在購買緊固件的時候我們都會確定是什么材質的，碳鋼還是不銹鋼？

這里的碳鋼就是碳素鋼，不銹鋼呢則可以說是合金鋼的一個分支。

作為生產制造的重要原材料，碳素鋼和合金鋼廣泛應用于各個領域，也是緊固件的重要生產原料。

昨天有朋友詢問，什么是碳素鋼？什么是合金鋼？這兩者有什么區別？

現在，我就來和大家好好說一說。

一、碳素鋼、合金鋼是什么？

何謂碳素鋼？

鋼，我們都了解，是鐵碳合金的統稱。而碳素鋼（簡稱碳鋼）就是含碳量小于2.11%的鐵碳合金，其化學構成中，除了鐵和碳，還有限量以內額的硅、錳、磷、硫等雜質，不會再有其他的合金元素了。

碳素鋼的產量占鋼總產量的80%左右，在建筑、橋梁、提到、車輛、船舶、機械制造、工業、石油化學、海洋開發等領域應用廣泛。

何謂合金鋼？

合金鋼則是為了增加鋼材的某種特定性能，而在碳素鋼的基礎上加入一種或多種其他合金元素的鋼材，如鉻、鎳、鎢、鈦、釩、錳、銅、鋁、鉬等。這些化學元素以不同比例/組合添加，使材料具有不同效果，如增加硬度、提升耐腐蝕性、增強強度、提高可成形性、改變焊接性等。

合金鋼的產量占鋼總產量20%左右，廣泛用于機械制造、石油化工、建筑、日化、醫療器械、合成纖維、交通運輸等各個領域。

二、碳素鋼和合金鋼的分類
碳素鋼的分類
按含碳量可分為：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼；含碳量越高，硬度越高、韌性越低。

低碳鋼：含碳量C%≤0.25%，常見用于制造緊固件的牌號有A3鋼、Q215A鋼、Q235鋼、20#鋼、22#鋼等；

中碳鋼：含碳量0.25%＜C%≤0.45%，常見用于制造緊固件的牌號有35#鋼、45#鋼等；

高碳鋼：含碳量C%＞0.45%，市面上基本上不會用高碳鋼制造緊固件，因為其含碳量高，材質又硬又脆，容易折斷。

合金鋼的分類
按合金元素的總含量分為：低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼，合金含量及組成不同，性能不同。

低合金鋼：合金總含量≤5%；

中合金鋼：5%＜合金總含量≤10%

高合金鋼：合金含量＞10%。

常用于制造緊固件的牌號有：30CrMo、40Cr、35CrMo、42CrMo等。

三、碳素鋼和合金鋼的特點

碳素鋼的特點

碳素鋼的性能取決于其含碳量，含碳量越高，強度和硬度會升高，塑性、韌性和可焊性會降低。

優點：塑性、可焊性較好；價格便宜、容易冶煉；加工工藝性好；可通過調節碳含量或改變加工方式來改善性能；

不足：強度稍差；淬透性差；耐低溫性能不足；耐腐蝕性低；導磁性較低；在磁場中易被磁化。

合金鋼的特點
加入的合金元素不同，其性能不同。

優點：綜合性能較好；特殊用途可用；高強度、高韌性；淬透性好，不易變形開裂；耐磨、耐腐蝕性、耐低溫、耐高溫、無磁性等；

不足：價格較貴；成型工藝和熱處理工藝較為復雜。

不同合金元素的作用如下圖：

四、碳素鋼和合金鋼的用途

碳素鋼的用途

碳素鋼的常用于制造各種建筑構件、容器、箱體、爐體和農機具能、承載較小的零件、墊鐵、開口銷、拉桿、沖壓件及焊接件等。

用于制造緊固件的碳素鋼

Q215A鋼適用于制造墊圈；

Q235鋼適用于制造螺栓、螺母、螺套、開口銷、鉚釘等，多用于4.8級螺栓、4級螺母、小螺絲等無硬度要求的產品；

35#鋼、45#鋼屬于優質碳素鋼結構，多用于制造8.8級螺栓以及8級螺母和8.8級內六角緊固件。

合金鋼的用途

合金鋼可用于制造汽車、船舶、飛機等交通運輸工具的零部件；機床、火箭、導彈等的零部件；制造各種滾動軸承、刀具、量具、彈簧、冷熱模具、軋制模具、彈簧、儀器儀表等等。

用于特殊場合，耐熱、抗腐蝕的環境中，如蒸汽渦輪、鍋爐、化工設備等等。

用于制造緊固件的合金鋼

主要用于生產高強度螺栓螺母，如10.9級材料有30CrMo，40Cr；12.9級材料有：35CrMo，42CrMo等。

30CrMo常用于制造受高載荷的螺栓、雙頭螺栓等；汽輪機、鍋爐等高溫（450℃以下）環境下用的各種緊固件；高溫（500℃以下）受壓環境中使用的法蘭和螺母；

40Cr適用于制造螺套、銷軸、連桿螺釘、螺帽等；

35CrMo常用于制造高載荷下的各種緊固件如汽輪發電機用緊固件；鍋爐等高溫（480℃以下）環境用的各種緊固件；

42CrMo適用于制造比35CrMo要求強度更高的緊固件。

綜合碳素鋼和合金鋼的特點，在選在緊固件材質時，可以在滿足使用需求的前提下，優先選擇碳素鋼；如果規格尺寸較大、形制較為復雜，且對強度、精度要求高，或者有熱硬性及其他特殊性能需求的情況下，那么還是用合金鋼吧。

看到這里，你能分清碳素鋼和合金鋼了嗎？