钢材常识 - 图文(2)

③锰含量较高者，亦在钢号后标出“ Mn ”，例如“ Y40Mn ”。 5 ．合金结构钢

①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 。

②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“ 12CrMoV ”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 。

③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% 。 ④高级优质钢应在钢号最后加“ A ”，以区别于一般优质钢。

⑤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，钢号表示为 ML30CrMnSi 。

我国钢号表示方法

6 ．低合金高强度钢

①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。

②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构钢相同。 8 ．滚动轴承钢

①钢号冠以字母“ G ”，表示滚动轴承钢类。

②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

①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 。

②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，并在表示含量的数字前加“ 0 ” ，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如 Cr06 。

③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“ W18Cr4V ”。钢号冠以字母“ C ”者，表示其碳含量高于未冠“ C ”的通用钢号。 10 ．不锈钢和耐热钢

①钢号中碳含量以千分之几表示。例如“ 2Cr 13 ” 钢的平均碳含量为 0.2% ；若钢中含碳量≤ 0.03% 或≤ 0.08% 者 , 钢号前分别冠以“ 00 ” 及“ 0 ” 表示之，例如 00Cr17Ni14Mo2 、 0Cr18 Ni9 等。

②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。 11 ．焊条钢

它的钢号前冠以字母“ H ”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“ H2Cr 13 ” ，可以区别于不锈钢“ 2Cr 13 ” 。 12 ．电工用硅钢

①钢号由字母和数字组成。钢号头部字母 DR 表示电工用热轧硅钢， DW 表示电工用冷轧无取向硅钢， DQ 表示电工用冷轧取向硅钢。

②字母之后的数字表示铁损值（ W/kg ）的 100 倍。

③钢号尾部加字母“ G ”者，表示在高频率下检验的；未加“ G ”者，表示在频率为 50 周波下检验的。 例如钢号 DW470 表示电工用冷轧无取向硅钢产品在 50 赫频率时的最大单位重量铁损值为 4.7W/kg 。 13 ．电工用纯铁

①它的牌号由字母“ DT ”和数字组成，“ DT ”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如 DT3 。 ②在数字后面所加的字母表示电磁性能： A ——高级、 E ——特级、 C ——超级，例如 DT 8A 。 三、部分新老钢号对照

1 、碳结钢新、老标准钢号对照。

GB700-88 新标准系参照采用国际标准 ISO630 《结构钢》，而 GB700-79 旧标准主要参照前苏联 IOCT380 ，因此两者的钢号表示方法以及对各钢号所规定的技术要求都不相同，现将新旧标准钢号对照如下。

GB700-88 标准 钢号 技术条件 钢号 GB700-79 标准 技术条件 不分等级，其化学成分和力学性能（ σs,σb,δ 和冷弯）均须保证。 A1 Q195 对轧制薄板和盘条等产品，其力学性能的保证条件，可根据产品特点和使B1 用要求，在有关标准中另行规定。 分 A 、 B 等级，规定的化学成分和力学性能均须保证 A2 Q215 Q 215A 不作冲击试验 Q215B 须作室温冲击试验，用 V 型C2 缺口试样 分 A 、 B 、 C 、 D 等级，规定的化学成分和力学性能均须保证 Q 235A 不作冲击试验 Q235B 须作室温冲击试验，用 V 型A3 Q235 缺口试样 C3 Q 235C 、 Q235D 用于重要焊接结构，前者于 0 O C 作冲击试验，后者于 -20 O C 作冲击试验，试样，试样同上 分 A 、 B 等级，规定的化学成分和力学性能均须保证 A4 Q255 Q 255A 不作冲击试验 Q255B 须作室温冲击试验，用 V 型C4 缺口试样 不分等级，规定的化学成分和力学性Q275 C5 能均须保证

A1 钢保证的力学性能（ σs,σb,δ 和冷弯）， B1 钢保证的化学成分与 Q195 相同 A1 钢的冷弯试验是附加保证条件 1 号钢没有特类钢 A2 钢保证的力学性能， C2 钢保证的化学成分及力学性能，与 Q215 钢基本相同 A3 钢保证的力学性能， C3 钢保证的化学成分及力学性能，与 Q235 钢基本相同 A3 钢附加保证常温冲击试验，用 U 型缺口试样 C3 钢附加保证常温或 -20 O C 冲击试验，试样同上 A4 钢保证的力学性能， C4 钢保证的化学成分及力学性能，与 Q255 钢基本相同 C4 钢附加保证冲击试验，用 U 型缺口试样 C5 钢保证的化学成分及力学性能，与 Q275 钢基本相同 2 、低合金钢目前采用 GB/T1591-94 代替 1591-88 ，现将部分新老钢号对照如下：

GB/T1591-94 Q295 Q345 Q390 Q420

GB1591-88 09MnV 09MnNb 12Mn 12MnV 16Mn 16MnRE 15MnV 15MnTi 16MnNb 15MnVN 14MnVTiRE 钢材专业名词解释

一、共析钢、亚共析钢、过共析钢 1. 共析钢

碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩

余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（ Fe 3C ）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。

从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于 0.77% 时，即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占 12% ，铁素体约占 88% 时，该合金的相变是在恒温下实现的。即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。即含碳量正好是 0.77% 的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。 2. 亚共析钢

常用的结构钢含碳量大都在 0.5% 以下，由于含碳量低于 0.77% ，所以组织中的渗碳体量也少于 12% ，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体 + 珠光体。碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。 3. 过共析钢

工具用钢的含碳量往往超过 0.77% ，这种钢组织中渗碳体的比例超过 12% ，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体 + 渗碳体。这类钢统称为过共析钢。 二、有关钢材机械性能的名词 1. 屈服点（σ s ）

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σ s =Ps/Fo(MPa) ， MPa 称为兆帕等于 N （牛顿） /mm2 ，（ MPa=106Pa ， Pa ：帕斯卡 =N/m2 ） 2. 屈服强度（σ 0.2 ）

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σ 0.2 。 3. 抗拉强度（σ b ）

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 为材料被拉断前达到的最大拉力， Fo 为试样截面面积，则抗拉强度σ b= Pb/Fo （ MPa ）。 4. 伸长率（δ s ）

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（σ s/ σ b ）

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 ），单位为公斤力 /mm2 (N/mm2) 。 ?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表面，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）。 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 ）

钢材专业名词解释

三、有关钢的热处理的名词 1. 钢的退火

将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。 2. 钢的正火

正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。 3. 钢的淬火

淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。

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