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钢铁基础知识入门一、钢的定义钢，是对含碳量质量百分比介于 0.02%至 2.04%之间的铁合金的统称钢的 化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢（碳钢）或普通钢；在实 际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等等 人类对钢的应用和研究历史相当悠久，但是直到19 世纪贝氏炼钢法发明之前， 钢的制取都是一项高成本低效率的工作如今，钢以其低廉的价格、可靠的性能 成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺 的成分可以说钢是现代社会的物质基础钢包含的成分:钢是含碳量在 0.02%-2.11%之间的铁碳合金我们通常将其与铁合称为钢铁， 为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过 1.7%钢的主要元素除铁、碳外， 还有硅、锰、硫、磷等其它成分是为了使钢材性能有所区别以下以字母顺序 列出重要的钢材，他们包含以下成分：碳（Carbon）存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有 0.6%以上的碳，也称为高碳钢铬（Chromium）增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈锰（Manganese）重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、 及耐磨损性。

在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢 材中，除了 A-2,L-6 和 CPM 420V钼（Molybdenum）碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度， 出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼， 这样它们才能在空气中变硬镍(Nickle)保持强度、抗腐蚀性、和韧性出现在L-6\AUS-6和AUS-8中 硅(Silico n)有助于增强强度和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢 材的强度钨(Tu ngste n)增强抗磨损性将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速 钢在高速钢 M-2 中就含有大量的钨钒(Va nadium)增强抗磨损能力和延展性一种钒的碳化物用于制造条纹钢 在许多种钢材中都含有钒，其中M-2, Vascowear, CPM T440V和420VA含有大 量的钒而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒指含碳量小于 2％的铁碳合金根据成分不同，又可分为碳素钢和合金钢 根据性能和用途不同，又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢钢的分类： 按品质分类⑴ 普通钢(PW0.045%, SW0.050%) 不锈钢产品(2) 优质钢(P、S 均W0.035%) (3)高级优质钢(PW0.035%, SW0.030%) 按化学成份分类(1)碳素钢：a.低碳钢(CW0.25%)； b.中碳钢(0.25WCW0.60%)； c.高碳钢(C $0.60%)。

⑵合金钢：a.低合金钢(合金元素总含量W5%) 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) 灼烧可使钢中的碳变为二氧化碳挥发掉,灼烧后钢样品质量会减轻但灼 烧后质量会增多,原因：钢中的铁与氧结合生成四氧化三铁,且含炭少于铁 按成形方法分类(1) 锻钢； (2) 铸钢； (3) 热轧钢； (4) 冷拉钢 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 按用途分类(1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢2) 结构钢a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、 氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、 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.耐热钢包括抗氧化钢、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。

综合分类⑴普通钢 a.碳素结构钢：a) Q195； (b) Q215(A、B)； (c) Q235(A、B、C)； (d) Q255(A、B)； (e) Q275b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢⑵优质钢(包括高级优质钢)a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢； (c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢b.工具钢：(a)碳素工 具钢；(b)合金工具钢；(c)咼速工具钢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)高锰耐磨钢按冶炼方法分类(1) 按炉种分a.平炉钢:(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢b.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c.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) 按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢；b.半镇静钢；镇静钢；d.特殊镇静钢 二、低合金钢合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢，顾名思义，以含有合金元素的 总量来加以区分，总量低于3%称为低合金钢，5〜10%为中合金钢，大于10%为 高合金钢。

在国内习惯上又将特殊质量的碳素钢和合金钢称为特殊钢，全国 31 家特钢企业专门生产这类钢，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合 金工具钢、高速工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢、 电工钢，还包括高温合金、耐蚀合金和精密合金等国外的低合金钢，实际上是我们所熟悉的低合金高强度钢，属于特殊钢范畴， 在美国叫做高强度低合金钢(HSLA—Steel),俄罗斯及东欧各国称为低合金建筑 钢，日本命名为高张力钢而在国内，首先是把低合金钢划入了普钢范围，概念 上的区别导致在产品质量上的差异在名称上也几经变化，如低合金建筑钢、普 通低合金钢、低合金结构钢，至1994 年叫做低合金高强度结构钢( GB/T1591— 94)到目前为止，从发表的资料文献来看，低合金钢的名称仍然随着国家、企 业和作者而异低合金钢与碳素钢、低合金钢与合金钢之间，明确划出的概念是不存在的 在国外， 50年代曾给低合金钢下过定义，总的意思是，凡是合金元素总量在3% 以下，屈服强度在 275Mpa 以上，具有良好的可加工性和耐腐蚀性，以型、带、 板、管等钢材形状，在热轧状态直接使用的软钢的替代品当然，在技术发展进 程中，低合金钢不论在合金含量、性能水平和交货状态，已经有了很大的变化。

在我国，低合金钢是一个更加笼统的钢类，钢材品种不仅含有低合金焊接高 强度钢，还包容了低合金冲压钢、低合金耐腐蚀钢、低合金耐磨损钢、低合金低 温钢、甚至还纳入了低、中碳含量的低合金建筑钢和中、高碳含量的低合金铁道 轨钢具有中国特色，但带来的一个问题是缺乏与国外统计数据的可比性Q345：Q345是一种钢材的材质它是低合金钢(CvO.2%),广泛应用于桥梁、车辆、 船舶、建筑、压力容器等Q代表的是这种材质的屈服，后面的345，就是指这 种材质的屈服值,在345左右并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小类同于 Q235 的命名方法：Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E这是等级的区分，所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已！Q345A级，是不做冲击;Q345B级，是20度常温冲击;Q345C级，是0度冲 击;Q345D级，是一20度冲击;Q345E级，是一40度冲击在不同的冲击温度，冲 击的数值也有所不同品名等级化学成參(重量百分比)Chemical comp□sition(WTK)机械性质M已cl'L：iTLicai properit ies碳(C)猛(Mh)磷(P)硫(S)硅.■(Al)(V)锯(Nb.)钛(Ti)抗拉强度(Mpa)屈服强度(Mpa)伸长率%Q345A螯CL拓1.1. 60■■^0. 04 &罢Cl. 045幽.550.0. 150. 015~0. 0600. 02^0.20470—63034522BWO.：纠卷 0. 040^0. 040-C蜃CL 20^O.JO35成 CL 0350. 015Dg[i. IB-^D..Q3'：0割.Q3'a0. 015E遙Q. 1.8璨Q. 02&奁Q. 025'0. 015Q235普通碳素结构钢一普板，是一种钢材的材质。

Q代表的是这种材质的屈服度， 后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235 左右并会随着材质的厚度的增 加而使其屈服值减小由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能 得到较好配合，用途最广泛常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、 槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板大量应用于建筑及工程结构用以制作钢筋或 建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅 炉、容器、船舶等，也大量用 作对性能要求不太高的机械零件C、D级钢还可作某些专业用钢使用Q235与Q345的区别：1、 Q235 的屈服强度下限为 235MPa， Q345 的屈服强度下限为 345MPa(Q 的意义为汉字的"屈"字，后面的数值代表屈服强度下限)2、 二者合金含量不同：Q235为普通碳钢，Q345为低合金钢Q235是碳素 结构钢，与旧标准GB700-79牌号对照A3、C3Q345是低合金结构钢，与旧标准 1591-88 牌号对照 12MnV、 16Mn 16MnRE、 18Nb、 14MnNb3、 性能和应用， Q235--金属结构件，心部强度要求不高的渗碳或氰化零件， 拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓螺母、套筒、轴及焊接件。

Q345--综合力学性能 良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低压容器、油罐、车辆、起重 机、矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属 结构件，热轧或正火状态使用，可用于-40°C以上寒冷地区的各种结构低合金高强度钢19 世纪末，在低合金高强度钢发展的初期，钢种的合金设计只考虑抗拉强 度钢中加入较高含量的 Si、Mn、Ni、Cr 等某一合金元素以改善某一方面的使 用性能，但获得高强度的主要手段仍然依赖于较高的含碳量随着钢结构由铆接 向焊接发展，为了提高钢的抗脆断性能，逐步向降低钢中含碳量和复合合金化的 方向变化20 世纪 50 年代，为节约合金元素，曾采用热处理的方法以获得强度和韧性 的良好匹配60 年代，开始了称之为微合金化和控制轧制生产的新阶段，出现 了一些新的钢种至 70 年代，发展成熟的微珠光体钢和无珠光体钢、针状铁素 体钢、超低碳贝氏体钢、热轧双相钢以及低碳马氏体钢在油气输送管线、深井油 管、汽车钢板等领域中得到推广应用；在 80 年代，这些钢种在工程结构材料中 占有重要的地位中国于 1957 年开始研制低合金高强度钢，结合中国的资源发 展了 Mn、Mn-V、Mn-Ti、Mn-Nb和Mn-Mo等一系列的钢种，屈服强度为30〜 70kgf/mm2。

低合金高强度钢按其主要性能和用途，可分为高强度用钢、低温用钢和耐蚀用钢 三类：高强度。