最全钢材基本知识汇总.doc

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，虽然应力不再增长，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，规定产生永久残存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σ0.23.抗拉强度（σb） 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值它表达钢材抵御断裂的能力大小与抗拉强度相应的尚有抗压强度、抗弯强度等设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，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比例叫伸长率或延伸率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，构造零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金构造钢为0.65-0.75合金构造钢为0.84-0.86。

6.硬度 硬度表达材料抵御硬物体压入其表面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表面，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，不能采用布氏硬度实验而改用洛氏硬度计量它是用一种顶角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表面，由压痕的深度求出材料的硬度根据实验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表达：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）HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）维氏硬度（HV）以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）二、黑色金属和有色金属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本，以碳为重要添加元素的合金，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，重要用来炼钢和制造铸件把锻造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状,含碳量不小于2.11%的铁碳合金），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、钛等元素构成的合金，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含碳量低于2.11%的铁碳合金称为钢，把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成多种钢铸件等一般所讲的钢，一般是指轧制成多种钢材的钢2、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此外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属重要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金以上这些有色金属都称为工业用金属，此外尚有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，涉及放射性的铀、镭等三、钢的分类钢的重要元素除铁、碳外，尚有硅、锰、硫、磷等钢的分类措施多种多样，其重要措施有如下七种：1、按品质分类(1)一般钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2)优质钢（P、S均≤0.035%）(3)高档优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2、按化学成分分类 (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%）3、按成形措施分类： (1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢4、按金相组织分类 (1)退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）2)正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢3)无相变或部分发生相变的5、按用途分类 (1)建筑及工程用钢：a.一般碳素构造钢；b.低合金构造钢；c.钢筋钢2)构造钢：a.机械制造用钢：(a)调质构造钢；(b)表面硬化构造钢：涉及渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切构造钢；(d)冷塑性成形用钢：涉及冷冲压用钢、冷镦用钢b.弹簧钢c.轴承钢(3)工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢4)特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：涉及抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等6、综合分类 (1)一般钢a.碳素构造钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c)Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e)Q275。

b.低合金构造钢c.特定用途的一般构造钢(2)优质钢（涉及高档优质钢）a.构造钢：(a)优质碳素构造钢；(b)合金构造钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质构造钢b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨7、按冶炼措施分类 (1)按炉种分a.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢b.电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢2)按脱氧限度和浇注制度分a.沸腾钢；b.半镇定钢；c.镇定钢；d.特殊镇定钢四、国内钢号表达措施概述产品牌号的表达，一般采用采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的措施表达即：①钢号中化学元素采用国际化学符号表达，例如Si,Mn,Cr……等混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表达②产品名称、用途、冶炼和浇注措施等，一般采用汉语拼音的缩写字母表达，③钢中重要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表达采用汉语拼音字母表达产品名称、用途、特性和工艺措施时，一般从代表产品名称的汉语拼音中选用第一种字母。

当和另一种产品所选用的字母反复时，可改用第二个字母或第三个字母，或同步选用两个中文中的第一种拼音字母临时没有可采用的中文及汉语拼音的，采用符号为英文字母五、国内钢号表达措施的细分阐明1、碳素构造钢和低合金高强度构造牌号表达措施 以上用钢一般分为通用钢和专用钢两大类牌号表达措施，由钢的屈服点或屈服强度的汉语拼音字母、屈服点或屈服强度数值，钢的质量级别等部分构成，尚有的钢加脱氧限度，实际是4个部分构成①通用构造钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”屈服点数值(单位为MPa)和表1中规定的质量级别（A、B、C、D、E）、脱氧措施（F、b、Z、TZ）等符号，按顺序构成牌号例如：碳素构造钢牌号表达为：Q235AF，Q235BZ；低合金高强度构造钢牌号表达为：Q345C，Q345DQ235BZ表达屈服点值≥235MPa、质量级别为B级的镇定碳素构造钢Q235和Q345这两个牌号是工程用钢最典型,生产和使用量最大,用途最广泛的牌号这两牌号几乎世界各国均有碳素构造钢的牌号构成中，镇定钢符号“Z”和特殊镇定钢符号“TZ”可以省略，例如：质量级别分别为C级和D级的Q235钢，其牌号表达应为Q235CZ和Q235DTZ，但可以省略为Q235C和Q235D。

低合金高强度构造钢有镇定钢和特殊镇定钢，但牌号尾部不加写表达脱氧措施的符号②专用构造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达，例如：压力容器用钢牌号表达为“Q345R”；耐候钢其牌号表达为Q340NH；Q295HP焊接气瓶用钢牌号；Q390g锅炉用钢牌号；Q420q桥梁用钢牌号③根据需要，通用低合金高强度构造钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(表达平均含碳量，以万分之几计)和化学元素符号，按顺序表达；专用低合金高强度构造钢的牌号，也可以采用两位阿拉伯数字(表达平均含碳量，以万分之几计)和化学元素符号，以及某些规定的代表产品用途的符号，按顺序表达2、优质碳素构造钢和优质碳素弹簧钢牌号表达措施 优质碳素构造钢采用两位阿拉伯数字(以万分之几计表达平均含碳量)或阿拉伯数字和元素符号等组合成牌号①沸腾钢和半镇定钢，在牌号尾部分别加符号“F”和“b”例如：平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其牌号表达为“08F”；平均含碳量为0.10%的半镇定钢，其牌号表达为“10b”②镇定钢(S、P分别≤0.035%)一般不标符号例如：平均含碳量为0.45%的镇定钢，其牌号表达为“45”。

③较高含锰量的优质碳素构造钢，在表达平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号例如：平均含碳量为0.50%，含锰量为0.70%～1.00%的钢，其牌号表达为“50Mn”④高档优质碳素构造钢(S、P分别≤0.030%)，在牌号后加符号“A”例如：平均含碳量为0.45%的高档优质碳素构造钢，其牌号表达为“45A”⑤特级优质碳素构造钢(S≤0.020%、P≤0.025%)，在牌号后加符号“E”例如：平均含碳量为0.45%的特级优质碳素构造钢，其牌号表达为“45E”优质碳素弹簧钢牌号的表达措施与优质碳素构造钢牌号表达措施相似(65、70、85、65Mn钢 在GB/T1222和GB/T699两个原则中同步分别存在)3、合金构造钢和合金弹簧钢牌号表达措施 ①合金构造钢牌号采用阿拉伯数字和原则的化学元素符号表达用两位阿拉伯数字表达平均含碳量(以万分之几计)，放在牌号头部合金元素含量表达措施为：平均含量不不小于1.50%时，牌号中仅标明元素，一般不标明含量；平均合金含量为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%、3.50%～4.49%、4.50%～5.49%、……时，在合金元素后相应写成2、3、4、5……。

例如：碳、铬、锰、硅的平均含量分别为0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金构造钢，当S、P含量分别≤0.035%时，其牌号表达为“30CrMnSi”高档优质合金构造钢(S、P含量分别≤0.025%)，在牌号尾部加符号“A”表达例如：“30CrMnSiA”特级优质合金构造钢(S≤0.015%、P≤0.025%)，在牌号尾部加符号“E”，例如：“30CrM nSiE”专用合金构造钢牌号尚应在牌号头部(或尾部)加表1中规定代表产品用途的符号例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表达为ML30CrMnSi②合金弹簧钢牌号的表达措施与合金构造钢相似例如：碳、硅、锰的平均含量分别为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢，其牌号表达为“60Si2Mn”高档优质弹簧钢，在牌号尾部加符号“A”，其牌号表达为。