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钢材基础知识介绍

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钢材基础知识介绍（二）——各钢种主要特点和用途 [日期： 2006-08-14 ] 来源： 本站原创 作者： 猫总 [字体：大 中 小]

1.碳素结构钢 a.牌号表示方法 钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音”Q”、屈服点数值（单位为MPa） 在标准中现含有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个牌号，它们的主要区别在于化学成分（主要是碳含量）和力学性能不同。

b.主要特点和用途 碳素结构钢按钢中硫、磷含量划分质量等级。 碳素结构钢是一种普通碳素钢，不含合金元素，通常也称为普碳钢。在各类钢中碳素结构钢的价格最低，具有适当的强度、良好的塑性、韧性、工艺性能和加工性能。这类钢的产量最高，用途很广，多轧制成板材、型材（圆、方、扁、工、槽、角等）、线材和异型材，用于制造厂房、桥梁和船舶等建筑工程结构。这类钢材一般在热轧状态下直接使用。

2.优质碳素结构钢 钢的牌号采用阿拉伯数字或阿拉伯数字和化学元素符号表示。以二位阿拉伯数字表示平均含碳量（以万分之几计），例如：“08F”、“45”、“65Mn”。

a.执行标准和牌号 国家标准GB/T699-1999规定了优质碳素结构钢的牌号、化学成分、力学性能等技术条件以及钢材的试验方法和验收规则。 标准中现有“08F”、“45”、“85”、“70Mn”等三十一个牌号。

b.主要特点和用途 优质碳素结构钢牌号的区别主要在于含碳量不同。通常根据含碳量将优质碳素结构钢分为低碳钢（C 0.25%）、中碳钢(C 0.25-0.60%)和高碳钢(C >0.60%)。低碳钢主要用于冷加工和焊接结构，在制造受磨损零件时，可进行表面渗碳。中碳钢主要用于强度要求较高的机械零件，根据要求的强度不同，进行淬火和回火处理。高碳钢主要用于制造弹簧和耐磨损机械零件。这类钢一般都在热处理状态下使用。有时也把其中的“65”、“70”、“85”、“65Mn”四个牌号称为优质碳素弹簧钢。 优质碳素结构钢产量较高，用途较广。多轧制或锻制成圆、方、扁等形状比较简单的型材，供使用单位再加工成零、部件来使用。这类钢一般需经正火或调质等热处理后使用，多用于制作机械产品一般的结构零、部件。

3.低合金高强度结构钢 a. 牌号表示方法 钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音”Q”、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三部分按顺序排列组成，例如：Q390A、Q420E。

b.执行标准和牌号 国家标准GB/T1591-94规定了低合金高强度结构钢的牌号、化学成分、力学性能等技术要求以及钢材的试验方法和检验规则。标准中现含有“Q295”、“Q345”、“Q390”、“Q420”、“Q460”五个牌号，区别在于化学成分和力学性能上的差异。

c. 主要特点和用途 低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入少量合金元素（一般不超过3%）冶炼的低合金钢。过去曾经称其为普通低合金钢或低合金结构钢。这类钢碳含量低（不超过0.2%），合金元素主要有钒、铌、钛、锰、硼等，这类钢与碳素结构钢相比，强度较高、韧性好，有较好的加工性能、焊接性能和耐蚀性。 低合金高强度结构钢钢材品种主要有热轧型钢、棒材和钢板。这类钢材广泛地应用于制造锅炉、桥梁、化工、矿山、船舶等设备。

4.合金结构钢 a. 牌号表示方法 钢的牌号采用阿拉伯数字和化学元素符号表示。采用二位阿拉伯数字表示平均碳含量（以万分之几计），放在牌号头部。合金元素含量表示方法为：当平均合金元素含量低于1.5%时，牌号中仅标明元素，一般不标明含量；当平均合金元素含量为1.50-2.49%, 2.50-3.49% % 时，相应地在合金元素符号后面加上 。例如：碳、铬、锰、硅的平均含量分别为0.35%、1.25%、0.95%、1.25%的合金结构钢，其牌号表示为35CrMnSi；碳、铬、镍的平均含量分别为0.12%、0.75%、2.95%的合金结构钢，牌号表示为12CrNi3。

b. 执行标准和牌号 国家标准GB/T3077-1999规定了合金结构钢的牌号、化学成分、力学性能、低倍组织、表面质量、脱碳层深度、非金属夹杂物等方面的技术要求。 标准中现含有二十四个钢组（或称钢种），共计七十七个牌号。钢组是按钢中所含有的合金元素来划分的，每个钢组都含有多个牌号。例如：Cr钢组含有“15 Cr”、“50Cr”等八个牌号。

c. 主要特点和用途 合金结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入一种或几种合金元素，用以提高钢的强度、韧性和淬透性。根据化学成分（主要是含碳量）、热处理工艺和用途的不同，又可分为渗碳钢、调质钢和氮化钢。 合金结构钢的钢材品种主要有热轧棒材和厚钢板、薄钢板、冷拉钢、锻造扁钢等。这类钢材主要用于制造截面尺寸较大的机械零件，广泛用于制造汽车、船舶、重型机床等交通工具和设备的各种传动件和紧固件。

5.弹簧钢

a. 牌号表示方法 按照化学成分，弹簧钢可分为优质碳素弹簧钢和合金弹簧钢。 优质碳素弹簧钢是含碳量在0.6-0.9%范围内的优质碳素结构钢。牌号的表示方法与优质碳素结构钢相同。 合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。

b.执行标准和牌号 国家标准GB1222-84规定了弹簧钢的牌号、化学成分、力学性能、钢材的低倍组织、表面质量、脱碳层深度、等方面的技术要求和试验方法及检验规则。 根据标准，合金弹簧钢包括55SiMn、60Si2Mn、30W4Cr2VA等十三个牌号。

c. 主要特点和用途 由于弹簧在冲击、振动或长期交变应力下使用，要求专门用来制造弹簧的弹簧钢具有高的抗拉强度、弹性极限和疲劳强度的同时，还要求其具有一定的淬透性。 弹簧钢钢材品种主要有热轧圆钢、方钢、冷拉圆钢、热轧扁钢、盘条和钢丝等。热轧钢材以热处理状态或者不经热处理交货；冷拉钢材以热处理状态交货。弹簧钢钢材用于制造螺旋簧、扭簧及其它形状弹簧，在飞机、铁道车辆、汽车和拖拉机等运输工具以及其它工业产品上得到广泛应用。制造厂将弹簧钢钢材加工制造成各式弹簧，并经热处理后直接使用，因而对钢材的表面质量的要求比其它钢种更为严格，对脱碳层深度也有严格要求。

6.碳素工具钢 a.牌号表示方法 碳素工具钢的牌号用汉字“碳”的拼音字母“T”、阿拉伯数字和化学符号来表示。阿拉伯数字表示平均含碳量（以千分之几计）。

b. 执行标准和牌号 国家标准GB1298-86规定了碳素工具钢的牌号、化学成分、硬度、断口和低倍组织、脱碳层深度、淬透性、钢材表面质量等技术条件。标准中含有T7、T8、T8Mn、T9、T10、T11、T12和T13八个牌号。

c. 主要特点和用途 碳素工具钢是一种高碳钢。其最低的碳含量为0.65%，最高可达1.35%。为了提高钢的综合性能，在“T8”钢中加入0.40-0.60%的锰得到”T8Mn”钢。 碳素工具钢钢材制造的刀具，当工作温度大于250o时，刀具的硬度和耐磨性（即钢的红硬性）急剧下降，性能变差。

7.合金工具钢 a. 牌号表示方法 合金工具钢的牌号表示方法采用合金元素符号和阿拉伯数字表示。合金元素符号的表示方法与合金结构钢相同，当平均碳含量小于1.00%时，采用一位阿拉伯数字表示含碳量（以千分之几计），放在牌号头部。当平均碳含量大于1.00%时，一般不标出平均含碳量。例如：平均含碳量为0.88%、含铬量为1.50%的合金工具钢，其牌号表示为“9Cr2”； 平均含碳量为1.58%、含铬量为11.75%平均含钼量为0.50%、平均含钒量为0.23%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr12MoV”。

b. 执行标准和牌号 国家标准GB1299-2000规定了合金工具钢的技术要求。在标准中按钢材用途分为量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、热作模具钢、冷作模具钢、无磁模具钢和塑料模具钢六个钢组，共包括三十五个牌号。

c. 主要特点和用途 合金工具钢不仅具有很高的碳含量，而且铬、钨、钼、钒等合金元素的含量也很高。因此合金工具钢比碳素工具钢具有更高的硬度、耐磨性和韧性，特别是具有碳素工具钢所达不到的淬透性和红硬性。 合金工具钢钢材按使用加工方法分为压力加工用钢（热压力加工和冷压力加工）和切削加工用钢。钢材的主要品种有热轧和锻制的圆钢、方钢、扁钢以及冷拉及银亮条钢。这类钢材主要用于制造冷热变形用的各式模具以及各式量具和刃具。 8.高速工具钢

a.牌号表示方法 高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢的相同。 国家标准GB/T9943-88包括高速工具钢十四个牌号， GB/T9942-1988和GB/T9941-1988分别包括两个和三个牌号，这些牌号也出现在上面提到的十四个牌号中。按合金元素含量和性能特点，高速工具钢可分为钨高速钢、钼高速钢和超硬高速钢。

b.主要特点和用途 高速工具钢俗称锋钢。钢中碳含量高，多数牌号不低于0.95%。钢中合金元素钨、钼、铬、钒、钴的含量高。 高速工具钢钢材主要品种有热轧、锻制、剥皮、冷拉及银亮钢棒；大截面锻制圆钢和热轧及冷轧钢板。高速工具钢用于制作刀具（车刀、铣刀、绞刀、拉刀、麻花钻等）及模具、轧辊和耐磨的机械零件。

9.轴承钢 a.牌号表示方法 轴承钢按化学成分和使用特性分为高碳铬轴承钢、渗碳轴

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钢材基础知识

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钢材基础知识第一章钢的分类一、黑色金属、钢和有色金属在引见钢的分类之前先复杂引见一下黑色金属、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，主要用来炼钢和制造铸件。

把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即失掉铸铁〔液状〕，把液状铸铁浇铸成铸件，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，即失掉钢。

钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。

通常所讲的钢，普通是指轧制成各种钢材的钢。

钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。

3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。

另外，在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的功用，其中钨、钛、钼等多用以消费刀具用的硬质合金。

以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有珍贵金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。

二、钢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，含碳量普通不超越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、按质量分类(1) 普通钢〔P≤0.045%，S≤0.050%〕(2) 优质钢〔P、S均≤0.035%〕(3) 初级优质钢〔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＞5~10%〕c.高合金钢〔合金元素总含量＞10%〕。

钢材知识

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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。

史上最全钢材基本知识汇总

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史上最全钢材基本知识汇总一、钢材机械性能1.屈服点〔σs〕钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)2.屈服强度〔σ0.2〕有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值〔一般为原长度的0.2%〕时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

3.抗拉强度〔σb〕材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所到达的最大应力值。

它表示钢材抵抗断裂的能力大小。

与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。

设Pb为材料被拉断前到达的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo〔MPa〕。

4.伸长率〔δs〕材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比〔σs/σb〕钢材的屈服点〔屈服强度〕与抗拉强度的比值，称为屈强比。

屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。

6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其外表的能力。

它是金属材料的重要性能指标之一。

一般硬度越高，耐磨性越好。

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

布氏硬度〔HB〕以一定的载荷〔一般3000kg〕把一定大小〔直径一般为10mm〕的淬硬钢球压入材料外表，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值〔HB〕。

洛氏硬度〔HR〕当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。

它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料外表，由压痕的深度求出材料的硬度。

根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料〔如硬质合金等〕。

钢材知识基础

钢材知识基础

材料
低碳钢
强度（MPa） 表观密度 F G T （g/cm3）
7850 420
比强度
0.054
普通混凝土（抗压）
松木（顺纹、抗拉） 玻璃钢 烧结普通砖（抗压）
2400
500 2000 1700
40
100 450 10
0.017
0.200 0.225 0.006
观察与讨论 (1)两种钢材的选用
炼钢的过程
(1)融化过程。铁水及废钢中含有C、Mn、Si、P、S等杂质，在低温融 化过程中，C、Si、P、S被氧化，即使单质态的杂质变为化合态的杂质， 以利于后期进一步去除杂质。氧来源于炉料中的铁锈(成分为Fe2O3· 2H2O)、 氧化铁皮、加入的铁矿石以及空气中的氧和吹氧。各种杂质的氧化过程是 在炉渣与钢液的界面之间进行的。 (2)氧化过程。氧化过程是在高温下进行的脱炭、去磷、去气、去杂质反 应。 (3)脱氧、脱硫与出钢。氧化末期，钢中含有大量过剩的氧，通过向钢液 中加入块状或粉状铁合金或多元素合金来去除钢液中过剩的氧，产生的有 害气体CO随炉气排出，产生的炉渣可进一步脱硫，即在最后的出钢过程中， 渣、钢强烈混合冲洗，增加脱硫反应。 (4)炉外精炼。从炼钢炉中冶炼出来的钢水含有少量的气体及杂质，一般 是将钢水注入精炼包中，进行吹氩、脱气、钢包精炼等工序，得到较纯净 的钢质。 (5)浇铸。从炼钢炉或精炼炉中出来的纯净的钢水，当其温度合适、化学 成分调整合适以后，即可出钢。钢水经过钢水包脱入钢锭模或连续铸钢机 内，即得到钢锭或连铸坯。
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钢材的冲击韧性用标准试件在做冲击试验时， 每平方厘米所吸收的冲击断裂功（J/cm2）表示， 其符号为αk。试验时将试件放置在固定支座上， 然后以摆锤冲击试件刻槽的背面，使试件承受冲 击弯曲而断裂。显然，αk值越大，钢材的冲击韧 性越好。 • 影响钢材冲击韧性的因素很多，当钢材内硫、 磷的含量高，存在化学偏析，含有非金属夹杂物 及焊接形成的微裂缝时，钢材的冲击韧性都会显 著降低。 • 环境温度对钢材的冲击功影响很大。试验证 明，冲击韧性随温度的降低而下降，开始时下降 缓和，当达到一定温度范围时，突然下降很多而 呈脆性，这种性质称为钢材