钢材基础知识培训手册
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第1页，共30页 钢材基础知识培训
一、 钢材基础知识
钢的定义：含碳量不超过2%的一种铁碳合金。此外含有硅、锰、磷、硫等元素，但这类元素的含量要比生铁中的少。
钢的来源：把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯（供再轧制成各种钢材）和直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。
钢的分类：
按GB/T-13304-1991《钢分类》的规定，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。
按化学成份分：碳素钢、合金钢。
按用途分：结构钢、工具钢、特殊钢、专业用钢。
按冶炼时脱氧程度分：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢、特殊镇静钢。
按炼钢炉分：平炉钢、转炉钢（主要是氧气顶吹转炉钢）、电炉钢（电炉钢又分电弧炉钢、电渣炉钢、感应炉钢和真空感应炉钢）。
钢材按其产品分：型钢、钢板与钢带、钢管、钢丝、钢丝绳、钢门窗用钢、铁道用钢。
型钢包括：圆钢、方钢、六角钢、八角钢、扁钢、角钢（等边与不等边）、工字钢、H型钢、槽钢、钢筋混凝土用钢筋（螺纹钢）、盘条（线材）。
钢板：按厚度分：薄板、中板、厚板，按出厂状态分：出厂平板、开平板，按形状分：四切边板（保机械性能）、两毛两切板、四毛板。
钢管：分直缝焊接钢管，螺旋焊接钢管，无缝管，镀锌焊管，高压锅炉管。又可分为：结构用无缝钢管、流体输送用无缝钢管，低中压锅炉用无缝钢管，石油裂化用无缝钢管。
特殊钢：不锈钢
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一定化学稳定性的钢的总称。
一般来讲，耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将其中耐酸、碱和盐等侵蚀性强的介质腐蚀的钢称为耐蚀钢，或耐酸钢。不锈钢具有不锈性，但不一定耐蚀，而耐蚀钢则一般都具有较好的不锈性。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能是由于在铁碳合金中加入铬所致。尽管其他元素他，如
第2页，共30页 铜、铝、以及硅、镍、钼等也能提高钢的耐腐蚀性能，但没有铬的存在这些元素的作用就受到了限制。因此，铬是不锈钢中最重要的元素。具有良好耐腐蚀性能的不锈钢所需的最低铬含量取决于腐蚀介质。我国一般将不锈钢的铬含量定为不小于12%。
不锈钢的耐腐蚀性能，一般认为是由于在腐蚀介质的作用下其表面形成“钝化膜”的结果，而耐腐蚀的能力则取决于“钝化膜”的稳定性。这除了与不锈钢的化学成分有关外，还与腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流动速度，以及其他因素有关。
不锈钢分类：不锈钢的种类很多，按照我国国家标准GB/T13304—1991《钢分类》以及国际上通用的分类方法是按钢的金相组织划分，分为5类，即奥氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织，具有无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性等特性，综合力学性能良好，应用最为广泛。工业牌号可分为Cr-Ni和Cr-Ni-Mn-N两大类型。在正常热处理条件下，钢的基体组织为奥氏体。此类钢不能通过热处理方法改变力学性能，只能采用冷变形方式进行强化。可采用加入钼、铜、硅等合金元素派生出适用于各类腐蚀环境或深加工的不同钢种。如304、321、304L、316、316L、310S
铁素体不锈钢
铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织，不能采用热处理方法改变其组织结构。具有磁性，易于成型，耐氯化物腐蚀、耐点蚀，但室温、低温韧性差，晶间腐蚀比较敏感。低碳、超低碳冶炼在一定程度上克服了以上缺点。根据钢中的碳、氮含量可将铁素体不锈钢分成高纯（C+N≤150ppm）和普通铁素体不锈钢两大类。1Cr17、0Cr13
双相不锈钢
双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可以通过合金成分和热处理条件的改变予以调整。此类钢有磁性、屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀，易于成型和焊接。2205、2507
马氏体不锈钢
马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。具有磁性、高强度和高硬度，通过热处理可以调整钢的力学性能。马氏体不锈钢具有中等水平的不锈性。1Cr13、2Cr13
沉淀硬化不锈钢
第3页，共30页 沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢（以0Crl7Ni4Cu4Nb为代表），半奥氏体沉淀硬化不锈钢（以OCrl7Ni7Al和OCrl5Ni25Ti2MoVB为代表）和奥氏体加铁素体沉淀硬化不锈钢（以PH55A、B、C为例）。此类型钢具有高的强度，不锈性卓越，可借助于热处理工艺调整其性能，使其在钢的成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化，奥氏体、马氏体沉淀硬化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。这类钢的铬含量近于17%，加之含有镍、钼等元素，因此，除具有足够的不锈性外，其耐蚀性接近于18-8型奥氏体不锈钢。如：17-4PH（630）、15-5PH 、17-7PH（631）。
部分常用不锈钢密度：7.93： 201,202,301,302,304,304L,305,321
7.98： 309S,310S,316,316L,347
7.75： 405,410,420
7.70： 409,430,434
不锈钢牌号后辍表示意思：
NO.1：表示热轧后进行热处理、酸洗或类似处理；
NO.2：表示冷轧后进行热处理、酸洗或类似处理；
NO2B：表示冷轧后进行热处理，酸洗或类似处理，最后经冷轧获得适当光洁度；
BA：表示光亮如镜；
HL：表示拉丝板。
L：表示碳含量不大于0.03%，例：304L，316L；
国标牌号表示方法采用汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字组合的方式表示。用一位阿拉伯数字在牌号前面表示碳含量，一般碳含量少于0.08%，用“0”表示，含碳量不超过0.03%，用“00”表示。例：0Cr18Ni9，00Cr17Ni14Mo2。
国内生产不锈钢较好的厂家有：山西太钢、上海宝钢、张家港浦项，昆山大庚。
常用不锈钢中外牌号对照
0Cr18Ni9：304，00Cr19Ni10：304L，00Cr17Ni14Mo2：316L，0Cr18Ni10Ti：321
0Cr25Ni20：310S，1Cr17Mn6Ni5N：201
部分不锈钢化学成份：
钢号 C Si Mn P≤ S≤ Cr Ni Mo
201 ≤0.15 ≤1.00 5.50-7.50 0.06 0.03 16-18 3.5-5.5 -
304 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 0.45 0.030 18-20 8-10.5
304L ≤0.03 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 18-20 8-12
第4页，共30页 316L
≤0.03 ≤1.00 ≤2.00 0.045 0.030 16-18 10-14 2-3
二、 常用钢材产品介绍
1、 钢板与钢带
右上角为卷板，图正中为出厂平板
热轧钢板和钢带的执行标准为GB709-2006，冷轧钢板和钢带的执行标准为GB708-2006。
一般常用钢板的材质为：Q195，Q215A/B，Q235A/B，Q345A/B/C。
Q表示屈服点，Q195表示屈服点为195MPA。牌号后面的字母表示意思：
A表示不作冲击试验，不保证机械性能
B表示作室内常温（20度）冲击试验，保证机械性能
C表示作0度条件下冲击试验，保证机械性能
D表示作-20度条件件下冲击试验收，保证机械性能。
如：Q235B的钢板，则表示屈服点保证达到235MPA的碳素钢板。
钢板的理论重量计算方法为：厚度*宽度*长度*密度=重量，除不锈钢等特殊钢种外，一般钢材的密度为7.85g/cm3，常用钢板的厚度在5-60MM，宽度在1500MM-2500MM，长度在6000-12000之间。钢板的表示一般为厚度*宽度*长度。
如10*2000*8000，则表示该钢板厚10MM，宽2米，长8米。重量为：1*200*800*7.85g/cm3/1000=1256KG
生产钢板好的钢厂：江西新余，辽宁营口，上钢三厂，韶关，马鞍山，济南，首钢，
第5页，共30页 安阳，武钢。采购时需注意是否切边，提货时需查验钢板上是否有标识，正规的钢厂会在每一张钢板上印上标识，标识上含有材质，炉号，批号，生产日期，产地，规格尺寸等信息。有些钢厂会在钢板上打上钢印。
卷板：又称开平板，常见厚度在2.5—10MM，宽度在1200-1800左右，用时需要开平，优点：长度可控制。卷销售一般过磅结算，注意板头板尾不留库，提货时带走。
生产卷好的钢厂：本钢，鞍钢，武钢，马钢，沙钢，首钢，日照。
锅炉容器板（GB713-1997）：要求极严，一般不允许负偏差，可正差。常用牌号：20g，16Mng。此类钢板理论重量计算应参照其厚度附加值，例：δ=10*1700*10000的锅炉板重量应为：（10+0.32）*1.7*10*7.85=1377KG。
花纹板（GB3277-91）：分菱形，扁豆形，圆豆形板，花纹高度不少于基本厚度的2倍。宽度相对较固定，为1060/1260/1500MM。生产花纹板好的钢厂：梅钢，马钢，本钢，日照。
2、 型材
热轧角钢：
分热轧等边角钢（GB9787-88），热轧不等边角钢（GB9788-88）。用符号“∠”表示，例∠70*70*5*6M，则表示两边宽度为70mm，厚度为5mm，长度为6米的等边角钢。热轧角钢常用规格为∠40-∠200。长度一般在6-9米。用b表示边宽度，用d表示边厚度。
热轧角钢的常用材质：Q235A/B/C/D。
第6页，共30页 热轧角钢的理论计算：[d （B+b – d ）+0.215 （R2 – 2r 2 ）]*0.00785=每米重量。采购角钢时需注意分清等边与不等边角钢，验收时应注意查验角钢是否弯曲，边上是否有凹陷。角钢较好的生产厂家有：安阳钢铁，马鞍山钢铁，首钢，鞍山钢厂。
热轧槽钢（GB707-1997）：
用“［”表示。如［10#，表示高度为100mm，腿宽为48mm，腰厚为5.3mm的槽钢。槽钢常用规格为5#—20#。槽钢自14#起，分a型与b型，自24#起，分a、b、c型，b型相对a型，高度一致，但腿更宽，腰更厚，c型比b型腿更宽，腰更厚。常用槽钢的材质有：Q235A/B。槽钢的重量计算复杂，各种型号的每米重量参见附件《常用钢材品种重量理论换算表》。较好的槽钢生产厂家有：马鞍山钢厂，安阳钢厂，邯郸钢厂。
热轧工字钢（GB706-88）：
