紧固件用材之合金结构钢与碳素结构钢

  结构钢分为工程结构钢和机器结构钢两大类。工程结构钢就是用来制造种工程用金属结构，如桥梁、车架、船体以及各种混泥土钢筋等，大多数用普通碳素钢及普通低合金钢制造，一般在出厂热轧态直接使用。机器结构钢是用来制造各种机械零件的钢材，由于机械零件一般很复杂，使用要求高，因而机器结构钢大多为中、高碳合金结构钢及优质合金结构钢，一般要经过热处理才能达到使用要求。紧固件用材大多为低中碳结构钢、中碳合金结构钢及中碳优质合金结构钢。

    结构钢主要分为以下四类

           一、  调质钢：这类钢一般为中碳钢或中碳合金钢，在调质状态下使用，因而称之为调质钢。用来制造要求具有综合机械性能高的轴、连杆、齿轮、发动机重要螺栓等机械零件。

           二、  渗碳钢：用来制造表面要求耐磨而芯部要求具有良好冲击韧性的机械零件，如重要齿轮、活塞销、摩擦片等。这类钢属低碳钢或低碳合金钢。

           三、  轴承钢： 主要用来制造滚动轴承的钢，含碳量高，冶金质量好。按照成分它属于工具钢，按照用途属于结构钢。

           四、  弹簧钢： 专门制造各种弹簧、卡簧及其它弹性元件的钢，分为碳素弹簧钢、合金弹簧钢；合金弹簧钢分为锰弹簧钢、硅系弹簧钢、铬系弹簧钢等。

    弹簧钢分类                         

          A.碳素弹簧钢的含碳量范围一般为0.6%-0.9% ，例如常用的I组、Ⅱ组，Ⅱa组和Ⅲ组冷拉弹簧钢丝；65、70、75、85碳素弹簧钢。

          B. 合金弹簧钢其含碳量一般为0.45%-0.75％(某些耐热弹簧例如30W4Cr2VA则为0.26%-0.34％)。合金弹簧钢以硅和锰为主加元素，由于它们的共同作用克服了硅锰单独存在时的不足，使强度特别是屈强比σs/σb提高到几乎接近于1，由于硅锰的联合作用，其淬透性也提高得较多。

    合金弹簧钢分类：锰弹簧钢、硅系弹簧钢、铬系弹簧钢

          a.锰弹簧钢有65Mn，其性能与65碳素弹簧钢相近，但淬透性比65钢为好，常用来制造线径为20mm以下的弹簧。

          b. 硅系弹簧钢常用的有60Si2Mn、60Si2MnA，硅系弹簧钢比碳素弹簧钢和锰弹簧钢淬透性高，主要是硅的作用具有一定的耐热性。同时由于硅的作用，硅锰弹簧钢具有石墨化倾向，当硅含量较高时易使钢变脆。

          c.铬系弹簧钢的优点在于无（或很小）过热倾向，具有较高的强度和韧性，淬透性比硅锰系和硅铬钢略高，因此主要用来制造线径较大受力较高的卷簧、扭簧和工作温度在300℃左右的阀门弹簧与活塞弹簧。以及飞机上的某些重要弹簧。缺点是具有一定的回火脆性，其牌号为50CrMn、50CrVA。