1035、1040、1045、1050和1055是美国AISI/SAE标准体系中典型的中碳优质碳素结构钢,其技术要求主要依据现行标准 ASTM A830/A830M-22 "Standard Specification for Plates, Carbon Steel, Structural Quality" 以及 ASTM A576-22 "Standard Specification for Steel Bars, Carbon, Hot-Wrought, Special Quality"。该系列钢材属于非合金碳素钢,牌号遵循AISI/SAE命名规则,“10”表示无其他合金元素的碳素钢,“XX”代表平均碳含量的万分数(如1045表示碳含量约0.45%)。这些钢种的共同特征是:碳含量依次递增(约0.35%–0.58%),属于中碳至中高碳钢,具有较高的强度和硬度,同时通过热处理可实现优异的综合力学性能。
该系列钢材在退火或正火状态下具备良好的切削加工性,但焊接性能随碳含量增加而降低,焊接时需预热(200–350°C)并采取焊后热处理以防止裂纹。冷成型性能较差,一般不推荐进行深冲压。它们最突出的特点是可通过调质处理(淬火+回火)显著提升强度、硬度与韧性的综合匹配,从而满足复杂工况下的性能需求。
主要用途集中在制造承受中等到高载荷的机械零件和关键结构件,广泛应用于:
机械制造:用于制造轴类(主轴、传动轴、曲轴)、齿轮、连杆、螺栓、销轴等核心部件。
汽车与工程机械:制造半轴、转向节、连杆、高强度紧固件等关键受力零件。
能源与重工业:用于石油机械、泵阀零件、冶金设备耐磨件等。
通用设备:制造高强度机架、压力容器部件、工具和模具等。
1035:碳含量约0.32%–0.38%。强度与韧性平衡良好,切削加工性优良。易于进行调质处理,适用于制造齿轮、轴类、螺栓等中等载荷零件,是通用机械应用中经济实用的选择。
1040:碳含量约0.37%–0.44%。强度略高于1035,塑性相近。经热处理后性能稳定可靠,适用于制造主轴、销轴及要求更高耐磨性的中强度紧固件。
1045:碳含量约0.43%–0.50%。是应用最广泛的中碳钢之一。调质处理后具有优异的强度与韧性匹配,非常适合制造曲轴、传动轴、齿轮及高应力机械部件等关键零件。
1050:碳含量约0.48%–0.55%。强度和硬度高于1045,适用于要求更高耐磨性和承载能力的场合,如重型轴类、辊子及高性能工具。
1055:碳含量约0.53%–0.60%。为该系列中碳含量最高的牌号,具有最高的强度和硬度。最适合用于高应力零件,或需表面硬化的部件,以及要求极高耐磨性的场合,如高强度轴、模具、工业刀片等。
