我经常翻阅特种设备行业的一些相关标准和规范，发现相当一部分标准和规范中，对特种设备用钢的描述存在一些不规范的地方，有的编者存在理解上的误区。 昨天，我对特装行业常用钢材的基础知识进行了简单介绍，方便特检行业人员相互交流。 如有不足之处，欢迎批评指正。
这八类特种设备均属于机械行业，其中占比最大的设备是钢材。 常用材质有Q235、20钢、45钢、40Cr、Q355等。 它们是什么类型的钢材？ 这种钢材用在什么地方的特种设备上？ 区分普通碳素结构钢和优质碳素结构钢的依据是什么？ 钢号中的数字代表什么意思？ 钢材的正确读、写？ 本文主要围绕上述问题展开。
1.碳钢
钢是碳质量比在0.02%～2.11%之间的铁碳合金的统称。
钢的物理成分差异很大。 仅含有碳元素的钢称为碳钢（不锈钢）或普通钢。 碳含量约为0.05%～0.70%，有的可高达0.90%，且不含其他合金元素。 （残余元素除外）；
含碳量低于2%的铁合金为铸铁。
碳含量介于碳钢和铸铁之间的铁碳合金有哪些？ 它是碳素工具钢。 这些钢材在特种设备行业并不常用，这里不再赘述。
2、碳钢的分类
普通钢按含碳量可分为三类：
碳钢可分为：
普通碳钢：含杂质较多，价格便宜，用于性能要求不高的地方。 用途较多，药量较大。 用于制造承受静载荷的各种金属预制构件、不重要且不需要热处理的机械零件以及一般点焊件。
优质碳素结构钢：钢质纯净，杂质少，热性能好，可热处理后使用。
3、碳素钢和优质碳素钢的区别
含碳量不是区分碳钢和优质碳钢的指标，即碳钢和优质碳钢都有低碳钢、中不锈钢和高不锈钢三类。 碳素结构钢和优质碳素结构钢的区别是杂质浓度，而不是碳含量。 那么另一个问题出现了，哪些元素被称为杂质？ 答案是硫和磷，即有害杂质P、S和非金属掺杂的量。
硫（）：一般硫是有害元素，增加钢的热塑性，浓度限制在0.05%以下。
磷（）：是有害元素，增加钢的塑性和硬度，并引起冷塑性。 浓度应限制在0.05%以下。
优质碳素结构钢的硫、磷浓度高于0.035%。
4、碳素钢和优质碳素钢的命名
碳钢的钢号表示其热性能40cr钢材，用Q+数字表示，其中“Q”是屈服点“曲”字的汉语拼音字头，数字表示屈服点的值，钢号旁边标注字母A、B、C、D，表示钢的质量等级不同，S、P含量依次减少，钢质量依次增加。 如果钢号旁边标注字母“F”，则为沸腾钢，如果标注“b”，则为半镇静钢，如果不标注“F”或“b”，则为镇静钢。 例如：
Q235A·F：A级沸腾钢，屈服点为
Q235B：B级稳定钢或屈服点为的特种稳定钢。
优质碳素结构钢的钢号用两位数字表示，即钢中平均碳含量的万分之一。
例如：
20号钢：平均含碳量0.20%的优质碳素钢。
45钢：优质碳素钢，平均碳浓度为0.45%，牌号为“45”，不是序列号，所以不能读作45号钢。
从这里分析可以看出，优质碳素钢的编号表示的是平均碳含量，而不是序号，所以是“45钢”，读作“四五钢”，而不是“45钢” ”或“45#钢”，也不能读作“45号钢”。
5. 比较与选择
5.1Q235和45钢
Q235是碳素结构钢，只保证热性能，不保证物理成分。 45钢优质碳素结构钢不仅保证热性能，而且保证物理成分。 如果零件不需要热处理，则选择碳素结构钢即可，只要机械硬度满足要求即可。 如果零件需要热处理，必须选用优质碳素结构钢。 如果物理成分不稳定，就没有办法确定热处理工艺。 使用优质碳素结构钢45钢必须进行热处理（例如：回火），否则就会造成浪费。
5.245 钢和 40Cr
45钢和40Cr是轴类常用材料，45钢是（优质）碳素结构钢，40Cr是合金结构钢。 两者的碳浓度相近，热处理强度也相近，而且40Cr比45钢更耐磨，40Cr的耐磨性是45钢的1.7倍以上。 45钢硬度高，强度和硬度匹配性好，淬透性低，水淬时易形成裂纹。
40Cr：含碳量0.40%的合金结构钢。 它是在40号碳素结构钢的基础上，适当添加Cr元素。 Cr是主要添加元素。 淬火后具有良好的综合性能、低温冲击韧性和低缺口敏感性。
淬火后，40Cr具有良好的综合热性能40cr钢材，低温冲击韧性和低缺口敏感性，淬透性好，油淬时可获得较高的疲劳硬度，形状复杂的零件水淬时易形成裂纹，有渗碳倾向延展性。 冷变形塑性中等，正火或回火后切削加工性良好，但要求表面强度高的车削，通常先磨削后淬火。 一般在淬火状态下使用，也可进行碳氮化碳化和高频感应渗碳。
在机电特种设备领域，普通轴类大多采用45钢制造，部分受力较大的轴类零件则采用40Cr加工。
六、总结
Q235：普通碳素钢、低碳钢，机电专用设备中化学用量最大的钢材，如起重机械钢梁、支腿等；
20号钢：优质碳素钢、低碳钢，主要是无缝铁管材质，一般用于游乐设备等支腿立柱；
45钢：优质碳钢、中不锈钢、起重机内电机减速机之间的传动轴、踏面半径不小于400mm的锻造车轮等；
40Cr：不是碳钢，而是低合金结构钢。 在游乐设施制造中，大型零件应进行回火处理，小型零件应进行正火处理。 主要用于制造高硬度运动零件，如轴、齿轮、齿轮等。 条状、蠕虫等
Q355：不是碳素钢，而是低合金高硬度结构钢，用于中低压容器、起重机等，如储罐、大型起重机的钢梁等。
