碳钢基础知识

钢材基础知识大全 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.钢材基础知识（一）第一部分基础知识一、钢及其分类1、按冶炼方法分类：平炉钢：包括碳素钢和低合金钢。

按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。

转炉钢：包括碳素钢和低合金钢。

按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。

电炉钢：主要是合金钢。

按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。

沸腾钢、镇静钢和半镇静钢：按脱氧程度和浇注制度不同区分。

2、按化学成分分类：碳素钢：是铁和碳的合金。

据中除铁和碳之外，含有硅、锰、磷和硫等元素。

按含碳量不同可分为低碳(C<%)、中碳(C：%%)和高碳(C>%)钢三类。

碳含量小于%的钢称工业纯铁。

普通低合金钢：在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素（如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等，其总量不超过3%）。

而获得较好综合性能的钢种。

合金钢：是含有一种或多种适量合金元素的钢种，具有良好和特殊性能。

按合金元素总含量不同可分为低合金（总量<5%）、中合金（合金总量在5%-10%）和高合金（总量>10%）钢三类。

3、按用途分类：结构钢：按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。

建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。

机械用钢用于制造机器或机械零件。

工具钢：用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢，包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。

特殊钢：具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类，包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。

二、钢材及其分类炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯，钢锭或钢坯经压力加工成钢材（钢铁产品）。

钢材种类很多，一般可分为型、板、管和丝四大类。

1、型钢类型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。

按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。

前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。

第一部分 基础知识第一张 钢铁生产基础知识！、生铁与钢的主要区别是什么？最主要的区别是含碳量的区别，凡含碳量<=2.0%的铁碳合金称为钢，含碳量>2.0%的铁碳合金称为生铁。

2、钢是怎样分类的？钢的分类方法很多，一般有以下几种：3、钢中常用的化学元素有哪些？碳C 、硅Si 、锰Mn 、硫S 、磷P 、钛Ti 、钒V 、铬Cr 、镍Ni 、铌Nb 、锡Sn 、钼Mo 、钨W 、硼B 、铜Cu 、稀土元素Re 。

4、什么叫钢号？为什么要对钢进行编号？钢的种类很多，成分复杂而性能不一，为了便于识别称呼，所以要对钢进行编号，其原则是以明确的简短醒目的符号表示所代表钢的化学成分范围和主要性能指标，世界各国都有自己的钢种编号，但至今尚无一种完美无缺的钢种编号方法。

我国是根据不同钢类、不同用途、不同冶炼方法及不同质量要求对钢种进行分类编号的。

5、钢号的表示方法有哪些？1）普通碳素钢的表示方法：钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、脱氧方法符号四个部分按顺序组成： 如：Q235——A 、FQ ——屈服点“屈”汉语拼音首位字母；A 、B 、C 、D ——分别为质量等级；F ——沸腾钢“沸”字汉语拼音首位字母；B ——半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母；Z ——镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母；TZ ——特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首位字母（省略）；235——屈服点道，单位Mpa 。

2）优质碳素结构钢的表示方法：以平均含碳量的万分之几来表示如：10、25、45钢其平均含碳量分别为0.10%、0.25%、0.45%；平炉钢 转炉钢 电炉钢 特种冶炼钢 普通钢 优质钢 高级优质钢 沸腾钢 镇静钢 半镇静钢 特镇钢亚共析钢共析钢过共析钢莱氏体钢珠光体钢贝氏体钢马氏体钢奥氏体钢无相变和部分相变的铁素体钢结构用钢 工具钢 专业用钢 特殊性能钢含锰量较高的钢应将锰元素标出来如：65Mn——平均含碳量为0.65%，含锰量为0.9%—1.2%3）普通低合金钢的表示方法：钢号的含碳量一律以平均含碳量万分之几来表示，钢中主要合金元素平均含量小于1.5%时，钢号中只表明元素，如：16Mn就表示平均含碳量为0.16%，含锰量平均值小于1.5%的低合金钢，合金元素平均含量大于1.5%、2.5%、3.5%……时，在元素后要相应标出2、3、4……等。

碳钢材料基础知识碳钢是一种主要由铁和碳组成的合金材料。

它是最常用的金属材料之一，具有广泛的应用领域，如建筑、汽车、机械制造等。

以下是关于碳钢材料的基础知识：1.碳含量：碳钢的碳含量通常在0.12%至2.0%之间。

碳含量的变化会对碳钢的强度、硬度和韧性等力学性能产生显著影响。

通常情况下，碳含量越高，强度越高，但韧性相应降低。

2.耐腐蚀性：碳钢具有一定的耐腐蚀性能，但不如不锈钢等特殊合金材料耐腐蚀。

碳钢容易受到氧气和水的作用而发生氧化反应，导致钢材表面生锈。

3.强度：碳钢具有良好的强度和硬度，能够承受较大的荷载和应力。

4.可塑性：碳钢具有较高的可塑性，适合进行各种形状的冷、热加工，如锻造、压制、拉伸等。

5.可焊性：碳钢具有较好的可焊性，能够通过焊接技术将不同工件进行连接。

6.热处理：碳钢可以通过热处理来改善其性能。

常用的热处理方法包括退火、淬火和回火等。

退火可以降低材料的硬度和提高韧性，淬火可以提高材料的硬度和强度，而回火可以减轻淬火后的脆性。

7.类型：碳钢可以根据其含碳量的不同分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三种类型。

低碳钢通常具有较高的可塑性和韧性，而高碳钢则具有较高的强度和硬度。

8.应用：碳钢广泛应用于建筑、机械、汽车和航空等领域。

例如，在建筑领域，碳钢常用于制造钢梁、钢柱和钢板等结构部件；在机械制造领域，碳钢用于制造轴、齿轮、螺栓等零部件。

9.表面处理：为了增强碳钢的耐腐蚀性和装饰性，常常对其进行表面处理，如电镀、镀锌、喷涂等。

总之，碳钢是一种重要的金属材料，具有良好的强度、可塑性和可焊性等特点。

它在各个领域都有广泛的应用，因此了解碳钢的基础知识对于工程师、制造商和消费者都非常重要。

钢板基础知识大全现在汽车车身主要的原材料是钢板，无论是承载式车身，非承载式车身。

按照钢板的生产工艺分主要可分为热轧钢板和冷轧钢板两大类。

一、钢板的种类冷轧钢板生产工艺（宝钢）：矿石－高炉炼铁－转炉炼钢－连铸（板坯）－热连轧－酸洗－冷连轧－连续退火（－热镀锌）－卷取/其他（电镀锌/纵剪成带/横剪成板/）热轧钢板生产工艺（宝钢）：矿石－高炉炼铁－转炉炼钢－连铸（板坯）－除鳞－精轧－冷却－卷取－热轧卷（－冷轧）－矫直/纵剪/横剪二、表征钢板的主要力学性能指标强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。

屈服强度、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重要依据。

强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示，常用单位为MPa。

屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。

产生屈服现象时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用符号σs表示，单位为MPa。

一般的，材料达到屈服强度，就开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。

抗拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大应力，用符号σb表示，单位为MPa。

伸长率：金属在拉力试验时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度及原始标距长度的百分比，称为伸长率。

用符号δ表示。

伸长率反映了材料塑性的大小，伸长率越大，材料的塑性越大。

应变强化指数n：钢材在拉伸中实际应力－应变曲线的斜率。

其物理意义是，n值高，表示材料在成形加工过程中变形容易传播到低变形区，而使应变分布较为均匀，减少局部变形集中现象，因此n值对拉延胀形非常重要。

塑性应变比r值：r值表示钢板拉伸时，宽度方向及厚度方向应变比之比值。

r值越大，表示钢板越不易在厚度方向变形（越不容易开裂），深冲性越好。

表一典型的冷轧钢板性能表EL 1.0-1.6三、钢板表面质量四、强化因素一般的，材料的性能由组织（结构）决定，组织由成分（工艺）决定，他们之间构成一个四面体。

钢材基础知识钢材基础知识船板基础知识⼀、⼀般强度船体结构⽤钢⼀般强度船体结构⽤钢分为A、B、C、D4个等级，这4个等级的钢材的屈服强度（不⼩于235N/mm^2）和抗拉强度（400～520N/mm^2）⼀样，只是不同温度下的冲击功不⼀样⽽已；⾼强度船体结构⽤钢按其最⼩屈服强度划分强度等级，每⼀强度等级⼜按其冲击韧性的不同分为A、D、E、F4级。

A32、D32、E32、F32的屈服强度不⼩于315N/mm^2，抗拉强度440～570N/mm^2，A、D、E、F分别表⽰其各⾃可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性；A36、D36、E36、F36的屈服强度不⼩于355N/mm^2，抗拉强度490～620N/mm^2，A、D、E、F分别表⽰其各⾃可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性；A40、D40、E40、F40的屈服强度不⼩于390N/mm^2，抗拉强度510～660N/mm^2，A、D、E、F分别表⽰其各⾃可分别在0°、-20°、-40°、-60°的情况下所能达到的冲击韧性。

还有，焊接结构⽤⾼强度淬⽕回⽕钢：A420、D420、E420、F420；A460、D460、E460、F460；A500、D500、E500、F500；A550、D550、E550、F550；A620、D620、E620、F620；A690、D690、E690、F690；锅炉与受压容器⽤钢：360A、360B；410A、410B；460A、460B；490A、490B；1Cr0.5Mo、2.25Cr1Mo机械结构⽤钢：⼀般可选⽤上述钢材；低温韧性钢：0.5NiA、0.5NiB、1.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni；奥⽒体不锈钢：00Cr18Ni10、00Cr18Ni10N、00Cr17Ni14Mo2、00Cr17Ni13Mo2N、00Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3N、0Cr18Ni11Nb；双相不锈钢：00Cr22Ni5Mo3N、00Cr25Ni6Mo3Cu、00Cr25Ni7Mo4N3。

炼钢的基础知识3、按金相组织分类按钢的奥氏体分解转变方式不同可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢。

按正火后的组织不同可分贝氏体钢、珠光体钢、马氏体钢及奥氏体钢。

4、按加工和热处理工艺分类按加工成形的方式不同可分为压力加工用钢和切削加工用钢等。

按热处理工艺的不同可分为调质钢、低温回火钢、渗碳钢、氰化钢等。

5、按用途分类（1）结构钢。

目前生产最多，使用最广的是结构钢。

它包括碳素结构钢和合金结构钢，主要用于制造机器和结构零件及建筑工程用的金属结构等。

（2）工具钢。

它包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。

（3）特殊性能钢。

就是具有特殊物理性能或力学性能的钢，称为特殊性能钢。

如轴承钢、不锈钢、弹簧钢及其他磁性钢或高温合金钢等。

第二节炼钢的任务和方法一、炼钢的任务熔炼的主要原料是废钢和一部分生铁。

外购进来的废钢锈多，夹有泥砂及其他脏物，钢中硫磷的含量也较高。

炼钢的任务就是要把上述条件的原料冶炼成气体和夹杂含量低、成分合格、温度符合要求的优质钢液。

具体说来，炼钢的基本任务是：（1）熔化固体炉料（生铁、废钢等）；（2）使钢水中的硅、锰、碳等元素达到规格成分；（3）去除有害元素硫和磷，将它们的含量降到规定的限量以下；（4）清除钢水中的气体和非金属夹杂，使钢水纯净；（5）加入合金元素（熔炼合金钢），使其符合要求；（6）将钢水过热至一定温度，保证浇注的需要；（7）为了提高产量和降低成本，必须快速炼钢；（8）浇注成良好的铸件。

二、炼钢的方法炼钢的方法有很多，主要有转炉炼钢、平炉炼钢、电弧炉炼钢和感应炉炼钢等。

在铸钢车间上普遍应用的电弧炉。

电弧炉炼钢对原材料要求较松，炼出的钢水质量较高，而且炼钢周期适合于铸钢生产的特点，开炉、停炉都比较方便，容易与造型、合箱等工序的进度相协调，便于组织生产。

另外，电炉炼钢的设备比较简单，投资少，基建速度以及资金回收快。

近年来，感应炉炼钢逐渐发展。

感应炉炼钢工艺比较简单，钢水质量也能得到保证。

不少的工厂用感应炉炼钢来浇注小铸件，特别是熔模精密铸造车间，广泛采用感应电炉来熔炼钢水。

碳钢的基础知识大全碳钢：把含碳量小于2.11%而不含有特意加入合金元素的钢称为碳素钢，简称碳钢。

常存元素对钢性能的影响碳钢中除铁和碳两个主要元素外，炼钢原料总是存在一定的杂质，而且在冶炼过程还会带入一些杂质，如Si、Mn、P、S、非金属夹杂物及氧、氮、氢等气体。

它们对钢的性能和质量有一定的影响。

（1）锰（Mn）。

锰主要来自炼钢脱氧剂。

脱氧后残留在钢中的锰可溶于铁素体和渗碳体中，使钢的强度和硬度提高。

此外，锰还与硫形成MnS，从而减轻硫对钢的有害作用。

所以锰是钢中的有益元素，其含量一般为0.25%～0.80%。

（2）硅（Si）。

硅是炼钢后期，以硅铁脱氧剂进行脱氧反应后残留在钢中的元素。

硅能溶于铁素体，对钢有一定的强化作用，所以硅是钢中的有益元素。

但由于含量少，故其强化作用不大，一般应控制在0.17%～0.37%之内。

（3）硫（S）。

硫是由生铁及燃料带入钢中的有害元素。

它在钢中与铁生成化合物FeS，FeS与铁形成共晶体（Fe+FeS），熔点低（985℃）。

当钢材加热到1000～1200℃进行轧制或锻造时，沿晶界分布的共晶体已经熔化，各晶粒间连接被破坏，导致钢材开裂，这种现象称为热脆性。

因此，硫是钢中的有害元素，其含量不得超过0.05%。

（4）磷（P）。

磷是由生铁带入钢中的有害元素。

磷部分溶解在铁素体中形成固溶体，部分在结晶时形成脆性很大的化合物Fe3P，使钢在低温下（一般为100℃以下）的塑性和韧性急剧下降，这种现象称为冷脆性。

钢中含磷量达到0.10%时，冷脆性就很严重了。

因此，磷是钢中的有害元素，一般钢中含磷量限制在0.04%以下。

（5）非金属夹杂物。

钢中的非金属夹杂物有氧化物、硫化物和硅酸盐等。

这些夹杂物是炼钢反应产生而未能完全排除，或是从炉渣、炉体、铸锭设备等耐火材料中带入的。

非金属夹杂物降低钢的强度、塑性，因而夹杂物越少，钢的质量越好。

碳钢的分类（1）按冶炼方法及设备分：a.平炉钢 b.转炉钢 c.电炉钢（2）按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分a.沸腾钢：在冶炼末期和浇注前用锰铁和少量铝作脱氧剂进行轻微脱氧，使大量的氧留在钢液中；在浇入锭模后，钢中的氧与碳反应，产生大量CO气泡而引起钢液表面剧烈沸腾，故称为沸腾钢。