与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
编辑本段特殊钢分类
我国与日本、欧盟对特殊钢的定义比较接近，将特殊钢分成优质碳素钢、合金钢、高合金钢（合金元素大于10%）三大类，其中合金钢和高合金钢占特殊钢产量的70%。主要钢种有特殊碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢，以及高温合金、精密合金、电热合金等。
编辑本段特殊钢产品分类序号
名称
说明
1
碳钢
碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种
按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(wc≤0.25%)，中碳钢(wc 0.25%一0.6%)和高碳钢(wc >O．6%)按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低) 一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越???，但塑性降低
2
碳素结构钢
这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，’或“b”者为镇静钢。例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c 表示屈服点为235MPa的c级镇静钢
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强
度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件
3
优质结构钢
这类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其牌号是采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数(wс×10000)。例如45钢表示钢中平均碳的质量分数为0.45%；08钢表示钢中平均碳的质量分数为0.08% 优质碳素结构钢主要用于制造机器零件。一般都要经过热处理以提高力学性能。根据碳的质量分数不同，有不同的用途。08、08F、10、10F钢，塑性、韧性高，具有优良的冷成形性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车身、拖拉机驾驶室等；
15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞销、样板等；30、35、40、45、50钢经热处理(淬火+高温回火)后具有良好的综合力学性能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧性，用于制作轴类零件，例如40、45钢常用于制造汽车、拖拉机的曲轴、连杆、一般机床主轴、机床齿轮和其他受力不大的轴类零件；55、60、65钢热处理(淬火+中温回火)后具有高的弹性极限，常用于制作负荷不大、尺寸较小(截面尺寸小于12～15mm)的弹簧，如调压和调速弹簧、柱塞弹簧、冷卷弹簧等
4
碳素工具钢
碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢，含碳量在0.65%～1.35%范围内，其生产成本低，原料来源易取得，切削加工性良好，处理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被广泛采用的钢种，用来制造各种刃具、模具、量具
但这类钢的红硬性差，即当工作温度大于250℃时，钢的硬度和耐磨性就会急剧下降而失去工作能力。另外，碳素工具钢如制成较大的零件则不易淬硬，而且容易产生变形和裂纹
5
易切削结
构钢
易切削结构钢是在钢中加入一些使钢变脆的元素，使钢切削时切屑易脆断成碎屑，从而有利于提高切削速度和延长刀具寿命。使钢变脆的元素主要是硫，在普通低合金易切削结构钢中使用了铅、碲、铋等元素这种钢的含硫量ws在0.08%一0.30%范围内，含锰量wMn在0.60%-1.55%范围内。钢中的硫和锰以硫化锰形态存在，硫化锰很脆并有润滑效能，从而使切屑容易碎断，并有利于提高加工表面的质量
6
合金钢
在钢中除含有铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫元素以外，还含有一定量的合金元素，钢中的合金元素有硅、锰、钼、镍、铬、钒、钛、铌、硼、铅、稀土等其中的一种或几种，这种钢叫合金钢
各国的合金钢系统，随各自的资源情况、生产和使用条件不同而不同，国外以往曾发展镍、铬钢系统，我国则发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、稀土为主的合金钢系统
合金钢在钢的总产量中约占百分之十几，一般是在电炉中冶炼的
按用途可以把合金钢分为8大类，它们是：合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不起皮钢，电工用硅钢
7
普通低合
金钢
普通低合金钢是一种含有少量合金元素(多数情况下其总量w总不超过3%)的普通合金钢。这种钢的强度比较高，综合性能比较好，并具有耐腐蚀、耐磨、耐低温以及较好的切削性能、焊接性能等
在大量节约稀缺合金元素(如镍、铬)条件下，通常lt普通低合金钢可顶1.2—1.3t碳素钢使用，其使用寿命和使用范围更是远远超过碳素钢。普通低合金钢可以用一般冶炼方法在平炉、转炉中冶炼，成本也和碳素钢接近
8
工程结构
用合金钢
这是指工程和建筑结构用的合金钢，包括可焊接的高强度合金结构钢、合金钢筋钢、铁道用合金钢、地质石油钻探用合金钢??压力容器用合金
钢、高锰耐磨钢等。这类钢用作工程和建筑结构件，在合金钢中，这类钢合金含量总量较低，但生产、使用量较大
9
机械结构
用合金钢
这类钢是指适用于制造机器和机械零件的合金钢。它是在优质碳紊钢的基础上，适当地加入一种或数种合金元素，用来提高钢的强度、韧性和淬透性。这类钢通常要经过热处理(如调质处理、表面硬化处理)后使用。主要包括常用的合金结构钢和合金弹簧钢两大类，其中包括调质处理的合金钢、表面硬化处理的合金钢(渗碳钢、氮化钢、表面高频淬火钢等)、冷塑性成型用合金钢(冷顶锻用钢、冷挤压用钢等)。按化学成分基本组成系列可分为Mn系钢、SiMn系钢、Cr系钢、CrMo系钢、CrNiMo系钢、Nj系钢、B系钢等
10
合金结构
钢
合金结构钢的含碳量wc比碳素结构钢低一些，一般在O．15%一O．50%的范围内。除含碳外，还含有一种或几种合金元素，如硅、锰、钒、钛、硼及镍、铬、钼等
合金结构钢易于淬硬和不易变形或开裂，便于热处理改善钢的性能
合金结构钢广泛用于制造汽车、拖拉机、船舶、汽轮机、重型机床的各种传动件和紧固件。低碳合金钢一般进行渗碳处理，中碳合金钢一般进行调质处理
11
合金工具
钢
合金工具钢是含有多种合金元素，如硅、铬、钨、钼、钒等的中、高碳钢。合金工具钢容易淬硬，不易产生变形和裂纹，适于用来制造尺寸大、形状复杂的刃具、模具和量具
用途不同，合金工具钢的含碳量也不同。大多数合金工具钢的含碳量wc为0.5%～1.5%。热变形模具用钢含碳较低，wc在0.3%～0.6%范围内；切削刀具用钢一般含碳wc1%左右；冷加工模具用钢则含碳量较高，如石墨模具钢含碳量wc达1.5%，高碳高铬型冷加工模具用钢含碳量wc高达2%以上
12
高速工具
钢
高速工具钢是高碳高合金工具钢，钢中含碳量wc为0.7%-1.4%，钢中含有能形成高硬度碳化物的合金元素，如钨、钼、铬、钒
高速工具钢具有高的红硬性，在高速切削的条件下，温度高达
500-600ºc硬度也不降低，从而保证良好的切削性能
13
弹簧钢
弹簧在冲击、振动或长期交变应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等
碳素弹簧钢即含碳量wc在0.6%～0.9%范围内的优质碳素结构钢(包括正常和较高含锰量的)。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量WSi(1.3%～2.8%)提高性能；另外还有铬、钨、钒的合金弹簧钢。近年来，结合我国资源，并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求，
研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种，延长了弹簧的使用寿命，提高了弹簧质量
14
轴承钢
轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格
轴承钢又称高碳铬钢，含碳wc为l%左右，含铬量wc为0.5%-1.65%。轴承钢又分为高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢及防磁轴承钢六大类
15
电工硅钢
电器工业用硅钢主要用来制造电器工业用硅钢片。硅钢片是电机和变压器制造中用量很大的钢材
按化学成分硅钢可以分为低硅钢和高硅钢。低硅钢含硅量wsi1．O%～2.5%，主要用来制造电机；高硅钢含硅量wsi3．O%～4.5%,一般用来制造变压器。它们的含碳量wc≤O．06%～0.08%
16
钢轨钢
钢轨主要承受机车车辆的压力及冲击载荷，因此，要求有足够的强度和硬度及一定的韧性。通常采用的钢轨钢是平炉和转炉冶炼的碳素镇静钢，这种钢含碳wc0.6%。0.8%，属于中碳钢和高碳钢，但钢中含锰量WMn较高，在O．6%一1.1%的范围内
近年来，已广泛采用普通低合金钢钢轨，如高硅轨、中锰轨、含铜轨、含钛轨等。普通低合金钢轨比碳素钢轨耐磨、耐腐蚀，使用寿命有很大提高
17
造船用钢
造船用钢是指用于制造海船和大型内河船体结构的钢。由于船体结构一般采用焊接方法制造，所以要求造船钢有较好的焊接性能。此外，还要求有一定的强度、韧性和一定的耐低温及腐蚀性能。过去主要采用低碳钢作为造船用钢。近来，已大量采用普通低合金钢，已有的钢种如12锰船、16锰船、15锰钒船等钢种。这些钢种有强度高、韧性好、容易加工和焊接、耐海水腐蚀等综合特性，可成功地用来制造万吨远洋巨轮
18
桥梁钢
铁路或公路桥梁承受车辆的冲击载荷，桥梁钢要求有一定的强度、韧性和良好的抗疲劳性能，并且对钢材的表面质量要求较高。桥梁钢常采用碱性平炉镇静钢，近来成功地采用了普通低合金钢如16锰、15锰钒氮等
19
锅炉钢
锅炉钢主要指用来制造过热器、主蒸气管和锅炉火室受热面用的材料。对锅炉钢的性能要求主要是有良好的焊接性能、一定的高温强度和耐碱性腐蚀、耐氧化等。常用的锅炉钢有平炉冶炼的低碳镇静钢或电炉冶炼的低碳钢，含碳量wc在O．16%～0.26%范围内。制造高压锅炉时则应用珠光体耐热钢或奥氏体耐热钢。近年来也采用普通低合金钢建造锅炉，如12锰、15锰钒、18锰钼铌等
20
焊条用钢
这类钢是专门供制造电弧焊和气焊焊条钢丝用。钢的成分随所焊材质不同而异。根据需要，大致分碳素钢、合金结构钢和不锈钢三类。这些钢的硫、磷含量ws、wP不大于0.03%，比一般钢要求严些。这些钢不要求力学性能，而只作化学成分的检验
21
不锈钢
不锈耐酸钢简称不锈钢，它是由不锈钢和耐酸钢两大部分组成的。简言之，能抵抗大气腐蚀的钢叫不锈钢，而能抵抗化学介质(如酸类)腐蚀的钢叫耐酸钢。一般说来，含铬量wcr大于12%的钢就具有了不锈钢的特点不锈钢按热处理后的显微组织又可分为五大类：即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体一铁素体不锈钢及沉淀硬化不锈钢
22
耐热钢
在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。耐热钢主要用于在高温下长期使用的零件
23
高温合金
高温合金是指在高温下具有足够的持久强度、蠕变强度、热疲劳强度、高温韧性及足够的化学稳定性的一种热强材料，用于1000ºC左右高温条件下工作的热动力部件
按其基本化学成分的不同，又可分为镍基高温合金、铁镍基高温合金及钴基高温合金
24
精密合金
精密合金是指具有特殊物理性能的合金。它是电气工业、电子工业、精密仪表工业和自动控制系统中不可缺少的材料
精密合金按其不同的物理性能又分为七类，即：软磁合金、变形永磁合金、弹性合金、膨胀合金、热双金属、电阻合金、热电偶合金。绝大多数精密合金是以黑色金属为基的，只有少数是以有色金属为基的注：Wc、Ws、Wmn、Wp分别表示C、S、Mn、P的质量分数
编辑本段特殊钢牌号
目前世界上有近2000个特殊钢牌号、约50000个品种规格。特殊钢除了种类繁多之外，在规格上也表现出与普通钢不同的特点。除了板、管、丝、带、棒和异型材之外，还有复合材、表面合金化材、表面处理材、精锻材、精密铸件、粉末冶金制品等。
一、我国钢号表示方法概述
钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示。
③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。
二、我国钢号表示方法的分类说明
1．碳素结构钢
①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。
②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。
2．优质碳素结构钢
①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。
②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。
③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别
标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。
3．碳素工具钢
①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。
②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。
③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。
④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在
钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。
4．易切削钢
①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。
②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。
③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。
5．合金结构钢
①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。
②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。
当平均合金含量<1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。
④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。
⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。
6．低合金高强度钢
①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。
②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容
器的专用钢种为“16MnR”。
7．弹簧钢
弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示
方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。
8．滚动轴承钢
①钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。
②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示例如
GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。
9．合金工具钢和高速工具钢
①合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳
含量<1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。
②钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬
含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的
数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。
③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含
量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。
10．不锈钢和耐热钢
①钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为
0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”
表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。
②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则
按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。
11．焊条钢
它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为
“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。
12．电工用硅钢
①钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW 表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。
②字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。
③钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，
表示在频率为50周波下检验的。例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向
硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。
13．电工用纯铁
①它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。
②在数字后面所加的字母表示电磁性能：A——高级、E——特级、C——超级，例如DT8A。
第七章工业用钢 习题参考答案 一、解释下列名词 1、非合金钢(或碳素钢简称碳钢)：是指含碳量在%～%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。 低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。 合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。 合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。 2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。 合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。 轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。 不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。 耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。 3、热硬性(或称红硬性)：钢在高温下保持高硬度的能力。 回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。 二次硬化：含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。 二、填空题 1、Ni、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大Fe-FeC 相图的γ区，使临界点A4_上升__，A3_下降_。 2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余奥氏体。 3、含Cr、Mn 的合金结构钢淬火后在550～600℃回火后，将出现第二类回火脆性。 4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、__S__、_Pb_、_Ca_，这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。 5、对40Cr 钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应水中冷却，目的是防止第二类回火脆性。
特殊性能钢的分类及特性 特殊性能钢是指不锈钢、耐热钢、耐磨钢。 （一）不锈钢 金属腐蚀的概念：金属腐蚀现象是金属制件常发生的一种现象，据不完全统计，全世界因腐蚀而损坏的金属制件约占其产量的10%。 腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种，如钢在高温下的氧化为化学腐蚀，而钢在室温下的腐蚀则属电化学腐蚀。电化学腐蚀现象比较普通，这类腐蚀是金属在电解质溶液中发生的电化学作用，这种作用是由于形成了原电池和微电池而形成的。 要提高金属的耐蚀性，一方面要尽量使合金在室温下呈单一均匀的组织，另一方面更重要的是提高阳极合金本身的电极电位，第三方面减少甚至阻断腐蚀电流，使金属钝化。为达此目的，一般在合金钢中加入较多数量的Cr、Ni等合金元素。实际证明，在铁中加入Cr量大于13%，其钢的电极电位由－0.56升至0.26，同时可吸收铁原子，使铁碳化；加入Ni其作用是扩大奥氏体区域，获得单相奥氏体。 （二）常用不锈钢 常用不锈钢一般分为两种类型。一类铬不锈钢，另一类为铬镍不锈钢。 1.铬不锈钢 这类钢主要牌号为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13和1Cr17等，
其化学成分有马氏体型和铁素体型。 Cr13型不锈钢中平均含铬量为13%。铬在钢中最主要的作用是提高耐蚀性。基体中含铬量≥11.7%的含铬不锈钢能在阳极（点极）区域基体表面上形成一层富铬的氧化物保护膜，这层膜会阻碍阳极区域的反应，并增加电极电位致使基体电化学腐蚀过程减慢，从而使不锈钢获得一定的耐蚀性。 Cr13型不锈钢属马氏体型不锈钢，主要用于制造汽轮机叶片、机阀、医疗工具及量具等；Cr17型不锈钢属铁素体型，主要用于制造吸收塔、热变换器、输送管道等。 2.铬镍不锈钢 18—8型铬镍不锈钢在我国标准钢号可认为18—9型铬镍不锈钢，在GB1220—75中共有五个钢号，即0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti及1Cr18Ni9Ti，这类钢均属于奥氏体型钢，它们的强度、硬度均很低，无磁性，其塑性、韧性及耐蚀性均较Cr13型不锈钢好。 为了提高18—8型不锈钢的性能，常用热处理方法有固溶处理、稳定化处理及除应力处理等几种。 （三）耐热钢 1.耐热性的一般概念 金属材料的耐热性是包含高温抗氧化性和高温强度的一个综合概念。 (1)高温抗氧化性：高温抗氧化性是金属材料在高温下对氧化
一、钢材相较于其他工程材料的优缺点 优点： 1、强度高、塑性、耐热性、韧性好。 2、材质均匀，工作可靠性高。 3、钢结构制作简便，施工周期短，具有良好的装配性。 4、钢具有可焊性。 5、钢材具有不渗漏性，便于做成密闭结构。 6、钢材更接近于匀质和各向同性体。 缺点： 1、钢材耐腐蚀性差。 2、钢材耐热但不耐火。 3、保温效果差。 4、易产生扭曲。 5、特有的冷桥问题（北方是"冷桥"现象多发的地区，因为冬天北方天气比较寒冷，室内外温度差异较大，冷空气进入房屋后与热空气结合而形成水雾吸附于墙体，便会出现房屋潮湿、霉变的现象）。 二、钢材的分类及特性 1、按化学成分分类：碳素钢、合金钢 碳素钢：①低碳钢（C≤0.25%）；②中碳钢（0.25≤C≤0.60%）；③高碳钢（C≥0.60%）。合金钢：①低合金钢（合金元素总含量<5%）；②中合金钢（5%≤合金元素总含量≤10%）； ③高合金钢（合金元素总含量>10%）。 2、按用途分类：工程用钢、渗碳钢、碳素工具钢、特殊性能钢 工程用钢：普通碳素结构钢、.低合金结构钢、钢筋钢；渗碳钢：渗氮钢、表面淬火用钢、易切结构钢、冷塑性成形用钢； 碳素工具钢：合金工具钢、高速工具钢； 特殊性能钢：不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金钢、耐磨钢、低温用钢、电工用钢。 3、按冶炼方法分类：按炉种分、按脱氧程度和浇注制度分 按炉种分：①平炉钢（酸性平炉钢、碱性平炉钢）②转炉钢（酸性转炉钢、碱性转炉钢）③电炉钢（电弧炉钢、电渣炉钢、感应炉钢、电子束炉钢） 按脱氧程度和浇注制度分：沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢 4、按断面不同分类：线材、型材、板材、管材 线材：普线、高线、螺纹钢…… 型材：工字钢、槽钢、角钢、方钢、重轨、高工钢、H 型钢 板材：中厚板、容器板、中板、碳结板、锅炉板、低合金板 管材：焊管、不锈钢管、热镀锌管、冷镀锌管、无缝管、螺旋管 5、按品质分类：普通钢、优质钢、高级优质钢 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） 优质钢（P、S 均≤0.035%） 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）
常用钢材的分类和用途 1、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。 钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。 2、钢材的生产方法 大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不钢材同以分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有： 轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺钢材寸较大的材料。 拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。 挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材 一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢材钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁钢材为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和钢材制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件钢材，这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在钢材炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直钢材接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢材钢属于黑色金属但钢
特殊性能低合金高强度钢
特殊性能低合金高强度钢 摘要：特殊钢属于工程构件用钢，它是具有特殊的化学成分、采用特殊工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。是国民经济各部门不可缺少的重要基础材料。 特殊钢的产量、质量和品种反映出一个国家工业化和科学技术发展的水平，是一个国家工业化水平的重要标志之一。随着知识经济和高技术产业的迅猛发展，对特殊钢提出高性能、多样化、低成本、节约能源，并符合环保和可持续发展的要求。本文主要介绍工程结构用特殊钢。 分类 一、耐候钢 定义： 以保证力学性能为主适当提高耐大气腐蚀性能以延长钢结构件使用寿命的一类刚。分为焊接结构用耐候钢和高耐候钢两类。 耐候钢是在钢中加入少量的合金元素，如Cu、Cr、P、Ni等，使其在金属基体表面上形成保护层，以提高钢材的耐候性能。为了改善钢的性能，可以加入一种或多种微量合金元素，但添加量应当要符合国际标准。 应用： 目前对焊接性要求不高的轻型结构件多采用较便宜的P-Cu系耐候钢。对于韧性和焊接性要求较高额结构件则采用Cr-Cu系耐候钢。 高强度钢主要用在车辆、桥梁、房屋、集装箱等结构的制造中，既满足了高腐蚀性又满足了好的成型性能和焊接性能。例如：我国开发研制的08CuPVRE 耐候钢已经批量用于铁路车辆制造和一些近海设施。 工艺要求 从消除夹杂物的有害影响和改善腐蚀性能两个角度入手，确定加入合金元素的量。 过高的稀土量没有什么意义，要选择合适的稀土含量。 双相区淬火可以得到较高的强韧性配合以及良好的成形性和焊接性。 加工变形可以影响耐候钢热处理时的组织变化。 二、表面处理钢材 定义： 钢材表面镀涂耐蚀合金或有机材料，既经济又显著提高其耐蚀能力。 因为刚的腐蚀都是从表面开始，整体合金化加入的合金元素，90%没有发挥作用，反而增加了成本，有时候还降低了性能，所以采用表面处理钢材。 分类 镀锌板 热镀锌板的平均耐蚀寿命为5~10年。 家电行业镀锌板镀层厚、耐蚀性能好、冲压性能高、生产成本低；采用了深冲电镀锌钢板或进口的深冲小锌花热镀锌板和合金化热镀锌板制作。 汽车用镀层板
1?目的? 规定了公司汽车产品和过程的特殊特性识别的原则、内容、要求、职责及表示方法。? 2?适用范围? 适用于公司所有汽车产品的产品特殊特性和过程特殊特性的管理。 3?术语? 3.1 特殊特性:可能影响产品的安全性或法规符合性、可装配性、功能、性能、要求或产品的后续处理的产品特性或制造过程参数。 3.2产品特性：在图纸或其他的工程技术资料中所描述的零部件或总成的特点与性能，如尺寸、材质、外观、性能、强度、寿命等特性。 3.3过程特性：被识别与产品特性具有因果关系的过程变量，也称为过程（工艺）参数。过程特性仅能在它发生时才能测量出，对于每一个产品特性，可能有一个或者多个过程特性。在某些过程中，一个过程特性可能影响到多个产品特性。常见的过程的特殊特性如：温度、压力、时间、电流、电压、速率等。 4 职责 4.1 技术部是特殊特性归口管理部门，负责组织对产品特殊特性的识别和确定，并负责对产品特殊特性在各类文件中的标识（产品图纸、控制计划、FMEA、过程流程图、工艺规程、作业指导书、检验指导书等）。 4.2 APQP小组负责在工艺过程设计、控制计划中对产品及过程的特殊特性通过技术文件加以明确，并在过程FMEA中对特殊特性进行重点分析。 4.3 各有关部门负责对产品特殊特性直接相关的特殊工序、特殊特性参数进行控制。 4.4 质量部负责对产品在开发、试生产及生产全过程的特殊特性的检测、监控。 5 工作程序? 5.1 初始特殊特性的识别? 在APQP第一阶段，技术部根据顾客提供的图纸或其他工程技术资料确定顾客对产品特殊特性的要求（如适用，可以使用质量功能展开QFD和特性矩阵图），或根据公司以往类似产品的经验识别产品和过程的初始特殊特性，建立初始《特殊特性清单》。? 5.1.1?若该质量特性的数值发生变化后将会显着影响产品的安全特性或政府法规的符合性，则确定该质量特性为安全特性或者法规特性。? 5.1.2?若该质量特性的数值发生变化后将会显着影响顾客对产品的满意程度(非安全或法规方面)，例如配合、功能、安装或外观，则确定该质量特性为重要特性。 5.1.3 特殊特性包括顾客指定的特殊特性和公司内部识别的特殊特性。一般包括： a)法律、法规要求 b)性能、结构的使用要求 c)可靠性、使用寿命及互换性要求 d)材料性能及处理规定 e)尺寸、配合、形状和位置公差及表面粗糙度等要求 f) 外形、外观要求（外观件）
45号钢 45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为:C45 。 化学成分 含碳（C）量是0.42~0.50%，Si含量为0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，Cr含量<=0.25%。处理方法 热处理 推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600. 45号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做 模板,梢子,导柱等,但须热处理。 钢是含碳量在0.021%-2.11%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。其它成分是为了使钢材性能有所区别。指含碳量小于2％的铁碳合金。根据成分不同，又可分为碳素钢和合金钢。根据性能和用途不同，又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。 什么是碳钢板？ 炭素结构钢、优质炭素结构钢、容器钢板，低合金结构钢、合金结构钢、弹簧钢及轴承钢、工具钢、和耐热钢等等 q235 q345 号钢优碳板 钢板的综合分类 (1)普通钢a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢 不锈钢属于合金钢的范畴 常用钢板的密度为7.85g/mm3 ， 钢板重量=密度×体积 不锈钢有哪些型号 按成分可分为Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（200系列）及析出硬化系（600系列）。 200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢 300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢 301—延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。 303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。 304—即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 309—较之304有更好的耐温性。 316—继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1] 不锈钢水桶型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400 系列—铁素体和马氏体不锈钢。 408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。 409—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。 410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。 416—添加了硫改善了材料的加工性能。 420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。 430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。 440—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。
《金属材料与热处理》导学案 主备人：栾义 审核人：栾义 编号：020 爱让每一名学生都做得更好！ 1 §5-5 特殊性能钢 【使用说明】 1、依据学习目标，全体同学积极主动的根据教材内容认真预习并完 成导学案，小组长做好监督与检查，确保每位同学都能认真及时的预习相关知识。 2、结合导学案中的问题提示，认真研读教材，回答相关问题。 3、要求每位同学认真预习、研读课本，找出不明白的问题，用红笔 做好标记。 【学习目标】 1、知识与技能：掌握特殊性能钢的分类、特性及应用。 2、学习与方法：通过研读课本，积极讨论，踊跃展示，能选用合适 的特殊性能钢。 3、情感态度价值观：激情投入，大胆质疑，快乐学习。 【重点难点】 不锈钢、耐热钢、耐磨钢的典型牌号 不锈钢、耐热钢、耐磨钢的应用 【自主学习】 不锈钢 重要级别：★★★★
班级： 姓名： 使用时间： 年 月 日 爱让每一名学生都做得更好！ 2 耐热钢 重要级别：★★★★ 耐磨钢 重要级别：★★★★ 【合作探究】 1、什么是特殊性能钢？在机械制造行业中常用的有哪些？ 2、按钢的金相组织，不锈钢分为哪三类？ 3、什么是耐热钢？什么是抗氧化钢？什么是热强钢？三者有何关系。 4、什么是水韧处理？ 5、含碳量对不锈钢的耐蚀性有何影响？不锈钢中的含碳量一般是多少？ 6、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢的成分、典型牌号、应用实例。 7、防止晶间腐蚀的方法有哪些？
《金属材料与热处理》导学案 主备人：栾义 审核人：栾义 编号：020 爱让每一名学生都做得更好！ 3 8、抗氧化钢和热强钢分别常加入哪些元素？各自的典型牌号和用途。 9、耐磨钢主要应用于什么场合？典型的耐磨钢是什么？其典型牌号是什么？为什么耐磨且有良好的韧性？ 【当堂测验】 1. 选用制造下列零件的材料牌号。 零件名称 铁道道岔 汽轮机叶片 锅炉 医疗手术刀 选用材料 【课后作业】(自己默写，组长监督) 1、理解掌握本导学案内容，并完成习题册第五章第五节相关题目。 【学后反思】
实验十-特殊性能钢的组织观察与检验
实验十特殊性能钢的组织观察与检验(验证性) 一、实验目的及要求 1．观察耐磨钢、耐热钢、不锈钢的显微组织特点。 2．了解耐磨钢、耐热钢、不锈钢所具有的特殊性能与化学成分、组织之间的关系。 3．了解相关检验方法和标准检验技术。 二、实验原理 特殊性能钢是指加入了大量合金元素，使钢具有了一些特殊的物理性能和化学性能的钢，根据它们的性能特点，可分为耐磨钢、不锈钢、耐热钢、磁钢等 （一）耐磨钢 传统耐磨钢为ZGMn13俗称高锰钢。高锰钢是在过共析钢中增加锰的含量（约11％～14％）使Mn/C之比接近10/1，再经过水淬后得到室温单一奥氏体组织的钢。 在承受载荷和严重摩擦作用下，使钢发生显著硬化。载荷越大，硬化程度越高，耐磨性能好。如在静载荷下使用，它的耐磨性反而不高，因此适合制作承受剧烈冲击和在严重摩擦条件下工作的零件。
1、铸态组织 由于机加工困难，一般铸造成型。铸态组织应该为：奥氏体基体＋少量珠光体型共析组织＋大量分布在晶内和晶界上的碳化物。（在高温时析出的碳化物在晶界呈网状或者局部呈块状；在较低温度析出的碳化物则在晶内呈针状、片状分布，或者以明显或不明显的渗碳体魏氏组织出现在在奥氏体基体上。）碳化物较脆，一般不能直接使用。 2、热处理后的组织 一般经过水韧处理。水韧处理：将ZGMn13铸件加热到高温（1000～1100℃）保温一段时间，使铸态组织中的碳化物全部溶入基体奥氏体中，然后迅速淬水快冷使碳化物来不及从过饱和的奥氏体中析出，以获得均匀的单相奥氏体组织，这种处理称为水韧处理。正常组织为过饱和的单相奥氏体，晶粒大小不均匀，也有少量均匀分布的粒状碳化物。水韧处理后的碳化物有：未溶、析出、或过热碳化物。 3、铸造高锰钢的常见缺陷 主要是分散分布的串状或串连成断续网状分布的显微疏松、气孔、非金属夹杂物及沿晶裂
特殊性能钢简介 特殊性能钢具有特殊物理或化学性能，用来制造除要求具有一定的机械性能外，还要求具有特殊性能的零件。其种类很多，机械制造中主要使用不锈耐酸钢、耐热钢、耐磨钢。 一．不锈耐酸钢 不锈耐酸钢包括不锈钢与耐酸钢。能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢。而在一些化学介质（如酸类等）中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。通常也将这两类钢统称为不锈钢。一般不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢则一般都具有良好的耐蚀性能。不锈钢的钢号前的数字表示平均含碳量的千分之几，合金元素仍以百分数表示。当含碳量≤0.03％及≤0.08％者，在钢号前分别冠以“00”或“0”，例如不锈钢3Cr13的平均含碳量为0.3％、铬≈13％；0Cr13钢的平均含碳量≤0.08％、铬≈13％；00Cr18Ni10钢的平均含碳量≤0.03％、铬≈18％、镍≈10％ 常用分类 1．马氏体不锈钢常用马氏体不锈钢含碳量为0.1--0.45％,含铬量为12--14％，属铬不锈钢。随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度、耐磨性提高，但耐蚀性则下降。为了提高耐蚀性及机械性能，这类钢最后热处理是淬火和回火。它在空气中可淬硬，但一般仍用油冷。这类钢多用于机械性能要求较高，而耐蚀性要求较低的零件。如汽轮机叶片、各种泵的零件、弹簧、滚动轴承及一些医疗器械。 2．铁素体不锈钢常用含碳量低于0.15％, 含铬量为12--30％,也属于铬不锈钢。其塑性、焊接性均较马氏体钢好。这类钢广泛用于硝酸、氮肥、磷酸等化学工业中。 3．奥氏体不锈钢这是应用最广泛的不锈钢，属镍铬钢。 二．耐热钢 1．抗氧化钢（不起皮钢）一般钢铁在较高温度下（560℃以上）表面容易氧化，主要是由于在高温下生成松脆多孔的FeO，它较易剥落，最终导致零件破坏。实际应用的抗氧化钢，大多数是在铬钢、铬镍钢、铬锰氮钢基础上添加硅、铝制成的。和不锈钢一样，含碳量增多，会降低钢的抗氧化性。故一般抗氧化钢为低碳钢。 2．热强钢金属在高温下的强度有两个特点：一是温度升高，金属原子间结合力减弱、强度下降；二是在再结晶温度以上，即使金属受的应力不超过该温度下的弹性极限，它也会缓慢地发生塑性变形，且变形量随时间的增长而增大，最后导致金属破坏。这种现象称为蠕变。产生的原因是：在高温下金属原子扩散能力增大，使那些在低温下起强化作用的因素逐渐减弱或消失。热强钢采用的合金元素，如铬、镍、钼、钨、硅等，除具有提高高温强度的作用外，还可提高高温抗氧化性。分类 A．珠光体钢：这类钢在350--600℃范围使用。 B．马氏体钢：这类钢在低于620℃范围内使用。 C．奥氏体钢：这类钢一般在600--700℃范围内使用。 三．耐磨钢 耐磨钢是指在强烈冲击载荷作用下才能发生硬化的高锰钢。它只有在强烈冲击与摩擦的作用下，才具有耐磨性，在一般机器工作条件下，它并不耐磨。主要用于制造坦克、拖拉机的履带，挖掘机铲斗的斗齿以及防弹钢板、保险箱钢板、铁路道岔等。由于高锰钢极易加工硬化，使切削加工困难，故大多数高锰钢零件是采用铸造成型的。
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日期Date: 2015.09.02 Page 6/ of 6 1.主题内容与适用范围 1.1本文件规定了特殊特性和特殊过程的识别、日常管理、以及特殊过程的确认和再确认的有关要求。 1.2本文件适用于西安鸡巴变压器实现的特殊特性和特殊过程。 2术语和定义 2.1特殊过程 指对形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验证的过程 2.2特殊特性 可能影响安全性或法规的符合性、产品的配合、功能、性能，或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数。 2.3产品的特殊特性（与安全/法规有关） 指可能影响人身安全或法律法规的特性，这类特性一般由顾客在其设计资料中标注或要求。用符号“S”表示。 2.4产品的特殊特性（与安全/法规无关） 指可能影响配合、功能、性能或产品后续生产过程的产品特性。用符号“KPC”或“●”表示。2.5过程的特殊特性 指可能影响产品配合、功能、性能或产品后续生产过程的制造过程参数。用符号“KCC”或“▲”表示。 2.6产品零件的特殊特性 指可能影响配合、功能、性能或产品零件后续生产过程的产品零件特性。用符号“G”表示。 3管理职责 3.1技术工艺部 负责界定变压器的产品特殊特性和过程特殊特性，并在相关技术文件中进行标识。 3.2制造部 负责特殊特性和特殊过程的作业控制及各项管理工作。 3.3品质管理部 负责组织本单位工艺员和班长对特殊过程进行确认，并作出确认结论。
日期Date: 2015.09.02 Page 6/ of 6 4管理规定 4.1产品的特殊特性确定 技术工艺部根据产品的结构特点与工作性能要求，确定产品的特殊特性，在特殊特性清单、DFMEA、技术规范等技术文件中进行标识，并保持各种文件中特殊特性项目，要求和符号的一致性。 4.2产品零件的特殊特性及其控制要求 4.2.1 产品零件的特殊特性用符号“G”表示 4.2.2 产品零件的特殊特性由设计师在产品零件图上明确 4.2.3 带“G”的尺寸、行位公差、热处理、表面处理、表面粗糙度等具体控制要求按产品零件图中“技术要求”的说明控制。 4.3特殊过程及过程的特殊特性确定 技术工艺部根据产品的特殊特性、生产工艺特点以及检测方法等因素进行综合考虑，确定特殊过程及过程的特殊特性，并通过对工艺文件的审核，在特殊特性清单、PFMEA、控制计划、操作指导卡等文件中进行标识，并保持各种文件中特殊特性项目、要求和符号的一致性。 4.4特殊过程人员管理 4.4.1特殊过程人员经培训并考核合格后持证上岗，公司相关的特殊过程件附件一。 4.4.2特殊过程人员培训及考核内容 a）特殊过程涉及工序的操作流程和操作方法： b）特殊过程涉及工序的生产设备和测量仪器的使用： c）特殊过程涉及工序的产品质量要求和检验/验证方法： d）特殊过程涉及工序所使用化学品的化学特性和物质安全资料单. 4.4.3特殊过程涉及的工序至少应有两名员工能独立从事该工序的作业。 4.4.4特殊过程涉及工序的操作员应根据该工序控制要求进行作业，认真进行作业前，作业中的自检互检工作和本道工序完工检验工作，做好相关质量记录。 4.5特殊过程设备仪器管理 4.5.1在用设备功能完好，标识齐全。 4.5.2操作员应按相关要求进行设备使用前点检，有润滑保养要求的设备，应按相关要求进行润滑保养，使设备保持良好状态。 4.5.3应建立易损工装和零配件清单，并根据易损件的使用寿命、采购时间长短，制定易损件库存计划、安全库存量、防止由于工装或配件损坏造成设备无法正常运行。 4.5.4使用的测量器具功能完好，在校准有效期内使用。 4.6特殊过程材料管理 4.6.1特殊过程使用的材料和零件与技术文件相符，且入厂检验或投入前检查合格。 4.6.2使用的化工材料储存和保管场所符合相应的环境条件要求，材料在有效期内使用。 4.6.3需要调配的材料，调配比例、方法应符合操作卡要求。 4.7特殊过程作业管理 4.7.1工艺参数应符合控制计划及操作卡要求。 4.7.2严格按控制计划、工序操作指导卡、设备及仪器使用要求进行作业，并作过程记录。
与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。 编辑本段特殊钢分类 我国与日本、欧盟对特殊钢的定义比较接近，将特殊钢分成优质碳素钢、合金钢、高合金钢（合金元素大于10%）三大类，其中合金钢和高合金钢占特殊钢产量的70%。主要钢种有特殊碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢，以及高温合金、精密合金、电热合金等。 编辑本段特殊钢产品分类序号 名称 说明 1 碳钢 碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。 按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种 按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(wc≤0.25%)，中碳钢(wc 0.25%一0.6%)和高碳钢(wc >O．6%)按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低) 一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越???，但塑性降低 2 碳素结构钢 这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，’或“b”者为镇静钢。例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c 表示屈服点为235MPa的c级镇静钢 碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强
特殊性能钢简介 作者:小鱼（编辑）来源:中华电炉网类别:金属热处理日期:2002.11.26 今日/总浏览: 2/10 特殊性能钢简介 特殊性能钢具有特殊物理或化学性能，用来制造除要求具有一定的机械性能外，还要求具有特殊性能的零件。其种类很多，机械制造中主要使用不锈耐酸钢、耐热钢、耐磨钢。 一．不锈耐酸钢 不锈耐酸钢包括不锈钢与耐酸钢。能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢。而在一些化学介质（如酸类等）中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。通常也将这两类钢统称为不锈钢。一般不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢则一般都具有良好的耐蚀性能。不锈钢的钢号前的数字表示平均含碳量的千分之几，合金元素仍以百分数表示。当含碳量≤0.03％及≤0.08％者，在钢号前分别冠以“00”或“0”，例如不锈钢3Cr13的平均含碳量为0.3％、铬≈13％；0Cr13钢的平均含碳量≤0.08％、铬≈13％；00Cr18Ni10钢的平均含碳量≤0.03％、铬≈18％、镍≈10％ 常用分类 1．马氏体不锈钢常用马氏体不锈钢含碳量为0.1--0.45％,含铬量为12--14％，属铬不锈钢。随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度、耐磨性提高，但耐蚀性则下降。为了提高耐蚀性及机械性能，这类钢最后热处理是淬火和回火。它在空气中可淬硬，但一般仍用油冷。这类钢多用于机械性能要求较高，而耐蚀性要求较低的零件。如汽轮机叶片、各种泵的零件、弹簧、滚动轴承及一些医疗器械。 2．铁素体不锈钢常用含碳量低于0.15％, 含铬量为12--30％,也属于铬不锈钢。其塑性、焊接性均较马氏体钢好。这类钢广泛用于硝酸、氮肥、磷酸等化学工业中。 3．奥氏体不锈钢这是应用最广泛的不锈钢，属镍铬钢。 二．耐热钢 1．抗氧化钢（不起皮钢）一般钢铁在较高温度下（560℃以上）表面容易氧化，主要是由于在高温下生成松脆多孔的FeO，它较易剥落，最终导致零件破坏。实际应用的抗氧化钢，大多数是在铬钢、铬镍钢、铬锰氮钢基础上添加硅、铝制成的。和不锈钢一样，含碳量增多，会降低钢的抗氧化性。故一般抗氧化钢为低碳钢。 2．热强钢金属在高温下的强度有两个特点：一是温度升高，金属原子间结合力减弱、强度下降；二是在再结晶温度以上，即使金属受的应力不超过该温度下的弹性极限，它也会缓慢地发生塑性变形，且变形量随时间的增长而增大，最后导致金属破坏。这种现象称为蠕变。产生的原因是：在高温下金属原子扩散能力增大，使那些在低温下起强化作用的因素逐渐减弱或消失。热强钢采用的合金元素，如铬、镍、钼、钨、硅等，除具有提高高温强度的作用外，还可提高高温抗氧化性。分类 A．珠光体钢：这类钢在350--600℃范围使用。 B．马氏体钢：这类钢在低于620℃范围内使用。 C．奥氏体钢：这类钢一般在600--700℃范围内使用。 三．耐磨钢 耐磨钢是指在强烈冲击载荷作用下才能发生硬化的高锰钢。它只有在强烈冲击与摩擦的作用下，才具有耐磨性，在一
钢材规格及理论重量表 槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。其规格表示方法，如a*b*c(这里的a，b，c仅代表字母，无其他含义，和下面字母无关系），表示腰高为a毫米，腿宽为b毫米的槽钢，腰厚为c 毫米的槽钢，或称(a/10)#槽钢。腰高相同的槽钢，如有几种不同的腿宽和腰厚也需在型号右边加a b c 予以区别，如25a# 25b# 25c#等。 槽钢分普通槽钢和轻型槽钢。热轧普通槽钢的规格为5-40#。经供需双方协议供应的热轧变通槽钢规格为6.5-30#。槽钢主要用于建筑结构、车辆制造和其它工业结构，槽钢还常常和工字钢配合使用。 槽钢规格型号及理论重量表： 规格(mm) 型号单重（kg/m) 50*37*4.5 5# 5.44 63*40*4.8 6.3# 6.635 65*40*4.8 6.5# 6.7 80*43*5 8# 8.045 100*48*5.3 10# 10.007 120*53*5.5 12# 12.37 140*60*8 14#A 14.53 140*60*8 14#B 16.73 160*63*6.5 16#A 17.23 160*65*8.5 16#B 19.755 180*68*7 18#A 20.17 180*70*9 18#B 23 200*73*7 20#A 22.637 200*75*9 20#B 25.777
220*77*7 22#A 24.999 220*79*9 22#B 28.453 240*78*7 24#A 26.86 240*80*9 24#B 30.628 250*78*7 25#A 27.41 250*80*9 25#B 31.335 270*82*7.5 27#A 30.838 270*84*9.5 27#B 35.077 280*82*7.5 28#A 31.427 280*84*9.5 28#B 35.823 300*85*7.5 30#A 34.463 300*87*9.5 30#B 39.173 320*88*8 32#A 38.083 320*90*10 32#B 43.107 360*96*9 36#A 47.814 360*98*11 36#B 53.466 400*100*10.5 40#A 58.928 400*102*12.5 40#B 65.208
钢材的分类和影响钢材性能的化学元素
一、钢材的分类 钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过 1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1.按品质分类 (1)普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2)优钢材质钢（P、S均≤0.035%） (3)高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 2.按化学成份分类 (1)碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量为5~10%）； c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 3.综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：(a)Q195 (b)Q215(A、B) (c)Q235(A、B、C) (d)Q255(A、B) (e) Q275；b.低合金结构钢；c.特定用途的普通结构钢。 (2)优质钢（包括高级优质钢）：a.结构钢：(a)优质碳素结构钢(b)合金结构钢(c)弹簧钢 (d)易切钢(e)轴承钢(f)特定用途优质结构钢；b.工具钢：(a)碳素工具钢(b)合金工具钢(c)高速工具钢；c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢(b)耐热钢(c)电热合金钢(d)电工用钢(e)高锰耐磨钢。 二、影响钢材性能的化学元素 1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
实验十特殊性能钢的组织观察与检验(验证性) 一、实验目的及要求 1．观察耐磨钢、耐热钢、不锈钢的显微组织特点。 2．了解耐磨钢、耐热钢、不锈钢所具有的特殊性能与化学成分、组织之间的关系。 3．了解相关检验方法和标准检验技术。 二、实验原理 特殊性能钢是指加入了大量合金元素，使钢具有了一些特殊的物理性能和化学性能的钢，根据它们的性能特点，可分为耐磨钢、不锈钢、耐热钢、磁钢等 （一）耐磨钢 传统耐磨钢为ZGMn13俗称高锰钢。高锰钢是在过共析钢中增加锰的含量（约11％～14％）使Mn/C之比接近10/1，再经过水淬后得到室温单一奥氏体组织的钢。 在承受载荷和严重摩擦作用下，使钢发生显著硬化。载荷越大，硬化程度越高，耐磨性能好。如在静载荷下使用，它的耐磨性反而不高，因此适合制作承受剧烈冲击和在严重摩擦条件下工作的零件。 1、铸态组织 由于机加工困难，一般铸造成型。铸态组织应该为：奥氏体基体＋少量珠光体型共析组织＋大量分布在晶内和晶界上的碳化物。（在高温时析出的碳化物在晶界呈网状或者局部呈块状；在较低温度析出的碳化物则在晶内呈针状、片状分布，或者以明显或不明显的渗碳体魏氏组织出现在在奥氏体基体上。）碳化物较脆，一般不能直接使用。 2、热处理后的组织 一般经过水韧处理。水韧处理：将ZGMn13铸件加热到高温（1000～1100℃）保温一段时间，使铸态组织中的碳化物全部溶入基体奥氏体中，然后迅速淬水快冷使碳化物来不及从过饱和的奥氏体中析出，以获得均匀的单相奥氏体组织，这种处理称为水韧处理。正常组织为过饱和的单相奥氏体，晶粒大小不均匀，也有少量均匀分布的粒状碳化物。水韧处理后的碳化物有：未溶、析出、或过热碳化物。 3、铸造高锰钢的常见缺陷 主要是分散分布的串状或串连成断续网状分布的显微疏松、气孔、非金属夹杂物及沿晶裂纹等。 4、铸造高锰钢的金相检验标准 按照GB/T 13925-1992《铸造高锰钢金相》标准进行显微组织、碳化物、晶粒度和非金属夹杂物的评级。 （二）不锈钢 我们所说的不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液或其他腐蚀介质中具有化学稳定性的钢的总称，而把其中的耐酸、碱和盐等侵蚀性强的介质腐蚀的钢称为耐酸钢。广义的不锈钢也包括耐热不锈钢，即具有较好的抗高温氧化性能的钢。 不锈钢中常见的元素有C、Cr、Ni、Mn、Si、N、Nb、Ti、Mo等。（C元素是不锈钢中主
特殊性能低合金高强度钢 摘要：特殊钢属于工程构件用钢，它是具有特殊地化学成分、采用特殊工艺生产、具备特殊地组织和性能、能够满足特殊需要地钢类.是国民经济各部门不可缺少地重要基础材料.文档收集自网络，仅用于个人学习 特殊钢地产量、质量和品种反映出一个国家工业化和科学技术发展地水平，是一个国家工业化水平地重要标志之一.随着知识经济和高技术产业地迅猛发展，对特殊钢提出高性能、多样化、低成本、节约能源，并符合环保和可持续发展地要求.本文主要介绍工程结构用特殊钢.文档收集自网络，仅用于个人学习 分类 耐候钢 定义： 以保证力学性能为主适当提高耐大气腐蚀性能以延长钢结构件使用寿命地一类刚.分为焊接结构用耐候钢和高耐候钢两类.文档收集自网络，仅用于个人学习 耐候钢是在钢中加入少量地合金元素，如、、、等，使其在金属基体表面上形成保护层，以提高钢材地耐候性能.为了改善钢地性能，可以加入一种或多种微量合金元素，但添加量应当要符合国际标准.文档收集自网络，仅用于个人学习 应用： 目前对焊接性要求不高地轻型结构件多采用较便宜地系耐候钢.对于韧性和焊接性要求较高额结构件则采用系耐候钢.文档收集自网络，仅用于个人学习 高强度钢主要用在车辆、桥梁、房屋、集装箱等结构地制造中，既满足了高腐蚀性又满足了好地成型性能和焊接性能.例如：我国开发研制地耐候钢已经批量用于铁路车辆制造和一些近海设施.文档收集自网络，仅用于个人学习 工艺要求 从消除夹杂物地有害影响和改善腐蚀性能两个角度入手，确定加入合金元素地量. 过高地稀土量没有什么意义，要选择合适地稀土含量. 双相区淬火可以得到较高地强韧性配合以及良好地成形性和焊接性. 加工变形可以影响耐候钢热处理时地组织变化. 表面处理钢材 定义： 钢材表面镀涂耐蚀合金或有机材料，既经济又显著提高其耐蚀能力. 因为刚地腐蚀都是从表面开始，整体合金化加入地合金元素，没有发挥作用，反而增加了成本，有时候还降低了性能，所以采用表面处理钢材.文档收集自网络，仅用于个人学习 分类 镀锌板 热镀锌板地平均耐蚀寿命为年. 家电行业镀锌板镀层厚、耐蚀性能好、冲压性能高、生产成本低；采用了深冲电镀锌钢板或进口地深冲小锌花热镀锌板和合金化热镀锌板制作.文档收集自网络，仅用于个人学习 汽车用镀层板 为了抵抗盐雾和盐腐蚀要求求具有耐蚀性，还要具有好地成形性、焊接性、涂漆性，近年来开发了高强度增氮钢、增磷钢等，主要用于车身底部地纵梁、横梁等受力零件或改善成型性能.文档收集自网络，仅用于个人学习 电镀锡板 具有无毒、光泽美观、良好地耐蚀性、焊接性、加工成形性.主要用于制造食品罐头外壳和轻便耐腐蚀器皿和电气零件.文档收集自网络，仅用于个人学习