工業(yè)上凡是用于制造各種機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)的鋼，都叫結(jié)構(gòu)鋼。一般按用途將結(jié)構(gòu)鋼分為兩大類，機(jī)器制造用結(jié)構(gòu)鋼和工程用結(jié)構(gòu)鋼。工程用結(jié)構(gòu)鋼一般不經(jīng)熱處理直接使用，本章主要介紹機(jī)器制造用結(jié)構(gòu)鋼的熱處理。機(jī)器制造用結(jié)構(gòu)鋼包括優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼。

(1)碳素結(jié)構(gòu)鋼

①普通碳素結(jié)構(gòu)鋼

普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱普通碳鋼。這類鋼含有害雜質(zhì)和非金屬夾雜物較多，質(zhì)量較差，但冶煉容易，生產(chǎn)周期短，價(jià)格低廉并有良好的工藝性能，而且力學(xué)性能也能滿足一般使用要求，因此，常用于制造普通的工程結(jié)構(gòu)件和普通零件。鋼廠中又常將它們軋成鋼板或型材（如圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、工字鋼、槽鋼等），以方便使用。

普通碳素鋼的性能和金相組織：

普通碳素鋼的力學(xué)性能和一些工藝性能在很大程度上取決于鋼的含碳量，含碳量增加時(shí)，強(qiáng)度(σs、σb)增加，塑性(ψ、δ)和沖擊韌性(αk)降低。

普通碳素鋼若含碳量低（wc<0. 2%），用作結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，一般是在熱軋狀態(tài)后使用，不再進(jìn)行熱處理。這是由于過(guò)去人們認(rèn)為這類鋼的淬透性很低，淬火時(shí)得不到馬氏體，因而熱處理不會(huì)有什么效果。但是后來(lái)的研究表明，對(duì)低碳鋼進(jìn)行強(qiáng)化熱處理，可以顯著提高鋼的強(qiáng)度（σs、σb），而塑性降低并不多；此外，還可以提高沖擊韌性，特別是低溫韌性，有效地降低了脆性轉(zhuǎn)化溫度，使其力學(xué)性能得到大大改善。

這類鋼往往是熱軋成材后或退火后供貨使用。所以，普通碳素鋼的組織均為鐵素體+珠光體。

②優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

優(yōu)質(zhì)碳素鋼與普通碳素鋼不同，既需保證化學(xué)成分，又要保證正火狀態(tài)下的力學(xué)性能，而且規(guī)定比較嚴(yán)格，和普通碳素鋼比較，優(yōu)質(zhì)碳素鋼的磷、硫含量較低，鋼中非金屬夾雜物少，所以，質(zhì)量要好些。部分優(yōu)質(zhì)碳素鋼的化學(xué)成分見表8-1。

(2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的用途

優(yōu)質(zhì)碳素鋼中一部分低、中碳鋼，特別是低碳沸騰鋼用于制造薄板。15、20、15Mn、20Mn等低碳鋼常進(jìn)行滲碳或碳氮共滲，用于制造摩擦片、活塞銷、不重要的齒輪等。

中碳鋼包括含碳量為0. 30%～0. 55%（以及0.60%）的各種鋼號(hào)。這類鋼主要用于制造，要求有較高的綜合力學(xué)性能的機(jī)械零件，如軸銷、飛輪、墊圈、傳動(dòng)軸、連桿、次要的彈簧墊圈及火車用的車軸等。

45鋼是機(jī)械制造中用量最大、用途最廣的中碳鋼之一，用于制作曲軸、凸輪軸、中低速和中輕負(fù)荷條件下工作的齒輪、齒條、軸等。

含碳量在0. 60%以上的高碳鋼，主要用于制造各種彈簧、軋輥、鋼絲繩及各種要求耐磨的零件。

(3)合金結(jié)構(gòu)鋼

合金結(jié)構(gòu)鋼可分為建筑工程結(jié)構(gòu)鋼和機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼兩大類。

機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼又可分為滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、軸承鋼等。