钢铁基本知识03概要

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1、钢材知识及金属材料的基本知识钢材分类线材：普线高线 螺纹钢型 材：工字钢 槽钢 角钢 方钢 重轨 高工钢 H 型钢 圆钢 不等边角钢 扁钢 轻轨 齿轮钢 六角钢 耐热钢棒 合结圆钢 合工圆钢 方管 碳工钢 轴承钢碳结圆钢 不锈圆钢 轴承圆钢 矩型管 弹簧钢板 材：中厚板 容器板 中板 碳结板 锅炉板 低合金板 花纹板 冷板 热板冷卷板 热卷板 镀锌板 电镀锌板 电镀锌卷 锰板 不锈钢板 硅钢片 彩涂板 彩钢瓦楞铁 镀锌卷板 热轧带钢管 材：焊管 不锈钢管 热镀锌管 冷镀锌管 无缝管 螺旋管 热轧无缝一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。1、

2、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、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，即得到铸铁（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，即得到钢。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，一般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，

3、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，此外还有贵重金属：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，含碳量一般不超过 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、按品质分类(1) 普通钢（ P0.045%，S0.050%）

4、(2) 优质钢（ P、 S 均 0.035%）(3) 高级优质钢（ P0.035%， S0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢： a.低碳钢（ C0.25%）； b.中碳钢（ C0.250.60%）； c.高碳钢（ C0.60%）。(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 510%）c.高合金钢（合金元素总含量10%）。3、按成形方法分类： (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（

5、珠光体 +渗体）。(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.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

6、.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)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) Q275。b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢(2)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)高速工具钢。 c.特殊性能钢：(a)不

7、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。7、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。 返回什么是特殊钢？对特殊钢尚无统一的定义和概念， 一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分 （合金化）、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、

8、能够满足特殊需要的钢类。与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。我国与日本、欧盟对特殊钢的定义比较接近， 将特殊钢分成优质碳素钢、 合金钢、高合金钢（合金元素大于 10）三大类，其中合金钢和高合金钢占特殊钢产量的 70。主要钢种优特殊碳素结构钢、 碳素工具钢、 碳素弹簧钢、 合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢，以及高温合金、精密合金、电热合金等。目前世界上有近 2000 个特殊钢牌号、约 50000 个品种规格。 特殊钢除了种类繁多之外， 在规格上也表现出与普通钢不同的特点。除了板、管、丝、带、棒

9、和异型材之外，还有复合材、表面合金化材、表面处理材、精锻材、精密铸件、粉末冶金制品等。一、我国钢号表示方法概述钢的牌号简称钢号， 是对每一种具体钢产品所取的名称， 是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准钢铁产品牌号表示方法 （ GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如 Si,Mn,Cr 等。混合稀土元素用 “RE”（或 “Xt）”表示。产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示。钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。二、我国钢号表示方法的分类说明1碳素结

10、构钢由 Q+数字 +质量等级符号 +脱氧方法符号组成。它的钢号冠以 “Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值， 单位是 MPa 例如 Q235 表示屈服点（s）为 235 MPa 的碳素结构钢。必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。 质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号： F 表示沸腾钢； b 表示半镇静钢： Z 表示镇静钢； TZ 表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即 Z 和 TZ 都可不标。例如 Q235-AF 表示 A 级沸腾钢。专门用途的碳素钢， 例如桥梁钢、 船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。2优质碳素结构钢钢号

11、开头的两位数字表示钢的碳含量， 以平均碳含量的万分之几表示， 例如平均碳含量为 0.45%的钢，钢号为 “45，”它不是顺序号，所以不能读成 45 号钢。锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn 。沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出， 例如平均碳含量为 0.1%的半镇静钢，其钢号为 10b。3碳素工具钢钢号冠以 “T，”以免与其他钢类相混。钢号中的数字表示碳含量， 以平均碳含量的千分之几表示。 例如 “T8表”示平均碳含量为 0.8%。锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如 “T8Mn”。高级优质碳素工具钢的磷、 硫含量，比一般优质碳素工具钢低，

12、 在钢号最后加注字母 “A”，以示区别，例如 “T8MnA”。4易切削钢钢号冠以 “Y”，以区别于优质碳素结构钢。字母 “Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为 0.3%的易切削钢，其钢号为 “Y30”。锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如 “Y40Mn”。5合金结构钢钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示， 如 40Cr。钢中主要合金元素， 除个别微合金元素外， 一般以百分之几表示。 当平均合金含量 1.5%时，钢号中一般只标出元素符号， 而不标明含量， 但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字 “1，”例如钢号 “12Cr

13、MoV”和 “12Cr1MoV”，前者铬含量为 0.4-0.6%，后者为 0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量 1.5%、2.5%、3.5%时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4 等。例如 18Cr2Ni4WA 。钢中的钒 V 、钛 Ti、铝 AL 、硼 B、稀土 RE 等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如 20MnVB 钢中。钒为 0.07-0.12%，硼为 0.001-0.005%。高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的 30CrMnSi 钢

14、，钢号表示为 ML30CrMnSi 。6低合金高强度钢钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如 16Mn 钢，用于桥梁的专用钢种为 “16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为 “16MnL”，压力容器的专用钢种为“ 16MnR”。7弹簧钢弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类， 其钢号表示方法， 前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。8滚动轴承钢钢号冠以字母 “G”，表示滚动轴承钢类。高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出， 铬含量以千分之几表示例如 GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。9合金工具钢和高速工具钢合金工具钢钢号的平均碳含量 1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量 1.0% 时，以千分之几表示。例如 Cr12、CrWMn 、9SiCr、3Cr2W8V 。钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。 但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示