中碳钢容易砸断的原因解析.docx

中碳钢有哪些牌号？
优质碳素结构钢
30、35、40、45、50、55、60号钢：数字代表碳含量的平均万分数，如45号钢，表示含碳量约为0.45%，其强度和硬度较高，常被用于制造高强度的机械零件、车辆轴承、刀具等.
30Mn、40Mn、50Mn、60Mn等：在中碳钢基础上加入了一定量的锰元素，可提高钢的强度、硬度和耐磨性，常用于制造需要较高强度和耐磨性的零件，如齿轮、轴类零件等. 
普通碳素结构钢
Q235：屈服强度为235MPa左右，按质量等级分为A、B、C、D四个等级，具有良好的塑性和焊接性能，可用于制造建筑结构件、桥梁、船舶等.
Q255、Q275：强度比Q235更高，但塑性和焊接性能稍差，常用于制造对强度要求较高的机械零件、工具等.
碳素工具钢
T8、T9、T10等：碳含量在0.8%-1.0%之间，硬度和耐磨性较高，主要用于制造刀具、模具、量具等，经淬火和回火处理后，可获得较好的切削性能和使用寿命.
国际标准中的中碳钢牌号
AISI/SAE 1030、1035、1040、1045等：是美国钢铁学会和汽车工程师协会制定的标准中的中碳钢牌号，与我国的相应牌号在化学成分和性能上较为接近.
JIS S35C、S40C、S45C、S50C等：是日本工业标准中的中碳钢牌号，其中S50C相当于我国的50号优质碳素结构钢.

中碳钢正火后容易砸断是什么原因？
1. 中碳钢件冲击韧性低
冲击韧性是材料抵抗冲击载荷的能力。当中碳钢冲击韧性低时，在受到突然的外力冲击（如砸的动作）时，无法有效吸收冲击能量。由于材料难以通过自身的变形来缓冲外力，应力会在局部快速集中，当应力超过材料的强度极限时，就容易出现断裂的情况。就像玻璃冲击韧性低，受到外力冲击时就很容易破碎一样。
中碳钢冲击韧性低的原因。
一是成分因素。中碳钢含碳量在0.25% - 0.60%之间，较高的碳含量会使钢中形成较多的渗碳体。渗碳体硬度高、脆性大，它在钢的基体中会降低钢的韧性，特别是沿晶界分布的渗碳体，容易成为裂纹扩展的通道，使得冲击韧性下降。
二是杂质元素的影响。钢中存在的硫、磷等杂质元素，会在晶界处偏聚。比如硫会形成硫化物夹杂，磷会使钢产生冷脆现象，这些都会导致中碳钢的冲击韧性降低。
三、组织原因。中碳钢正火后中碳钢件出现粗片珠光体。主要是因为冷却速度过慢。正火是将钢材加热到临界温度以上，保温一定时间后在空气中冷却。如果在空气中冷却速度不够快，奥氏体就会在比较缓慢的冷却过程中转变为珠光体，并且容易形成粗片珠光体。
这种粗片珠光体组织会导致材料的强度和韧性下降。因为粗片珠光体的片层间距较大，位错运动相对容易，在受到外力作用时，材料容易发生变形和断裂。如果要改善这种情况，可以适当加快冷却速度，不过要注意避免因冷却过快产生淬火组织，如马氏体，不然会导致材料硬度太高、韧性太差。
中碳钢冲击韧性的合适数值因具体应用场景而不同。
在一般的机械结构件中，冲击韧性值（夏比V型缺口冲击吸收能量）在27 - 50J左右较为合适。比如在制造普通的轴类零件时，这个范围的冲击韧性可以保证在承受一定的冲击载荷（如设备的偶然过载、轻微碰撞）时，零件不会轻易断裂。
如果用于制造承受高冲击载荷的零件，如在矿山机械的破碎锤连杆等，冲击韧性要求更高，可能需要达到50J以上，甚至更高的数值，才能保证零件在频繁、高强度的冲击环境下正常工作。