,通常硫(S)、磷(P)含量控制在0.035%以下。根据不同的合金元素含量,分为高级优质钢、特级优质钢和特定含锰量的钢种。按含碳量分为低碳钢(C≤0.25%)、中碳钢(0.25%~0.60%)和高碳钢(C>0.60%)。不同含锰量的钢,其力学性能和加工性能有所差异。
优质碳素结构钢的热轧薄钢板和钢带应用于汽车、航空等领域,牌号如沸腾钢08F、10F等和镇静钢08、10等。厚钢板和宽钢带则用于机械结构件,如低碳钢05F、30Mn等,中碳钢40Mn、60Mn等,高碳钢65Mn等。这类钢材用于制造重要机件、预应力混凝土材料、高强度螺栓等,牌号表示含碳量,如20号钢代表平均含碳量为0.20%。
低碳钢如08、10等具有良好的塑性,适用于拉拔、冲压、挤压和焊接,20钢用途广泛,常用于制造螺钉、垫圈等。中碳钢如45钢,强度和硬度提高,塑性和韧性兼备,适用于制造轴、齿轮等机械部件。高碳钢如60、70等,淬火后强度和弹性优良,用于弹簧、钢丝绳等制品。