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   超过90%的紧固件采用碳钢制造。原因非常简单，碳钢有着极好的工作性能；强度特性可以通过多方面获得；并且与其它常用紧固件的材料相比，它的价格也很便宜。大体上，碳钢在使用中可以分三个大类：低碳钢、中碳钢，和合金钢。

低碳钢

    用于制造紧固件的低碳钢，被定义为那些有着低碳含量以利于对强度热处理工艺有可以预见性反应的碳钢。最常用的是AISI 1006、1008、1016、1018、1021和1022。这些碳钢有良好的工作性能，它们可以被硬化或者被焊接，它们还可以通过冷加工处理而持续改善其强度特性。

中碳钢

    中碳钢是可以进行热处理的。这意味着通过冶金处理，紧固件的强度在处理完成后会大大进步。比较常用的是AISI 1030、1035、1038和1541。这些钢有良好的特性。随含碳量的增加，影响制造工具寿命的题目也增加了。为了补偿这一损失，在成型之前，有时要在钢的预热处理工艺——如标准化、球化——时进行退火处理，但这样的处理又增加了本钱

    由于热处理的效果仅由没有合金元素升压效应的碳含量决定。因此，紧固件最后的性能受尺寸影响。这意味着当采用相同的金属元素和相同的加工工艺时，随紧固件尺寸的增加，其强度性能会相应地下降。

    在强度和本钱这一基本关系中，每增加一个单元的本钱，中碳热处理钢比其它已知的材料能提供更高的载荷承受能力。它们的屈-强比是所有热处理钢中最小的，这赋予它们极好的延展性。事实上，人们在评价这种钢时，经常提及它的“仁慈”，意思是说：这种钢具有沙袋一样的缓冲特性，以至于它可以承受各种工作冲击力的“摧残”。中碳钢在制造的便利性，优越的机械性能，以及低廉的造价上达到了诱人的平衡。

合金钢

    当碳钢达到以下标准时，即被列为合金钢。包括等级中指定锰含量的最大值超过1.65%；硅含量超过0.60%；铜含量超过0.60%或铬含量低于4.0%（假如高于4.0%，则达到不锈钢标准）；钢中含有指定最小含量的铝、硼、钴、钶、钼、镍、钛、钒、锆及为了达到指定效果而加进的一些特殊元素。事实上用于紧固件制造的合金钢有很多种。一些常用的有：（括号内为基本合金元素）AISI 1335（镁）、4037（钼）、4140（铬， 钼）、4340（镍， 铬，钼）、8637（镍， 铬，钼）和8740（镍， 铬，钼）。

    了解了合金元素对钢性能的影响，便可对它们的常用性做出公道的解释。

    锰可以提供较高的强度。由于它可以在退火时增加硬化的渗透度，因此它能对钢的硬度进行合适的调整。锰还可以进步表面质量，但过量的锰会对钢的延展性和焊接性能造成不利的影响。

    铜，当它的含量超过0.20%时，有助于抗空气腐蚀性能的形成。

    镍可以进步强度；改善钢在低温环境下的韧性；增强钢的抗腐蚀性能。并且它可以为热处理工艺调节钢的质量，以确保收到稳定的效果。

    钼可以控制钢的硬度；减轻钢潜伏的回火脆化现象。而且钼还对钢高温时抗拉强度和蠕变强度的增加有很大影响。

    硼可以增加钢的硬度，并且有助于提供低碳钢热处理效果的预知性。

    两种或多种合金元素的结合，赋予了钢每一种元素的功能特性。在一些特殊情况下，几种合金元素对钢硬度的共同作用可以超过它们单独作用的总和。

    在最近几年里，低碳马氏体钢——通常是硼处理钢，获得了高度的认可。由于它们作为一种可选材料，提供了中碳钢和合金钢同样的强度。

    由于低碳钢较低的碳含量，避免了成型或铸造前的预热处理（退火）。这让它们的工作性能进步；加工工具寿命延长；表面质量加强。常用的合金为10B18，10B21和10B22还有稍微高碳的10B30。硼合金钢经济实用，但也并非没有缺点。