合金钢的分类及牌号

军工钢军工钢高强钢具有硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。

军工钢高强钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。

退火状态的军工钢高强钢的主要军工钢元素有多、钼、铬、钒，还有一些军工钢高强钢中加入了钴、铝等元素。

这类钢属于高碳高军工钢莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。

铸态高速工军工钢高强钢具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物；从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。

这些碳化物对低军工钢高强钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。

碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。

工具钢分析仪分析钨、钼是军工钢高强钢的主要元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。

铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。

钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。

火温度很高，接近熔点，军工钢其目的是使军工钢碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化能力。

低军工钢高强钢淬火后硬度升高，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。

淬火后在350℃以下低温回火硬度下降在350℃以上温度回火硬度逐渐提高，至520~580℃范围内回火(化学成分不同，回火温度不同)出现第二次硬度高峰，并超过淬火硬度，此为二次硬化，这是低军工钢高强钢的重要特性。

军工钢属于合金钢的一种用途，因为强度，硬度，耐腐蚀性等各性能更强，适用于军用设备的特殊材料。

合金钢钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢，是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。

根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

合金结构钢的牌号及化学成分GBT合金结构钢的牌号是根据其化学成分来命名的，根据国家标准GBT700-2024《碳素结构钢技术条件》的规定，合金结构钢的牌号采用字母和数字组合的形式表示，其中字母代表合金元素的符号，数字代表元素含量的百分比。

以下是一些常见的合金结构钢牌号及其化学成分：1.20CrMo：由于合金中添加了Cr和Mo元素，提高了钢的硬度和耐磨性，适用于制作耐磨零件。

化学成分为：C：0.17-0.24，Si：0.17-0.37，Mn：0.40-0.70，Cr：0.80-1.10，Mo：0.15-0.252.40Cr：具有较高的硬度、强度和耐磨性，适用于制造高强度要求的零件。

化学成分为：C：0.37-0.44，Si：0.17-0.37，Mn：0.50-0.80，Cr：0.80-1.10。

3.42CrMo：添加了Cr和Mo元素，提高了钢的硬度和抗拉强度，适用于制造高负荷的零件。

化学成分为：C：0.38-0.45，Si：0.17-0.37，Mn：0.50-0.80，Cr：0.90-1.20，Mo：0.15-0.30。

4.20CrNiMo：由于添加了Ni和Mo元素，提高了钢的强度和韧性，适用于制造大型和高负荷的零件。

化学成分为：C：0.17-0.24，Si：0.17-0.37，Mn：0.40-0.70，Ni：0.90-1.20，Cr：0.30-0.60，Mo：0.15-0.255.35CrMo：添加了Cr和Mo元素，提高了钢的抗拉强度和硬度，适用于制造大型机械零件。

化学成分为：C：0.32-0.40，Si：0.17-0.37，Mn：0.40-0.70，Cr：0.80-1.10，Mo：0.15-0.25合金结构钢的化学成分决定了其力学性能和用途，不同的合金元素可以提高钢的硬度、强度、韧性和耐磨性。

因此，在选择合金结构钢时，需要根据具体的使用要求和环境条件进行选材，并根据设计标准和相关规范来确定合金结构钢的牌号和化学成分。

低合金钢及合金钢牌号
低合金钢及合金钢牌号是指按照相关标准规定的，用于表示低合金钢和合金钢的牌号和分类。

这些牌号通常由数字、字母和符号组成，用于标识不同的化学成分、力学性能和使用环境。

1.低合金钢牌号：
低合金钢牌号通常以“Q”字母开头，后面跟着一组数字和字母组合。

这些数字和字母代表了不同的含义，例如：
•Q235：代表屈服强度为235MPa的碳素结构钢，广泛用于建筑、桥梁、船舶、车辆等领域。

•Q345：代表屈服强度为345MPa的低合金高强度结构钢，具有较好的综合力学性能和低温韧性，适用于制造大型船舶、桥梁、高层建筑等。

•Q420：代表屈服强度为420MPa的高强度低合金结构钢，具有较好的焊接性和抗疲劳性能，适用于制造重型机械、矿山设备等。

1.合金钢牌号：
合金钢牌号通常以“A”、“B”、“C”等字母开头，后面跟着一组数字和字母组合。

这些数字和字母同样代表了不同的含义，例如：
•A500：代表高强度铝合金，具有较好的耐磨性和抗疲劳性能，适用于制造耐磨件、承载件等。

•B16：代表镍基高温合金，具有优良的高温性能和抗氧化性能，适用于制造航空发动机、燃气轮机等高温部件。

•C10：代表铬-钼系不锈钢，具有优良的耐腐蚀性和高温性能，适用于制造化工设备、石油化工设备等。

总之，低合金钢及合金钢牌号是按照相关标准规定进行标识的，用于表示不同类型和用途的钢材。

了解这些牌号的意义和使用范围，有助于正确选择和使用钢材。

各种合金钢的牌号与用途各种合金钢的牌号与用途：1）20Mn2：用于制造截面较小（直径不大于50mm）的零件，可代替20Cr钢。

常用于制造渗碳小齿轮、小轴；要求不高的活塞销、十籽销头、柴油机套筒、汽门顶杆等；也可用作调质钢，如制造冷镦螺栓。

（2）30Mn2：用作小截面重要紧固件（经调质处理），通常可用于制造汽车、拖拉机及一般机械的车架纵梁、变速箱齿轮、轴、冷镦螺栓及较大截面的调质件；在矿山机械制造中，可用于制造要求心部强度较高的渗碳件，如起重机的后轴和轴颈等。

（3）35Mn2：用作连杆、心轴、曲轴、半轴、操纵杆、风机配件、直径小于15mm的冷镦各种重要螺栓等承受较高应力的机械零件。

在制造小截面（直径小于20mm）零件时，可代替40Cr钢。

（4）40Mn2：用于制造午载荷条件下工作的零件，如轴、半轴、曲轴、活塞杆、蜗杆、操纵杆、杠杆、连杆。

有载荷的螺栓、螺钉、加固环、弹簧等，以及其他需要调质的零件。

在制造小截面（直径小于40mm）零件时，与40Cr钢相近。

（5）45Mn2：用于制造在较高应力与磨损条件下工作的零件，在直径小于60mm时，性能与40Cr钢相当。

用作汽车、拖拉机和通用机械的万向接头轴、车轴、轴、连杆盖、摩擦盘、蜗杆、齿轮、齿轮油、电车和蒸气机车轴、车箱轴、重载荷机架，以及冷拉状态中的螺栓和螺帽等。

（6）50Mn2：用于制造在高应力及承受强烈磨损条件下工作的大型零件，如万向接头轴、齿轮、曲轴、连杆、各类小轴等；重型机械上在滚动轴承中工作的主轴、轴及大型齿轮；汽车上的传动花键轴及承受冲击载荷的心轴等，也可用于制造板簧和平卷簧。

（7）20MnV：用于制造锅炉、高压容器、大型高压管道等；也可用作冲压用钢，如自行车链条、活塞销、齿轮等；还可用于制造直径不大于20mm的矿用链坏。

（8）30Mn2MoW：用于制造载荷较大的零件，如连杆螺栓、曲轴、拉杆、齿轮等；可代替30CrNi3制造截面直径小于80mm的重要调质件；当采用表面淬火工艺时，可以制造截面更大的零件。

合金钢板合金钢板steel sheet(s) and plate(s)钢板是平板状，矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成。

钢板按厚度分，薄钢板<4毫米（最薄0.2毫米），厚钢板4~60毫米，特厚钢板60~115毫米。

[1]钢板按轧制分，分热轧的和冷轧的。

薄板的宽度为500~1500毫米；厚的宽度为600~3000毫米。

薄板按钢种分，有普[1][2]通钢、优质钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等；按专业用途分，有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等；按表面涂镀层分，有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。

厚钢板的钢种大体上和薄钢板相同。

在品各方面，除了桥梁钢板、锅炉钢板、汽车制造钢板、压力容器钢板和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外，有些品种的钢板如汽车大梁钢板（厚2.5~10毫米）、花纹钢板（厚2.5~8毫米）、不锈钢板、耐热钢板等品种是同薄板交叉的。

另，钢板还有材质一说，并不是所有的钢板都是一样的，材质不一样，其钢板所用到的地方，也不一样。

合金钢（一）概述随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的要求，如更高的强度，抗高温、高压、低温，耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求，碳钢已不能完全满足要求。

碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足：(1) 淬透性低一般情况下，碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。

(2) 强度和屈强比较低如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。

40钢的σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。

(3) 回火稳定性差由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。

(4) 不能满足特殊性能的要求碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。

【课题名称】§4-1.2合金钢的分类、牌号和应用【教学目标与要求】1、了解合金钢的分类及牌号表示方法、性能和应用场合。

2、熟悉常用合金钢牌号的含义、特点及应用场合。

3、读懂合金钢牌号的含义。

4、熟悉常用合金钢的牌号的表示方法及其性能特点和应用。

【教学重点】常用合金钢的牌号及性能特点和应用场合。

【教学难点】常用合金钢的性能和应用场合。

【教学方法】叙述性教学方法，例举实例【教学安排】3学时【教学过程】一、合金元素对钢性能的影响1、合金钢的定义：在碳钢的基础上加入其他元素的钢。

加入的其他元素就叫做合金元素２、常加入的合金元素：硅（Ｓｉ）锰（Ｍｎ）铬( Ｃｒ)镍（Ｎｉ）钨（Ｗ）钼（Ｍｏ）钒（Ｖ）钛（Ｔｉ）铝（Ａｌ）硼（Ｂ）及稀土元素（Ｒｅ）３、合金元素在钢中的作用，是通过与钢中的铁和碳发生作用、合金元素之间的相互作用提高了钢的力学性能，改善钢的热处理工艺性能二、合金钢牌号表示方法1、合金结构钢的牌号：采用“两位数字＋元素符号＋数字”表示。

前面的两位数字表示钢的平均碳含量的万分数，元素符号表示钢中所含的合金元素，而后面数字表示该元素平均含量的质量分数。

当合金元素含量小于1.5%时，牌号中只标明元素符号，而不标明含量，如果含量大于1.5%、2.5%、3.5%等，则相应地在元素符号后面标出2、3、4等。

例如60Si2Mn，表示平均碳含量为0.6%；含硅量约为2%，含锰量小于1.5%。

2、合金工具钢的牌号表示方法与合金结构钢相似，其区别在于：用一位数字表示平均碳含量的千分数，当碳含量大于或等于1.00%时则不予标出。

如：9SiCr，其中平均碳含量为0.9%，Si、Cr的含量都小于1.5%；Cr12MoV，表示平均碳含量大于1.00%，铬含量约为12%，钼和钒的含量都小于1.5%的合金工具钢。

3、除此之外，还有一些特殊专用钢，为表示钢的用途在钢号前面冠以汉语拼音，而不标出含碳量。

如GCr15为滚珠轴承钢，“G”为“滚”的汉语拼音字首。

合金钢各元素的作用及牌号碳钢是经热处理后又良好的力学性能，且冶金工艺简单，压力加工和机加工性能好，价格低廉，是工业生产中应用最广的金属材料。

但存在淬透性低、不能用于大型结构件、不能在高温、低温、腐蚀性等特殊环境使用的缺点。

为此，人们在碳钢的基础上特意加入某些合金元素，以弥补碳钢的不足。

这些钢称为合金钢。

1合金钢按照合金元素总含量（质量分数）分类(1) 低合金钢<5%；(2) 中合金钢5%~10%；(3) 高合金钢>10%。

1. 合金元素在钢中的存在形式常用合金元素Cr, Mn, Ni, Co, Cu, Si, Al, B, W, Mo, V, Ti, Nb,Zr, RE合金元素在钢中的存在形式：(1) 固溶体固溶于奥氏体，铁素体，渗碳体；(2) 碳化物与碳形成特殊碳化物；(3) 金属间化合物与铁或其它合金元素形成金属间。

首先我来看合金元素在钢中的作用。

常用合金元素包括Cr, Mn, Ni, Co, 稀土等。

它们在钢中存在如下形式，一是固溶于奥氏体、铁素体以及渗碳体，二是与钢中的碳形成特殊碳化物，三是与铁或其它合金元素形成金属间混合物。

不同的形式将对合金性能起不同作用。

2. 合金元素在钢中的作用1) 合金元素改善钢的热处理工艺性能：大多数合金元素都会减缓钢在加热、冷却及回火时的组织转变。

(1) 细化奥氏体晶粒加热时阻碍奥氏体晶粒长大（除了Mn）；(2) 提高淬透性冷却时阻碍过冷奥氏体转变（除了Co、Al）；(3) 提高回火抗力，产生二次硬化，防止高温回火脆性。

回火抗力是指淬硬钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力首先，合金元素的加入，往往能够能够改善钢的热处理工艺性能，这是因为大多数合金元素，在钢中不论以固溶态还是以化合物存在，一般都会减缓钢在加热、冷却及回火时的组织转变，因而会在热处理加热时，细化奥氏体晶粒，冷却时提高淬透性，回火时提高回火抗力或回火稳定性，并防止高温回火脆性。

2. 合金元素在钢中的作用2) 合金元素提高钢的强度：(1) 固溶强化固溶于基体中，产生晶格畸变，阻碍位错运动；(2) 第二相强化固溶于渗碳体，提高其稳定性。

钢材分类及牌号标志方法钢材是一种常见的金属材料，通常根据其成分、性能和用途进行分类。

下面将介绍几种常见的钢材分类及其牌号标志方法。

1.根据成分分类：-碳钢：主要由铁和碳组成，碳含量在0.08%~2.11%之间。

常见的碳钢牌号标志包括Q235、Q345等。

-合金钢：在碳钢的基础上添加一定的合金元素，如铬、锰、钼等。

常见的合金钢牌号标志包括42CrMo、40Cr等。

-不锈钢：主要成分为铁、铬和镍，具有抗腐蚀性能。

常见的不锈钢牌号标志包括304、316等。

2.根据性能分类：-结构钢：用于构建建筑物、桥梁等结构的钢材，需要具有一定的强度和韧性。

常见的结构钢牌号标志包括Q235B、Q345B等。

-弹簧钢：用于制造弹簧的钢材，需要具有良好的弹性和疲劳性能。

常见的弹簧钢牌号标志包括65Mn、60Si2Mn等。

-高速钢：用于制造刀具的钢材，需要具有耐磨性和高温硬度。

常见的高速钢牌号标志包括W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。

3.根据用途分类：-建筑用钢：主要用于建筑物的结构和支撑，如型钢、角钢等。

常见的建筑用钢牌号标志包括Q235、Q345等。

-冷轧钢板：用于制造汽车、家电等产品的板材，需要具有良好的表面质量和成形性能。

常见的冷轧钢板牌号标志包括SPCC、DC01等。

-锅炉用钢：用于制造锅炉和压力容器的钢材，需要具有一定的耐高温和耐压性能。

常见的锅炉用钢牌号标志包括20G、16MnR等。

钢材的牌号标志方法通常采用字母和数字的组合，具体表示其成分、性能等。

以下是一些常见的牌号标志方法：1.数字表示法：-第一个数字表示主要合金元素的含量百分比，如10表示含碳量为0.1%的碳钢。

-后面的数字表示合金元素具体的含量百分比或其他特殊标记。

2.字母表示法：-A表示结构钢，B表示碳素结构钢，C表示碳素耐火结构钢，D表示低合金高强度结构钢，E表示碳素工具钢，F表示合金工具钢，G表示合金结构钢。

-不同的字母组合表示不同的钢材性能和用途。

碳素钢、合金钢的类别以及牌号一、碳素钢的分类、合金钢的分类碳素钢：含碳量大于0.0218%,小于2.11%的碳素合金钢。

1、碳素钢的分类：1）按含碳量分：低碳钢（含碳量小于0.25%)、中碳钢（含碳量0.25%----0.60%)、高碳钢（含碳量大于0.60%）2）按用途分：结构钢（含碳量小于0.70%）、工具钢（含碳量大于0.70%）3）按质量（硫、磷含量大小）分：普通钢、优质钢、高级优质钢。

2、合金钢的分类按用途分：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢按合金含量分：低合金钢（小于5％）、中合金钢（5％－－10％）、高合金钢（大于10％）。

二、碳素钢、合金钢的牌号产品牌号的表示，一般采用汉语拼音字母，化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。

当和另一个产品所选用的字母重复时，可改用第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。

1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。

通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。

屈服点数值(单位为MPa)和规定的质量等级、脱氧方法等符号，按顺序组成牌号。

例如：碳素结构钢牌号表示为：Q235AF，Q235BZ；低合金高强度结构钢牌号表示为：Q345C，Q345D。

碳素结构钢的牌号组成中，镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略，例如：质量等级分别为C 级和D级的Q235钢，其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ，但可以省略为Q235C和 Q235D专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表1中规定的代表产品用途的符号等表示，例如：压力容器用钢牌号表示为“Q345R”；耐候钢其牌号表示为：Q340NH。

根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(以万分之几计平均含碳量)和标准的元素符号组成；专用低合金高强度结构钢的牌号，除一般组成外，尚应加写表1中规定代表产品用途的符号。

常用合金钢的定义、分类、编号及应用合金钢分类所谓合金钢，即在碳钢的基础上加入一些合金元素，比如Si、Mn、W、V、Ti、Cr、Ni、Mo等，能够改善钢的强度、韧性、淬透性、可焊接性等性能。

合金钢可按照合金元素含量进行分类，而在工业生产生活中，合金钢会被具体地用到特定的行业，按照用途进行分类也很常见。

1、按照合金元素含量多少分类低合金钢：合金总量低于5%；中合金钢：合金总量为5~10%；高合金钢：合金总量高于10%。

2、按照用途分类合金结构钢：低合金结构钢(也称普通低合金钢)；合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢；滚珠轴承钢合金工具钢：合金刃具钢(含低合金刃具钢、高速钢)；合金模具钢(含冷模具钢、热模具钢)；量具用钢特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

3、合金钢编号1）低合金高强度结构钢其牌号由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服极限数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三个部分按顺序排列。

例如Q390A，表示屈服强度σs＝390N/mm2、质量等级A的低合金高强度结构钢。

2）合金结构钢其牌号由“两位数字十元素符号+数字”三部分组成。

前面两位数字代表钢中平均碳质量分数的万倍，元素符号表示钢中所含的合金元素，元素符号后面数字表示该元素的平均质量分数的百倍。

合金元素的平均质量分数＜1.5%时，一般只标明元素而不标明数值；当平均质量分数≥1.5％、≥2.5％、≥3.5%，…时，则在合金元素后面相应地标出2， 3，4，…。

例如40Cr，其平均碳的质量分数Wc=0.4％，平均铬的质量分数WCr＜1.5％。

如果是高级优质钢，则在牌号的末尾加“A”。

例如38CrMoAlA钢，则属于高级优质合金结构钢。

3）滚动轴承钢在牌号前面加“G”(“滚”字汉语拼音的首位字母)，后面数字表示铬的质量分数的千倍，其碳的质量分数不标出。

例如GCr15钢，就是平均铬的质量分数WCr＝1.5％的滚动轴承钢。

铬轴承钢中若含有除铬外的其它合金元素时，这些元素的表示方法同一般的合金结构钢。