中碳钢是碳含量为0.25%～0.60%的碳素钢。它包括大部分优质碳素结构钢和一部分普通碳素结构钢。除碳外还可含有少量锰(0.70％～1.20％)。此类钢大多用于制作各种 机械零件 ，有的用于制作工程结构件。按产品质量分为 普通碳素钢 和 优质碳素结构钢 。 热加工 及 数控刀具 性能良好，焊接性能较差。强度、硬度中碳钢比 低碳钢 高，而塑性和韧性低于低碳钢。
基本简介
按钢的化学成分可分为碳素钢和 合金钢 两大类。碳素钢又分为：①低碳钢，含碳量小于0.25%；②中碳钢，含碳量为0.25%——0.60%；③ 高碳钢 ，含碳量大于0.6%；中碳钢热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经 热处理 ，直接使用冷轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬[cuì]火、 回火 后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55（HB538），σb为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为 建筑材料 外，还大量用于制造各种 机械零件 。
中碳钢属于亚 共析钢 ，其 退火 组织为珠光体和铁素体。随着钢中碳含量增加，组织中珠光体数量增加，而铁素体数量减少。碳含量大于0.40%的钢淬火组织为马氏体及少量残留奥氏体。残留奥氏体数量随着钢中碳含量的增加而增加。
中碳钢强度、硬度比 低碳钢 高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经 热处理 ，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。 淬火 、 回火 后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为 建筑材料 外，还大量用于制造各种 机械零件 。
焊接中的应用
⑴预热预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生 冷裂纹 ，这是焊接中碳钢的主要工艺措施，预热还能改善 接插件 塑性，减小焊后残余应力。通常，35和 45钢 的预热温度为150～250℃含碳量再高或者因厚度和 刚度 很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250～400℃。
若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150～200mm。
⑵ 焊条 条件许可时优先选用 碱性焊条 。
⑶坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。
⑷焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用 小电流 、慢焊接速度，以减小母材的 熔深 。
⑸焊后 热处理 焊后最好对焊件立即进行 消除应力 热处理 ，特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下（动载荷或冲击载荷）工作的焊件更应如此。消除应力的 回火 温度为600～650℃。
若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。
主要用途
高强度中碳 调质钢 ，具有一定的塑性、韧性和强度， 数控刀具 性良好， 调质处理 后有很好的综合力学性能，淬透性较差，容易产生裂纹，焊接性能不高，焊接之前需要很好预热，焊后需要热处理。
中碳钢主要用于制造较高强度的运动零件，如 空气压缩机 、泵的 活塞 ，蒸汽 透平机 的 叶轮 ，重型机械的轴、 蜗杆 、 齿轮 等等，表面耐磨的零件，曲轴、 机床主轴 、滚筒、钳工工具等等。
处理方式
中碳钢的最终 热处理 方式有调质、 淬火 后低温 回火 、 高频淬火 后低温回火、等温淬火和淬火后中温回火。
（1）调质。组织为回火索氏体。这种组织具有良好的综合力学性能，强度较高，塑性和韧性良好。调质用钢要具有良好的淬透性，以保证调质件整个截面上组织和性能均匀。与 合金钢 相比， 碳钢 的淬透性较差，所以只适于截面尺寸不大的中碳钢零件进行 调质处理 。
（2）淬火后低温回火。组织为回火 马氏体 ，这种组织具有很高的强度和适当的塑性和韧性。
（3）高频淬火后低温回火。高频淬火层组织为极细的隐针马氏体，低温 回火 后得到回火马氏体，经这种处理可以得到与 渗碳 处理类似的效果。 高频淬火 前一般进行调质或 正火 。所以高频淬火和回火后，零件心部强度较高，塑性和韧性良好，而其表层硬度高，耐磨性好。高频淬火件表层产生 压应力 ，其疲劳极限高，使用寿命长。
（4）等温 淬火 。组织为 贝氏体 ，这种组织具有较高的强度和良好的塑性和韧性。
（5）淬火后中温回火。组织为回火索氏体。