軟鋼和工具鋼有什麼區別？

06-04

由美國金屬學會（ASM）J.R. Davis等人編著出版的，書名為《Alloying : understanding the basics》，找到了關於軟鋼的權威說法，特把它摘出來，分享給各位朋友。

軟鋼（mild steel）：是指含碳量0.15%～0.30%，Mn含量不大於0.75%的一種低碳鋼。

雖然國內鋼鐵業頹廢日久，但鋼卻無疑仍然是目前世界上用途最廣泛的基礎材料。有數據顯示，全世界目前有超過3500種鋼，各自擁有不同的物理、化學和經濟用途。

鋼的劃分有很多，如果根據 American Iron and Steel Institute 體系標準，可以根據其化學成分分為碳鋼、合金鋼、不鏽鋼、工具鋼。

那麼，四種鋼之間有哪些區別？或許值得了解一下。

碳鋼

每年碳鋼的產量幾乎要佔到全球鋼產量的90%以上。根據碳含量的高低，碳鋼還可以分成三類：低碳鋼/軟鋼，碳含量從0到0.3%；中碳鋼，碳含量從0.3%到0.6%；高碳鋼，碳含量超過0.6%。當然，如果碳含量超過2.11%，那就是鑄鐵了。

碳含量越高，硬度越大、強度越高，但塑性、韌性越低。

不鏽鋼

其中含有大約10-20%的鉻，可以在鋼的表面形成保護層，因此抗腐蝕性比普通鋼高（但並不是一定不會生鏽）。含鉻超過11%，鋼的抗腐蝕性能要比碳鋼強200倍。根據其晶體結構，不鏽鋼可以分成四類：

種類

元素含量

組織和性能

奧氏體不鏽鋼

含鉻18%，鎳8%，和不到0.8%的碳。

無磁性、無法熱處理，不鏽鋼中應用最大。

鐵素體不鏽鋼

含鉻12-17%，碳含量不到0.1%，還包括其他合金元素：鉬、鋁或者鈦。

有磁性，無法熱處理硬化，但可以冷加工強化

馬氏體不鏽鋼

含鉻11-17%，不到0.4%的鎳，多達1.2%的碳

有磁性，可熱處理。

雙相不鏽鋼

含鉻19-32%，鉬含量可達5%。

同時包含有奧氏體和鐵素體，既具有高強度，又具有很好的抗腐蝕性

合金鋼

在鋼中加入錳、硅、鎳、鈦、鉻、銅、鋁，可以調節鋼的性能，如硬度、腐蝕性、強度、塑性、可焊性、韌性。

工具鋼

加入了一些高溫、高硬度的合金，例如鎢、鉬、鈷、釩，以增加硬度、耐用，使其可以勝任切割、鑽孔設備，因此得名工具鋼。

以下是四種鋼的部分性能對比表（25攝氏度下測量，表中抗拉強度、屈服強度出現較寬範圍主要是由不同的熱處理造成的）

性能

碳鋼

合金鋼

不鏽鋼

工具鋼

密度 (1000 kg/m3)

7.85

7.75-8.1

7.72-8.0

彈性模量 (GPa)

190-210

泊松比

0.27-0.3

熱膨脹係數 (10-6/K)

11-16.6

9.0-15

9.0-20.7

9.4-15.1

Melting Point (°C)

1371-1454

熱導 (W/m-K)

24.3-65.2

26-48.6

11.2-36.7

19.9-48.3

比熱容 (J/kg-K)

450-2081

452-1499

420-500

電阻 (10-9W-m)

130-1250

210-1251

75.7-1020

抗拉強度 (MPa)

276-1882

758-1882

515-827

640-2000

屈服強度 (MPa)

186-758

366-1793

207-552

380-440

斷裂伸長率(%)

10-32

4-31

12-40

5-25

硬度 (布氏 3000kg)

86-388

149-627

137-595

210-620

其實就是以交貨狀態來區分的，鋼一般以型鋼和鋼錠來定坯的，鋼錠用的不多，做大佬件用，必須鍛造無所謂軟硬。型材只要是各種圓鋼，方鋼，角鋼，鋼板，是經過熱軋或冷拔的。低中碳鋼，結構鋼以退火或正火態交貨，高碳鋼，高合金鋼等以球化組織交貨，硬度軟方便機加工應該就是軟鋼。其它冷拔，或經過熱處理強化的，不利於機械加工的就是硬態。軟鋼和工具鋼，不搭噶的兩個東西

要說所謂軟鋼和工具鋼的區別，在碳鋼種類里，就是含碳量的區別。工具鋼分碳素工具鋼和合金工具鋼，合金工具鋼當然無法和所謂軟鋼類比了，不是一類。在金屬專業里，無所謂鋼和鐵的區別。鐵一般指的是純鐵，很少用到，也很少見到。碳鋼類只有高碳鋼稱為工具鋼，低碳鋼一般稱為結構鋼，一般也不以軟硬來區分，因為碳鋼的含碳量有時也不是軟硬的決定因素。鋼鐵的五大元素比例：碳硅錳磷硫，決定了它的基本性能，但熱處理方式不同也決定機械性能。所以鋼材有兩種，一種是保性能不保元素含量，另一種是保元素含量也保機械性能，前者一般作為建築材料，比較低檔的大路貨，後者比較高檔，因為可以通過不同的熱處理方式得到更好的機械性能。後者一般作為製造業的原材料。所謂軟鋼應當屬於前者。碳素工具鋼在沒有熱處理時，硬度也不高，這正是它的優點，好加工，但熱處理後，硬度提升很高，但低碳鋼就不行，熱處理也不能提高硬度太多，所以要說軟鋼，也只有低碳鋼可以叫軟鋼。

關於鋼的軟硬問題，一是煉製時的溫度和原材料的純度所決定的。二是，由於用途的需要，鋼材會二次加工。所謂軟鋼，要求的是柔韌度。所謂工具鋼要求的是堅韌度。二者的區別就是淬火的時間不同。*^_^*