优质碳素结构钢(GB/T699-1999)和锻件用碳素结构钢(GB/T17107-1997)_一般用钢_钢铁材料的分类及技术条件_黑色金属材料_常用机械工程材料

优质碳素结构钢的化学成分和力学性能(GB/T699-1999、GB/T17107-1997)

优质碳素结构钢的化学成分和力学性能(GB/T 699—1999、GB/T 17107—1997)
钢号	化学成分(质量分数)/%			标准号	推荐热处理 /℃				试样尺寸(GB/T699) 或截面尺寸(GB/T17107) /mm	力学性能						交货状态硬度 HBS10/3000		特性和用途
	C	Si	Mn							σ_b		σ_s (σ₀_.2)	δ₅	ψ	A_kU	交货状态硬度 HBS10/3000
										σ_b		σ_s (σ₀_.2)	δ₅	ψ	A_kU	未热处理	退火钢
					正火	淬火	回火			/MPa			/%		/J	未热处理	退火钢
					正火	淬火	回火			≥						≤
08F	0.05~ 0.11	≤0.03	0.25~0.50	GB/T 699	930				25	295		175	35	60	—	131	—	这种钢强度不大，而塑性和韧性甚高，有良好的冲压、拉延和弯曲性能，焊接性好。可制作深拉、冲压等零件，如机罩、壳盖、管子、垫片；心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，如套筒、短轴、离合器盘
08	0.05~ 0.11	0.17~0.37	0.35~0.65		930					325		195	33	60	—	131	—
10F	0.07~ 0.13	≤0.07	0.25~0.50		930					315		185	33	55	—	137	—
10	0.07~ 0.13	0.17~0.37	0.35~0.65		930					335		205	31	55	—	137	—	屈服点和抗拉强度比值较低，塑性和韧性均高，在冷状态下容易模压成形。一般用于制作拉杆、卡头、垫片、铆钉。无回火脆性倾向，焊接性甚好，冷拉或正火状态的切削加工性能比退火状态好
15F	0.12~0.18	≤0.07	0.25~0.50		920					355		205	29	55	—	143	—	塑性好，可制作钣金及冲压零件，如管子、垫片；心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，如套筒、短轴、靠模、离合器盘。还可制作摇杆、吊钩、螺栓等。焊接性能好
15	0.12~0.18	0.17~0.37	0.35~0.65		920					375		225	27	55	—	143	—	塑性、韧性、焊接性能和冷冲性能均极好，但强度较低。用于受力不大韧性要求较高的零件、渗碳零件、紧固件、冲模锻件及不要热处理的低负荷零件，如螺栓、螺钉、拉条、法兰盘及化工容器、蒸汽锅炉，冷拉或正火状态的切削性能比退火状态好
20	0.17~0.23	0.17~0.37	0.35~0.65		910					410		245	25	55	—	103~156		冷变形塑性高，一般供弯曲、压延用，为了获得好的深冲压延性能，板材应正火或高温回火用于不经受很大应力而要求很高韧性的机械零件，如杠杆、轴套、螺钉、起重钩等。还可用于表面硬度高而心部强度要求不高的渗碳与氰化零件。冷拉或正火状态的切削加工性较退火状态好
	0.17~0.24	0.17~0.37	0.35~0.65	GB/T 17107	正火或正火+ 回火				≤100	340		215	24	50	43
									＞100 ~250	330		195	23	45	39
									＞250 ~500	320		185	22	40	39
25	0.22~0.29	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 699	900	870		600	25	450		275	23	50	71	170	—	性能与20钢相似，钢的焊接性及冷应变塑性均高，无回火脆性倾向，用于制造焊接设备，以及经锻造、热冲压和机械加工的不承受高应力的零件，如轴、辊子、连接器、垫圈、螺栓、螺钉、螺母
	0.22~0.30	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 17107	正火或正火+ 回火				≤100	420		235	22	50	39	112~170
									＞100 ~250	390		215	20	48	31
									＞250 ~500	380		205	18	40	31
30	0.27~0.34	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 699	880	860		600	25	490		295	21	50	63	179	—	一般在正火状态下使用，截面尺寸不大时，淬火并回火后呈索氏体组织，从而可获得良好的综合力学性能，用于制作螺钉、拉杆、轴、套筒、机座
	0.27~0.35	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 17107	正火或正火+ 回火				≤100	470		245	19	48	31	126~179
									＞100 ~300	460		235	19	46	27
									＞300 ~500	450		225	18	40	27
35	0.32~0.39	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 699	870	850		600	25	530		315	20	45	55	197	—	有好的塑性和中等的强度，切削加工性较好，多在正火和调质状态下使用。下使用。焊接性能尚可，但焊前要预热，焊后需进行回火处理，一般不进行焊接。用于制作曲轴、转轴、杠杆、连杆、圆盘、套筒、钩环、飞轮、机身、法兰、螺栓、螺母
	0.32~0.40	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 17107	正火或正火+ 回火				≤100	510		265	18	43	28	149~187
									＞100 ~300	490		255	18	40	24	149~187
									＞300 ~500	470		235	17	37	24	147~187
					调质				≤100	550		295	19	48	47	156~207
					调质				＞100 ~300	530		275	18	40	39	156~207
					正火+回火				100~300	切向	470	245	13	30	20	—
									＞300 ~500		450	225	12	28	20	—
									＞500 ~750		430	215	11	24	16	—
40	0.37~0.44	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 699	860	840		600	25	570		335	19	45	47	217	187	有较高的强度，加工性能良好，冷变形时塑性中等，焊接性能差，焊前需预热，焊后应进行热处理，多在正火和调质状态下使用，用于制造辊子、轴、曲柄销、活塞杆等
	0.37~0.45	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 17107	正火+回火				≤100	550		275	17	40	24	143~207
									＞100 ~250	530		265	17	36	24
									＞250 ~500	510		255	16	32	20
					调质				≤100	615		340	18	40	39	196~241
									＞100 ~250	590		295	17	35	31	189~229
									＞250 ~500	560		275	17	—	—	163~219
45	0.42~0.50	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 699	850	840		600	25	600		355	16	40	39	229	197	强度较高，塑性、韧性尚好，切削性良好，用于制作承受载荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油中淬火。焊接性差，但仍可焊接，焊前预热，焊后退火
	0.42~0.50	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 17107	正火或正火 +回火				≤100	590		295	15	38	23	170~217
									＞100 ~300	570		285	15	35	19	163~217
									＞300 ~500	550		275	14	32	19	163~217
					调质				≤100	630		370	18	40	31	207~302
					调质				＞100 ~250	590		345	17	35	31	197~286
					正火+回火				＞100 ~300	切向	540	275	10	25	16	—
									＞300 ~500		520	265	10	23	16	—
									＞500 ~750		500	255	9	21	12	—
50	0.47~0.55	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 699	830	830		600	25	630		375	14	40	31	241	207	强度高，塑性、韧性较差、弹性较好，切削性中等，焊接性差，水淬有形成裂纹倾向。一般在正火、调质状态下使用，用于制作要求较高强度、耐磨性或弹性、动载荷及冲击负荷不大的零件，如齿轮、轧辊、机床主轴、连杆、次要弹簧等
				GB/T 17107	正火+回火				≤100	610		310	13	35	23	—
									＞100 ~300	590		295	12	33	19	—
									＞300 ~500	570		285	12	30	19	—
									＞500 ~700	550		265	12	28	15	—
55	0.52~0.60	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 699	820	820		600	25	645		380	13	35	—	255	217
	0.52~0.60	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 17107	正火+ 回火				≤100	645		320	12	35	23	187~229
									＞100 ~300	625		310	11	28	19	187~229
									＞300 ~500	610		305	10	22	19	187~229
60	0.57~0.65	0.17~0.37	0.50~0.80	GB/T 699	810				25	675		400	12	35	—	255	229	强度、硬度和弹性均相当高，切削性、焊接性差，水淬有裂纹倾向，小件才能进行淬火，大件多采用正火。用于制作轧辊、轴、轮箍、弹簧、离合器、钢丝绳等受力较大，要求耐磨性和一定弹性的零件
65	0.62~0.70	0.17~0.37	0.50~0.80		810				25	695		410	10	30	—	255	229	经适当热处理后，可得到较高的强度与弹性。在淬火、中温回火状态下，用于制作截面较小、形状简单的弹簧及弹簧式零件，如气门弹簧，弹簧垫圈等。在正火状态下，用于制作耐磨性高的零件，如轧辊、轴、凸轮、钢丝绳等。淬透性差，水淬有裂纹倾向，截面尺寸小于15mm时一般油淬，截面较大时水淬
70	0.67~0.75	0.17~0.37	0.50~0.80		790				25	715		420	9	30	—	269	229
75	0.72~0.80	0.17~0.37	0.50~0.80			820		480	试样	1080		880	7	30	—	285	241	强度较70钢稍高，而弹性略低，其他性能相近，淬透性仍较差。用于制作截面不大(一般不大于20mm)、强度不太高的板弹簧、螺旋弹簧以及要求耐磨的零件
80	0.77~0.85	0.17~0.37	0.50~0.80			820		480	试样	1080		930	6	30	—	285	241
85	0.82~0.90	0.17~0.37	0.50~0.80			820		480	试样	1130		980	6	30	—	302	255
15Mn	0.12~0.18	0.17~0.37	0.70~1.00	GB/T 699	920				25	410		245	26	55	—	163	—	是高锰低碳渗碳钢，性能与15钢相似，但淬透性、强度和塑性比15钢高。用于制作心部力学性能要求高的渗碳零件，如凸轮轴、齿轮、联轴器等，焊接性尚可
20Mn	0.17~0.23	0.17~0.37	0.70~1.00		910					450		275	24	50	—	197	—
25Mn	0.22~0.29	0.17~0.37	0.70~1.00		900	870		600		490		295	22	50	71	207	—
30Mn	0.27~0.34	0.17~0.37	0.70~1.00		880	860		600		540		315	20	45	63	217	187	强度与淬透性比相应的碳钢高，冷变形时塑性尚好，切削加工性良好，有回火脆性倾向，锻后要立即回火，一般在正火状态下使用。用于制作螺栓、螺母、杠杆、转轴、心轴等
35Mn	0.32~0.39	0.17~0.37	0.70~1.00		870	850		600		560		335	18	45	55	229	197
35Mn2	0.32~0.39	0.17~0.37	1.40~1.80	GB/T 17107	正火+回火				≤100	620		315	18	45	—	207~241		可在正火状态下应用，也可在淬火与回火状态下应用。切削加工性好，冷变形时的塑性中等，焊接性不良。用于制作承受疲劳负荷的零件，如轴辊及高应力下工作的螺钉、螺母等
					正火+回火				＞100 ~300	580		295	18	43	23	207~241
					调质				≤100	745		590	16	50	47	229~269
					调质				＞100 ~300	690		490	16	45	47	229~269
40Mn	0.37~0.44	0.17~0.37	0.70~100	GB/T 699	860	840		600	25	590		355	17	45	47	229	207
45Mn2	0.42~0.49	0.17~0.37	1.40~180	GB/T 17107	正火+回火				≤100	690		355	16	38	—	187~241		用于制作受磨损的零件，如转轴、心轴、齿轮、啮合杆、螺栓、螺母、还可制作离合器盘、花键轴、万向节、凸轮轴、曲轴、汽车后轴、地脚螺栓等。焊接性较差
45Mn2	0.42~0.49	0.17~0.37	1.40~180	GB/T 17107	正火+回火				＞100 ~300	670		335	15	35	—	187~241
45Mn	0.42~0.50	0.17~0.37	0.70~1.00	GB/T 699	850	840		600	25	620		375	15	40	39	241	217
50Mn	0.48~0.56	0.17~0.37	0.70~1.00	GB/T 699	830	830		600	25	645		390	13	40	31	255	217	弹性、强度、硬度均高，多在淬火与回火后应用；在某些情况下也可在正火后应用。焊接性差。用于制作耐磨性要求很高、在高负荷作用下的热处理零件，如齿轮、齿轮轴、摩擦盘和截面在80mm以下的心轴等
50Mn	0.48~0.56	0.17~0.37	0.70~1.00	GB/T 17107	正火或正火+ 回火				＜250	645		390	13	40	31	217
60Mn	0.57~0.65	0.17~0.37	0.70~1.00	GB/T 699	810				25	695		410	11	35	—	269	229	强度较高，淬透性较碳素弹簧钢好，脱碳倾向小；但有过热敏感性，易产生淬火裂纹，并有回火脆性。用于制作螺旋弹簧、板簧、各种扁、圆弹簧，弹簧环、片，以及冷拔钢丝(≤7mm)和发条
65Mn	0.62~0.70	0.17~0.37	0.90~1.20		830				25	735		430	9	30	—	285	229	强度高，淬透性较大，脱碳倾向小，但有过热敏感性，易形成淬火裂纹，并有回火脆性。适宜制作较大尺寸的各种扁、圆弹簧与发条，以及其他经受摩擦的农机零件，如犁、切刀等，也可制作轻载汽车离合器弹簧
70Mn	0.67~0.75	0.17~0.37	0.90~1.20		790				25	785		450	8	30	—	285	229	用于制作弹簧圈、盘簧、止推环、离合器盘、锁紧圈
注：1.GB/T 699一般适用于直径或厚度不大于250mm的优质碳素结构钢棒材，尺寸超出250mm者需由供需双方协商。其化学成分也适用于锭，坯及其制品。 2.GB/T 699牌号后面加“A”者为高级优质钢，牌号后面加“E”者为特级优质钢。按使用加工方法分为压力加工用钢和切削加工用钢。 3.GB/T 699各牌号的Cr含量不大于0.25%(08、08F不大于0.10%；10、10F不大于0.15%)；Ni含量不大于0.30%；Cu含量不大于0.25%。优质钢的P、S含量均不大于0.035%；高级优质钢的P、S含量分别均不大于0.030%，特级优质钢的P、S含量均不大于0.025%。GB/T 17107各牌号的Cr、Ni、Cu含量均不大于0.25%。P、S含量均不大于0.035%。本表仅编入GB/T17107中的部分牌号。 4.表中GB/T 699所列力学性能为试样毛坯经正火后制成试样测定的钢材的纵向力学性能(不包括冲击吸收功)。表中所列冲击吸收功A_kU为试样毛坯经淬火+回火后制成试样测定而得。钢号75、80及85的力学性能是用留有加工余量的试样进行热处理(淬火+回火)而得。交货状态硬度栏的未热处理表示轧制状态。 5.表中GB/T 699所列力学性能仅适用于截面尺寸不大于80mm的钢材。 6.GB/T 17107规定的截面尺寸为锻件截面尺寸(直径或厚度)非试样尺寸。 7.锻件用结构钢适用于冶金、矿山、船舶、工程机械等设备经整体热处理后取样测定力学性能的一般锻件。表中所列力学性能不适用于高温、高转速的主轴、转子、叶轮和压力容器等。

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