鋼材知識
鋼材知識 第一章 鋼的分類 一、黑色金屬、鋼和有色金屬 在介紹鋼的分類之前先簡單介紹一下黑色金屬、鋼與有色金屬的基本概念。 1、 黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎 ，以碳為主要添加元素的合金，統(tǒng)稱為鐵碳合金。 生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產品，主要用來煉鋼和制造鑄件。 把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔煉，即得到鑄鐵（液狀），把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件，這種鑄 鐵叫鑄鐵件。 鐵合金是由鐵與硅、錳、鉻、鈦等元素組成的合金，鐵合金是煉鋼的原料之一，在煉鋼 時做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。 2、 把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內按一定工藝熔煉，即得到鋼。鋼的產品有鋼錠、連鑄坯和直 接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼，一般是指軋制成各種鋼材的鋼。鋼屬于黑色金屬 但鋼不完全等于黑色金屬。 3、有色金屬又稱非鐵金屬，指除黑色金屬外的金屬和合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及 黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外，在工業(yè)上還采用鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、 鎢、鈦等，這些金屬主要用作合金附加物，以改善金屬的性能，其中鎢、鈦、鉬等多用 以生產刀具用的硬質合金。 以上這些有色金屬都稱為工業(yè)用金屬，此外還有貴重金屬：鉑、金、銀等和稀有金屬， 包括放射性的鈾、鐳等。 二、鋼的分類 鋼是含碳量在0.04%- 2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素 除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種 ： 1、按品質分類 (1) 普通鋼（P≤0.045%，S≤0.050%） (2) 優(yōu)質鋼（P、S均≤0.035%） (3) 高級優(yōu)質鋼（P≤0.035%，S≤0.030%） 2.、按化學成份分類 (1) 碳素鋼：a.低碳鋼（C≤0.25%）；b.中碳鋼（C≤0.25~0.60%）；c.高碳鋼（C≤0.60%）。 (2)合金鋼：a.低合金鋼（合金元素總含量≤5%）b.中合金鋼（合金元素總含量＞5~10%） c.高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。 3、按成形方法分類：(1) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼。 4、按金相組織分類 (1) 退火狀態(tài)的a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）b.共析鋼（珠光體）c.過共析鋼（珠光體+滲 碳體）d.萊氏體鋼（珠光體+滲體）。 (2) 正火狀態(tài)的：a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。 (3) 無相變或部分發(fā)生相變的 5、按用途分類 (1) 建筑及工程用鋼：a.普通碳素結構鋼；b.低合金結構鋼；c.鋼筋鋼。 (2) 結構鋼 a.機械制造用鋼：(a)調質結構鋼；(b)表面硬化結構鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬 火用鋼；(c)易切結構鋼；(d)冷塑性成形用 鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。 b.彈簧鋼 c.軸承鋼 (3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。 (4) 特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼b.耐熱鋼包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼c.電熱合金鋼；d. 耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼 (5) 專業(yè)用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。 6、綜合分類 (1)普通鋼 .碳素結構鋼：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。 b.低合金結構鋼 c.特定用途的普通結構鋼 (2)優(yōu)質鋼（包括高級優(yōu)質鋼） a.結構鋼：(a)優(yōu)質碳素結構鋼；(b)合金結構鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼； (f)特定用途優(yōu)質結構鋼。 b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。 c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐 磨鋼。 7、按冶煉方法分類 (1) 按爐種分 a.平爐鋼：(a)酸性平爐鋼；(b)堿性平爐鋼。 b.轉爐鋼：(a)酸性轉爐鋼；(b)堿性轉爐鋼?；?(a)底吹轉爐鋼；(b)側吹轉爐鋼；(c)頂吹轉爐鋼。 c. 電爐鋼：(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼 。 (2)按脫氧程度和澆注制度分 a.沸騰鋼；b.半鎮(zhèn)靜鋼；c.鎮(zhèn)靜鋼；d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。 第二章 我國鋼號的表示方法 一、我國鋼號表示方法概述 　 鋼的牌號簡稱鋼號，是對每一種具體鋼產品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語言 。我國的鋼號表示方法，根據(jù)國家標準《鋼鐵產品牌號表示方法》 （GB221- 79）中規(guī)定，采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數(shù)字相結合的方法表示。即： ①鋼號中化學元素采用國際化學符號表示，例如Si,Mn,Cr……等?；旌舷⊥猎赜?RE"（或 "Xt"）表示。 ②產品名稱、用途、冶煉和澆注方法等，一般采用漢語拼音的縮寫字母表示，見表。 ③鋼中主要化學元素含量（%）采用阿拉伯數(shù)字表示。 二、我國鋼號表示方法的分類說明 1．碳素結構鋼 ①由Q+數(shù)字+質量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以"Q"，代表鋼材的屈服點， 后面的數(shù)字表示屈服點數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服點（σs）為235 MPa的碳素結構鋼。 ②必要時鋼號后面可標出表示質量等級和脫氧方法的符號。質量等級符號分別為A、B、C 、D。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼； TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235- AF表示A級沸騰鋼。 ③專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結構鋼的表示方法，但在 鋼號最后附加表示用途的字母。 2．優(yōu)質碳素結構鋼 ①鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量 為0.45%的鋼，鋼號為"45"，它不是順序號，所以不能讀成45號鋼。 ②錳含量較高的優(yōu)質碳素結構鋼，應將錳元素標出，例如50Mn。 ③沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及專門用途的優(yōu)質碳素結構鋼應在鋼號最后特別標出，例如平均碳含 量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼，其鋼號為10b。 3．碳素工具鋼 ①鋼號冠以"T"，以免與其他鋼類相混。 ②鋼號中的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾表示。例如"T8"表示平均碳含量為 0.8%。 ③錳含量較高者，在鋼號最后標出"Mn"，例如"T8Mn"。 ④高級優(yōu)質碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優(yōu)質碳素工具鋼低，在鋼號最后加注字母" A"，以示區(qū)別，例如"T8MnA"。 4．易切削鋼 ①鋼號冠以"Y"，以區(qū)別于優(yōu)質碳素結構鋼。 ②字母"Y"后的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.3% 的易切削鋼，其鋼號為"Y30"。 ③錳含量較高者，亦在鋼號后標出"Mn"，例如"Y40Mn"。 5．合金結構鋼 ①鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr。 ②鋼中主要合金元素，除個別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當平均合金含量＜1 .5%時，鋼號中一般只標出元素符號，而不標明含量，但在特殊情況下易 致混淆者，在元素符號后亦可標以數(shù)字"1"，例如鋼號"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者鉻 含量為0.4-0.6%，后者為0.9- 1.2%，其余成分全部相同。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時，在元素符號 后面應 標明含量，可相應表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低， 仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。 釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。 ④高級優(yōu)質鋼應在鋼號最后加"A"，以區(qū)別于一般優(yōu)質鋼。 ⑤專門用途的合金結構鋼，鋼號冠以（或后綴）代表該鋼種用途的符號。例如鉚螺專用的 30CrMnSi鋼，鋼號表示為ML30CrMnSi。 6．低合金高強度鋼 ①鋼號的表示方法，基本上和合金結構鋼相同。 ②對專業(yè)用低合金高強度鋼，應在鋼號最后標明。例如16Mn鋼，用于橋梁的專用鋼種為" 16Mnq"，汽車大梁的專用鋼種為"16MnL"，壓力容器的專用鋼種為"16MnR"。 7．彈簧鋼 彈簧鋼按化學成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼號表示方法，前者基本上 與優(yōu)質碳素結構鋼相同，后者基本上與合金結鋼相同。 8．滾動軸承鋼 ①鋼號冠以字母"G"，表示滾動軸承鋼類。 ②高碳鉻軸承鋼鋼號的碳含量不標出，鉻含量以千分之幾表示例如GCr15。滲碳軸承鋼的 鋼號表示方法，基本上和合金結構鋼相同。 9．合金工具鋼和高速工具鋼 ①合金工具鋼鋼號的平均碳含量≥1.0%時，不標出碳含量；當平均碳含量＜1.0%時，以千 分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、 3Cr2W8V。 ②鋼中合金元素含量的表示方法，基本上與合金結構鋼相同。但對鉻含量較低的合金工具 鋼鋼號，其鉻含量以千分之幾表示，并在 表示含量的數(shù)字前加"0"，以便把它和一般元素含量按百分之幾表示的方法區(qū)別開來。例 如Cr06。 ③高速工具鋼的鋼號一般不標出碳含量，只標出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如 鎢系高速鋼的鋼號表示為"W18Cr4V"。鋼 號冠以字母"C"者，表示其碳含量高于未冠"C"的通用鋼號。 10．不銹鋼和耐熱鋼 ①鋼號中碳含量以千分之幾表示。例如"2Cr13"鋼的平均碳含量為0.2%；若鋼中含碳量≤0 .03%或≤0.08%者,鋼號前分別冠以" 00"及"0"表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。 ②對鋼中主要合金元素以百分之幾表示，而鈦、鈮、鋯、氮……等則按上述合金結構鋼對微 合金元素的表示方法標出。 11．焊條鋼 它的鋼號前冠以字母"H"，以區(qū)別于其他鋼類。例如不銹鋼焊絲為"H2Cr13"，可以區(qū)別于 不銹鋼"2Cr13"。 12．電工用硅鋼 ①鋼號由字母和數(shù)字組成。鋼號頭部字母DR表示電工用熱軋硅鋼，DW表示電工用冷軋無取 向硅鋼，DQ表示電工用冷軋取向硅鋼。 ②字母之后的數(shù)字表示鐵損值（W/kg）的100倍。 ③鋼號尾部加字母"G"者，表示在高頻率下檢驗的；未加"G"者，表示在頻率為50周波下檢 驗的。 例如鋼號DW470表示電工用冷軋無取向硅鋼產品在50赫頻率時的最大單位重量鐵損值為4 .7W/kg。 13．電工用純鐵 ①它的牌號由字母"DT"和數(shù)字組成，"DT"表示電工用純鐵，數(shù)字表示不同牌號的順序號， 例如DT3。 ②在數(shù)字后面所加的字母表示電磁性能：A--高級、E--特級、C--超級，例如DT8A。 第三章 鋼材的分類 鋼材按外形可分為型材、板材、管材、金屬制品四大類。為便于采購、訂貨和管理 ，我國目前將鋼材分為十六大品種： |類別 |品 種 |說 明 | |型材 |重軌 |每米重量大于30千克的鋼軌（包括起重機軌） | | |輕軌 |每米重量小于或等于30千克的鋼軌 | | |大型型鋼|普通鋼圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、工字鋼、槽| | | |鋼、等邊 | | | |和不等邊角鋼及螺紋鋼等。按尺寸大小分為大、| | | |中、小型 | | |中型型鋼| | | |小型型鋼| | | |線材 |直徑5-10毫米的圓鋼和盤條 | | |冷彎型鋼|將鋼材或鋼帶冷彎成型制成的型鋼 | | |優(yōu)質型材|優(yōu)質鋼圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼等 | | |其它鋼材|包括重軌配件、車軸坯、輪箍等 | |板材 |薄鋼板 |厚度等于和小于4毫米的鋼板 | | |厚鋼板 |厚度大于4毫米的鋼板。 | | | |可分為中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（ | | | |厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60| | | |mm） | | |鋼帶 |也叫帶鋼，實際上是長而窄并成卷供應的薄鋼板| | |電工硅鋼|也叫硅鋼片或矽鋼片 | | |薄板 | | |管材 |無縫鋼管|用熱軋、熱軋——冷拔或擠壓等方法生產的管壁無| | | |接縫的鋼管 | | |焊接鋼管|將鋼板或鋼帶卷曲成型，然后焊接制成的鋼管 | |金屬 |金屬制品|包括鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線等 | |制品 | | | 第四章 鋼材的尺寸和重量 一、鋼材長度尺寸 鋼材長度尺寸是各種鋼材的最基本尺寸，是指鋼材的長、寬、高、直徑、半徑、內徑、 外徑以及壁厚等長度。鋼材長度的法定計量單位是米（ m ）、厘米（ cm ）、毫米（ mm ）。在現(xiàn)行習慣中，也有用英寸（″）表示的，但它不是法定計量單位。 1． 鋼材的范圍尺寸 規(guī)定鋼材的范圍尺寸是節(jié)省材料的一種有效措施。范圍定尺就是長度或長乘寬不小于某 種尺寸，或是長度、長乘寬從多少到多少的尺寸范圍內交貨。生產單位可以按此尺寸要 求進行生產供貨。 2. 不定尺（通常長度） 凡產品尺寸（長度或寬度），在標準規(guī)定范圍內，而又不要求固定尺寸的叫不定尺。不 定尺長度又叫通常長度（通尺）。按不定...
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