碳素结构钢
这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275Mpa。若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示刚才质量等级不同，含S、P的量依次降低，钢材质量依次提高。若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F”或“b”者为镇静钢。例如Q235-A·F表示屈服点为235Mpa的A级沸腾钢，Q235-C表示屈服点为235Mpa的C级镇静钢 碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通螺钉、螺母等零件。Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性交好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、稍等零件
|
(1)牌号和化学成分见表3-1。
表3—1碳素结构钢的牌号和化学成分
|
牌号
|
等级
|
化学成分(质量分数)(％)
|
脱氧方法
|
|
C
|
Mn
|
SI
|
S
|
P
|
|
≤
|
|
Q195
|
|
0.06～O.12
|
O.25～0.50
|
O.30
|
O.050
|
0.045
|
F、b、Z
|
|
Q215
|
A
|
O.09～0.15
|
0.25～0.55
|
0.30
|
O.050
|
O.045
|
F、b、Z
|
|
B
|
O.045
|
|
Q235
|
A
|
O.14～O.22
|
O.30.O.65①
|
0.30
|
O.050
|
O.045
|
F、b、Z
|
|
B
|
0.12～O.20
|
O.30～0.70①
|
0.045
|
|
C
|
≤0.18
|
O.35～0.80
|
0.040
|
0.040
|
Z
|
|
D
|
≤0.17
|
0.035
|
0.035
|
TZ
|
|
Q255
|
A
|
O.18～O.28
|
O.40～0.70
|
O.30
|
O.050
|
O.045
|
Z
|
|
B
|
O.045
|
|
Q275
|
|
0.28～O.38
|
O.50～O.80
|
O.35
|
0.050
|
0.045
|
Z
|
注：F表示沸腾钢，b表示半镇静钢，z表示镇静钢，TZ表示特殊镇静钢。
①Q235A、B级沸腾钢Mn含量上限WMn=0.60％。
②沸腾钢Si含量Wsi不大于0.07％，半镇静钢Si含量Wsi不大于O.17％，镇静钢Si含量WSi限值为0.12％。
(2)力学和工艺性能见表3—2～表3—4。
表3-2碳素结构钢的屈服点
|
牌号
|
等级
|
屈服点ós／MPa
|
|
钢材厚度或直径／mm
|
|
≤16
|
>16～40
|
>40～60
|
>60～100
|
>100～150
|
>150
|
|
|
|
≥
|
|
Q195
|
|
195
|
185
|
|
|
|
|
|
Q215
|
A、B
|
215
|
205
|
195
|
185
|
175
|
165
|
|
Q235
|
A、B
C、D
|
235
|
225
|
215
|
205
|
195
|
185
|
|
Q255
|
A、B
|
255
|
245
|
235
|
225
|
215
|
205
|
|
Q275
|
|
275
|
265
|
255
|
245
|
235
|
225
|
注：Q195的屈服点仅供参考，不作为交货条件。
表3～3碳素结构钢的抗拉强度、伸长率和冲击性能
|
牌号
|
抗拉强度
ób／MPa
|
伸长率δ5(％)
|
冲击试验
|
|
钢材厚度或直径／mm
|
温度
／℃
|
V型冲击吸收功
(纵向)Ak／J
|
|
≤16
|
>16
～40
|
>40
～60
|
>60
～100
|
>100
～150
|
>150
|
|
≥
|
|
Q195
|
315～430
|
33
|
32
|
|
|
|
|
|
|
|
Q215
|
335～450
|
3l
|
30
|
29
|
28
|
27
|
26
|
20
|
≥27
|
|
Q235
|
375～500
|
26
|
25
|
24
|
23
|
22
|
21
|
20
|
≥27
|
|
0
|
|
-20
|
|
Q255
|
4lO～550
|
24
|
23
|
22
|
2l
|
20
|
19
|
20
|
≥27
|
|
Q2 75
|
490～630
|
20
|
19
|
18
|
17
|
16
|
15
|
|
|
表3-4碳素结构钢的冷弯性能
|
牌 号
|
试样方向
|
180°冷弯试验B=2a／mm
|
|
60
|
>60～100
|
>100～200
|
|
弯心直径d
|
|
Q195
|
纵
|
0
|
|
|
|
横
|
0.5a
|
|
Q215
|
纵
|
0.5a
|
1.5a
|
2a
|
|
横
|
a
|
2a
|
2.5a
|
|
Q235
|
纵
|
a
|
2a
|
2.5a
|
|
横
|
1.5a
|
2.5a
|
3a
|
|
Q255
|
|
2a
|
3a
|
3.5a
|
|
Q275
|
|
3a
|
4a
|
4.5a
|
注：8为试样宽度，a为钢材厚度或直径。
(3)用途见表3—5。
表3—5碳素结构钢的特性和应用
|
牌号
|
主要特性
|
应用举例
|
|
Q195
|
具有高的塑性、韧性和焊接性能，良好的压力加工性能，但强度低 .
|
用于制造地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构
|
|
Q215
|
|
Q235
|
具有良好的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能
|
广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等
|
|
Q255
|
具有较好的强度、塑性和韧性，较好的焊接性能和冷、热压力加工性能
|
用于制造要求强度不太高的零件，如螺栓、键、摇杆、轴、拉杆和钢结构用各种型钢、钢板等
|
|
Q275
|
具有较高的强度、较好的塑性和切削加工性能、一定的焊接性能。小型零件可以淬火强化
|
用于制造要求强度较高的零件，如齿轮、轴、链轮、键、螺栓、螺母、农机用型钢、输送链和链节
|
|
|
|
|
(1)牌号和化学成分见表3-1。
表3—1碳素结构钢的牌号和化学成分
|
牌号
|
等级
|
化学成分(质量分数)(％)
|
脱氧方法
|
|
C
|
Mn
|
SI
|
S
|
P
|
|
≤
|
|
Q195
|
|
0.06～O.12
|
O.25～0.50
|
O.30
|
O.050
|
0.045
|
F、b、Z
|
|
Q215
|
A
|
O.09～0.15
|
0.25～0.55
|
0.30
|
O.050
|
O.045
|
F、b、Z
|
|
B
|
O.045
|
|
Q235
|
A
|
O.14～O.22
|
O.30.O.65①
|
0.30
|
O.050
|
O.045
|
F、b、Z
|
|
B
|
0.12～O.20
|
O.30～0.70①
|
0.045
|
|
C
|
≤0.18
|
O.35～0.80
|
0.040
|
0.040
|
Z
|
|
D
|
≤0.17
|
0.035
|
0.035
|
TZ
|
|
Q255
|
A
|
O.18～O.28
|
O.40～0.70
|
O.30
|
O.050
|
O.045
|
Z
|
|
B
|
O.045
|
|
Q275
|
|
0.28～O.38
|
O.50～O.80
|
O.35
|
0.050
|
0.045
|
Z
|
注：F表示沸腾钢，b表示半镇静钢，z表示镇静钢，TZ表示特殊镇静钢。
①Q235A、B级沸腾钢Mn含量上限WMn=0.60％。
②沸腾钢Si含量Wsi不大于0.07％，半镇静钢Si含量Wsi不大于O.17％，镇静钢Si含量Wsi限值为0.12％。
(2)力学和工艺性能见表3—2～表3—4。
表3-2碳素结构钢的屈服点
|
牌号
|
等级
|
屈服点ós／Mpa
|
|
钢材厚度或直径／mm
|
|
≤16
|
>16～40
|
>40～60
|
>60～100
|
>100～150
|
>150
|
|
|
|
≥
|
|
Q195
|
|
195
|
185
|
|
|
|
|
|
Q215
|
A、B
|
215
|
205
|
195
|
185
|
175
|
165
|
|
Q235
|
A、B
C、D
|
235
|
225
|
215
|
205
|
195
|
185
|
|
Q255
|
A、B
|
255
|
245
|
235
|
225
|
215
|
205
|
|
Q275
|
|
275
|
265
|
255
|
245
|
235
|
225
|
注：Q195的屈服点仅供参考，不作为交货条件。
表3～3碳素结构钢的抗拉强度、伸长率和冲击性能
|
牌号
|
抗拉强度
ób／Mpa
|
伸长率δ5(％)
|
冲击试验
|
|
钢材厚度或直径／mm
|
温度
／℃
|
V型冲击吸收功
(纵向)Ak／J
|
|
≤16
|
>16
～40
|
>40
～60
|
>60
～100
|
>100
～150
|
>150
|
|
≥
|
|
Q195
|
315～430
|
33
|
32
|
|
|
|
|
|
|
|
Q215
|
335～450
|
3l
|
30
|
29
|
28
|
27
|
26
|
20
|
≥27
|
|
Q235
|
375～500
|
26
|
25
|
24
|
23
|
22
|
21
|
20
|
≥27
|
|
0
|
|
-20
|
|
Q255
|
4lO～550
|
24
|
23
|
22
|
2l
|
20
|
19
|
20
|
≥27
|
|
Q2 75
|
490～630
|
20
|
19
|
18
|
17
|
16
|
15
|
|
|
表3-4碳素结构钢的冷弯性能
|
牌 号
|
试样方向
|
180°冷弯试验B=2a／mm
|
|
60
|
>60～100
|
>100～200
|
|
弯心直径d
|
|
Q195
|
纵
|
0
|
|
|
|
横
|
0.5a
|
|
Q215
|
纵
|
0.5a
|
1.5a
|
2a
|
|
横
|
a
|
2a
|
2.5a
|
|
Q235
|
纵
|
a
|
2a
|
2.5a
|
|
横
|
1.5a
|
2.5a
|
3a
|
|
Q255
|
|
2a
|
3a
|
3.5a
|
|
Q275
|
|
3a
|
4a
|
4.5a
|
注：8为试样宽度，a为钢材厚度或直径。
(3)用途见表3—5。
表3—5碳素结构钢的特性和应用
|
牌号
|
主要特性
|
应用举例
|
|
Q195
|
具有高的塑性、韧性和焊接性能，良好的压力加工性能，但强度低 .
|
用于制造地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构
|
|
Q215
|
|
Q235
|
具有良好的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能
|
广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等
|
|
Q255
|
具有较好的强度、塑性和韧性，较好的焊接性能和冷、热压力加工性能
|
用于制造要求强度不太高的零件，如螺栓、键、摇杆、轴、拉杆和钢结构用各种型钢、钢板等
|
|
Q275
|
具有较高的强度、较好的塑性和切削加工性能、一定的焊接性能。小型零件可以淬火强化
|
用于制造要求强度较高的零件，如齿轮、轴、链轮、键、螺栓、螺母、农机用型钢、输送链和链节
|
|
