常用金属材料基础知识

1、目 录第1章：金属材料名称常用基础术语1第2章：钢的分类基础知识1第3章：金属材料机械性能基础知识3第4章：常用金属材料中各种化学成分对性能的影响4第5章：常用金属材料牌号表示方法8第6章：部分常用钢的牌号、性能和用途14第7章 主要加工和交付形式钢板的性能特点和用途20第1章：金属材料名称常用基础术语1基础术语：  黑色金属：铁和铁的合金均称为黑色金属。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。  纯   铁：纯度很高的铁，化学纯铁含碳量几乎为零，工业纯铁含碳量<0.05%。纯铁是很软的，一般不应用到实际中。  铁碳合金：以铁为基础，以碳为主要添加元

2、素的合金，统称为铁碳合金。如钢和生铁。  生   铁：把铁矿石放到高炉中冶炼而成的，含碳量24.3（也有资料称3.5%5.5%、2.11%-6.67%）的铁碳合金称为生铁。生铁质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形，主要用来炼钢和制造铸件，如白口铁、灰口铁和球墨铸铁。也有习惯上把炼钢生铁叫做生铁，把铸造生铁简称为铸铁。  白 口 铁：碳以Fe3C形态分布的生铁称为白口铁，其断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。  灰 口 铁：碳以片状石墨形态分布的生铁称为灰口铁，其

3、断口呈银灰色，由于石墨质软并有润滑作用，因而这种生铁具有良好的易切削、耐磨和铸造性能等优点。但是，由于有片状石墨的存在，降低了它的抗拉强度，使它不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造机床床座、铁管等。因此，通常把这种生铁叫做铸造生铁。  球墨铸铁：碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。  钢：含碳量在0.04%-2.3%之间（也有资料称0.03%-1.2%）的铁碳合金称为钢。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。  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

4、等。第2章：钢的分类基础知识1按品质进行分类  普 通 钢：P0.045%   S0.050%（如普通碳素结构钢Q195、Q235等）  优 质 钢：P0.035%   S0.035%（如优质碳素结构钢20号、45号钢等）  高级优质钢：P0.035%   S0.030%（比优质钢更优质，一般在钢号后加A以示区别，如08A等）2按化学成份进行分类1）碳素钢：  低碳钢：C0.25%    中碳钢：C0.250.60%  高碳钢：C0.60%2）合金钢：&#

5、160; 低合金钢（合金元素总含量5%）；  中合金钢（合金元素总含量510%）；  高合金钢（合金元素总含量10%）。3按成形方法分类：锻钢   铸钢  热轧钢  冷拉钢。4按金相组织分类1）退火状态的：亚共析钢（铁素体+珠光体）；共析钢（珠光体）；过共析钢（珠光体+渗碳体）；莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。2）正火状态的：珠光体钢  贝氏体钢  马氏体钢  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：普通碳素结构钢；低合金结构钢；钢筋钢。2）结构钢机械制造用钢：调质结构钢；表面硬化

6、结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。弹簧钢轴承钢3）工具钢：碳素工具钢；合金工具钢；高速工具钢。4）特殊性能钢：不锈耐酸钢；耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；电热合金钢；耐磨钢；低温用钢；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）普通钢碳素结构钢： 低合金结构钢  特定用途的普通结构钢2）优质钢（包括高级优质钢）结构钢：优质碳素结构钢  合金结构钢  弹簧钢  易切钢  轴承钢特定用途优质结构钢。工具钢：碳素工

7、具钢  合金工具钢  高速工具钢。特殊性能钢：不锈耐酸钢  耐热钢   电热合金钢  电工用钢  高锰耐磨钢。8按冶炼方法分类1）按炉种分平炉钢：酸性平炉钢  碱性平炉钢。转炉钢：酸性转炉钢  碱性转炉钢   或底吹转炉钢  侧吹转炉钢  顶吹转炉钢。电炉钢：电弧炉钢  电渣炉钢  感应炉钢  真空自耗炉钢  电子束炉钢。2）按脱氧程度和浇注制度分沸腾钢 半镇静钢 镇静钢 特殊镇静钢。第3章：金属材料机械性能基础知识11 金属

8、材料机械性能基础术语：1）屈服点（s）：钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，此时应力不增加或开始有所下降，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（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0.2

9、。3）抗拉强度（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b= Pb/Fo （MPa）。4）抗压强度（lc）  材料试样受压力时，在压坏前所承受的最大应力。5）抗弯强度（cb）  材料试样受弯曲力时，在破坏前所承受的最大应力。4）伸长率（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（s/b）  钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比

10、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）

11、    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）。  

12、;  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）12 力学性能与可成形性及使用性能的关系  要使钢板获得所需的形状，必须使其永久变形，所采取的工艺可以是局部或整体弯曲、深冲、张拉或这些成型方法的组合。（1）薄钢板的屈服强度表示出成形后的可成形性和强度，对普通碳素钢板的成形，屈服点值过高，常常有可能发生过大的回弹、成形时容易破断

13、，磨具磨损快以及由于塑性不良而出现缺陷。然而材料的屈服点小于140Mpa时，又可能经受不住成形过程中施加的应力，对用于较复杂或复杂成形加工或冲压加工的钢板，通常要求具有比较低的屈服强度值，而且屈服比值愈小，由钢板的成形性能愈好。（2）中厚板的冷态可成形性与材料的屈服强度和伸长率有直接关系。屈服强度值愈低，产生永久变形所需的应力愈小；伸长率值愈高，高的延展性可以允许承受大的变形量而不致断裂。（3）对用于建筑结构、桥梁及机械结构件的钢板，为防止构件断裂，要求钢板材料具有特点的抗拉强度，而为防止构件变形，又要求钢板材料具有一定的屈服强度，因此对这类用途的钢材都要求规定抗拉强度、屈服强度的最小值或范围

14、值。（4）对用于承受冲击负荷变形，例如船舶、桥梁、石油、天然气管线用钢板，为防止其使用中发生脆性断裂，又要求其具有一定足够高的冲击韧性-冲击功值。第4章：常用金属材料中各种化学成分对性能的影响1生铁：  生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。  碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能

15、。  硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。  锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。  磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。  硫（S）：在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结

16、合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%（车轮生铁除外）。2钢：21元素在钢中的作用211 常存杂质元素对钢材性能的影响    钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。1）硫  硫来源于炼钢的矿石与燃料

17、焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和 Fe形成低熔点(985)化合物。而钢材的热加工温度一般在11501200以上，所以当钢材热加工时，由于 FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢：S0.02%0.03%；优质钢：S0.03%0.045%；普通钢：S0.055%0.7%以下。2）磷 磷是由矿石带入钢中的，一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称"冷脆"。 冷脆使钢

18、材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量控制较严。高级优质钢： P0.025%；优质钢： P0.04%；普通钢： P0.085%。3）锰 锰是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的。由于锰可以与硫形成高熔点(1600)的 MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。锰具有很好的脱氧能力，能够与钢中的FeO成为MnO进入炉渣，从而改善钢的品质，特别是降低钢的脆性，提高钢的强度和硬度。因此，锰在钢中是一种有益元素。一般认为，钢中含锰量在0.5%0.8%以下时，把锰看成是常存杂质。技术条件中规定，优质碳素结构钢中，正常含锰量是0.5%0.8%；而较高含锰量的结构钢中，其量可达0.7%1.2%。4）

19、硅 硅也是炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。硅与钢水中的FeO能结成密度较小的硅酸盐炉渣而被除去，因此硅是一种有益的元素。硅在钢中溶于铁素体内使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。镇静钢中的含硅量通常在0.1%0.37%，沸腾钢中只含有0.03%0.07%。由于钢中硅含量一般不超过0.5%，对钢性能影响不大。5）氧 氧在钢中是有害元素。它是在炼钢过程中自然进入钢中的，尽管在炼钢末期要加入锰、硅、铁和铝进行脱氧，但不可能除尽。氧在钢中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夹杂形式，使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧性等有严重影响。6氮 铁素体溶解氮的能力很低。当钢中溶有过饱和的氮，

20、在放置较长一段时间后或随后在200300加热就会发生氮以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑性下降，发生时效。钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理，使氮固定在AlN、TiN或VN中，可消除时效倾向。7氢 钢中溶有氢会引起钢的氢脆、白点等缺陷。白点常在轧制的厚板、大锻件中发现，在纵断面中可看到圆形或椭圆形的白色斑点；在横断面上则是细长的发丝状裂纹。锻件中有了白点，使用时会发生突然断裂，造成不测事故。因此，化工容器用钢，不允许有白点存在。 氢产生白点冷裂的主要原因是因为高温奥氏体冷至较低温时，氢在钢中的溶解度急剧降低。当冷却较快时，氢原子来不及扩散到钢的表面而逸出，就在钢中的一些缺陷处由原

21、子状态的氢变成分子状态的氢。氢分子在不能扩散的条件下在局部地区产生很大压力，这压力超过了钢的强度极限而在该处形成裂纹，即白点。212为了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。1硅  提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低；  硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比；  耐腐蚀性。硅的质量分数为15一20的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。缺点：使钢的焊接性能恶化。2锰  锰能提高

22、钢的淬透性。  锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。  锰对钢的高温瞬时强度有所提高。缺点：  含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；  锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服：  当锰的质量分数超过1时，会使钢的焊接性能变坏，  锰会使钢的耐锈蚀性能降低。3铬在钢中的作用  铬可提高钢的强度和硬度。  铬可提高钢的高温机械性能。  使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性  阻止石墨化  提高淬透性。缺点

23、：  铬是显著提高钢的脆性转变温度    铬能促进钢的回火脆性。4）镍在钢中的作用  可提高钢的强度而不显著降低其韧性；  镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性；  改善钢的加工性和可焊性；  镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。5）钼在钢中的作用  钼对铁素体有固溶强化作用。  提高钢热强性  抗氢侵蚀的作用。  提高钢的淬透性。缺点：  钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。6）钨在钢中的作用  提高强

24、度  提高钢的高温强度。  提高钢的抗氢性能。  是使钢具有热硬性。因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。7）钒在钢中的作用  热强性。  钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。8）钛在钢中的作用  钛能改善钢的热强性，提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度；  并能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600以上，在珠光体低合金钢中，钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此，钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。9）铌在钢中的作用  铌和碳、氮、氧都有极强的结合力，并与之形成相应的极为

25、稳定的化合物，因而能细化晶粒，降低钢的过热敏感性和回火脆性。  有极好的抗氢性能。  铌能提高钢的热强性10）硼在钢中的作用   ；  提高钢的淬透性。  提高钢的高温强度。强化晶界的作用。11）铝在钢中的作用  用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度；  提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究；4AI即可改变氧化皮的结构，加入6A1可使钢在980C以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时，其抗氧化性能有更大的提高。例如，含铁50一55

26、、铬30一35、铝10一15的合金，在1 400C高温时，仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用，近年来，常把铝作为合金元素加入耐热钢中。  此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5，的抗腐蚀性。缺点：  脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向。  当含铝较高时其高温强度和韧性较低。22合金元素对钢的主要工艺性能的影响：  钢的主要工艺性能有：冷态成型性、切削性、焊接性能、热处理工艺性、铸造性能等221 合金元素对钢的冷态成型性的影响    冷态成型性：冷态成型包括许多不同的冷成型工艺，如深冲、拉延成型和弯曲等。其冷态成型工艺

27、性能优劣涉及被变形材料的成分、组织和冷变形工艺参量（模具形状、变形量、变形速度、润滑条件等）。  与冷态成型性有关的材料性能参量有：低的屈服强度高的延伸率高的均匀伸长率高的加工硬化率（n值），高的深冲性参量（r值）适当而均匀的晶粒度；控制夹杂物的形状和分布；游离渗碳体的数量和分布。1）冷轧薄钢板：  碳：碳含量增加会使拉延能力变坏，因此绝大部分钢板都采用低碳钢。  锰：锰的影响和碳相似，但适当的含量可以减轻硫的不良作用。  磷、硅：磷和硅溶于铁素体引起强化并略影响塑性，降低拉延性能。2）热轧钢板  选用冲压用热轧钢板时，既要考虑强度要求，也要考

28、虑冲压性能。  碳：碳是对热轧钢板冲压性能影响最大的元素。对于冲压用的热轧钢板，一般不宜以增加碳的办法来提高强度，应采用添加合金元素来提高钢的强度。  硫：硫在钢中形成硫化物夹杂，在轧制中拉长，分割金属基体降低塑性，影响冲压性能。222 合金元素对钢的切削加工性的影响    非金属夹杂物是决定钢的切削性的主要因素。非金属夹杂物的类型、大小、形状、分布和体积百分数不同，对切削性的影响也不同。 为了达到改善钢的切削性的目的，这些非金属夹杂物必须满足下列四个条件：在切削运动平面上，夹杂物必须作为应力集中源，从而引起裂纹和脆化切屑的作用。夹杂物必须具有

29、一定的塑性，而不致切断金属的塑性流变，从而损害刃具的表面。夹杂物必须在刃具的前面与切屑之间形成热量传播的障碍。夹杂物必须具有光滑的表面，而不能在刃具的侧面作为磨料。钢的切削性的提高主要还是通过加入易削添加剂，例如S、P、Pb、Bi、Ca、Se(硒)、Te(碲)等。 硫是了解最清楚和广泛应用的易削添加剂。  当钢中含足够量的Mn时，S的加入将形成MnS夹杂物。加S的碳钢可以提高切削速度25或更高，它取决于钢的成分和S的加入量。 约1体积份额的MnS, 可以使高速钢刃具的磨损速率迅速下降。MnS夹杂物在切削剪切区作为应力集中源，可以起裂纹源的作用，并随后引起切屑断裂。因此，随着MnS体积

30、份额的增加，切屑破断能力得到改善。 MnS夹杂物还可能在切屑刃具表面沉积为MnS薄层，这种薄层可以降低刃具与切屑的摩擦，导致切削温度和切屑力的降低，并减少刃具的磨损或成为热量传播的障碍，从而延长刃具的使用寿命。 Pb是仅次于S的常用易削添加剂。  Pb对切削加工性的有益效应，不取决于MnS的存在，因而可以加到低S钢和加S钢中。在不添加S的钢中，Pb以分散的质点形式分布于钢中。在加S钢中，Pb首先与MnS结合。与S相似，Pb可以作为内部润滑剂降低摩擦力，并转过来降低剪切抗力，并减小切屑与刃具的接触面积，从而降低刃具的磨损。 近年来许多注意力已经转到通过Ca脱氧生产易削结构钢上。

31、0; 通过用Ca-Si和Si-Fe合金控制脱氧，可以形成特定的CaO-MnO-SiO2-Al2O3四元非金属夹杂物，它在机加工时，将在刃具磨损表面沉积为一个薄层（约20m）。这种薄层是磨损的障碍，因而可延长碳化物刃具的使用寿命。223合金元素对钢的焊接性的影响    钢的焊接性是一个很复杂的工艺性能，因为它既与焊接裂纹的敏感性有关，又与服役条件和试验温度下所要求的韧性有密切联系。 一般认为，高强度低合金钢的焊接性是良好的，并且随含碳量的降低，焊接性得到改善。 为此，国际焊接协会根据统计数据，采用碳当量为比较的基础，由加入的各元素来计算和评定钢材的焊接性能。

32、0; 其近似公式如下：  碳当量 = C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5  式中：元素符号代表该元素重量百分比。  碳当量越低，焊接性能越好。  碳当量0.35%，焊接性能良好；碳当量0.4-0.5%，焊接就较困难。第5章：常用金属材料牌号表示方法1生铁：11 炼钢生铁（即白口铁）：     炼钢生铁按含硅（Si ）量划分铁号, 按含锰（Mn ）量分组，按含磷（P ）量分级，按含硫（S ）量分类。     具体牌号和标准见下表（根据GB717-82）铁

33、种       炼钢用生铁铁号       牌号       炼04       炼08       炼10      代号       L04    

34、;   L08       L10化学成分%       Si       0.45       >0.45-0.85       >0.85-1.25      Mn    &

35、#160;  一组       0.30          二组       >0.30-0.50          三组       >0.50      P

36、0;      一级       0.15          二级       >0.15-0.25          三级       >0.25-0.40 

37、0;    S       特类       0.02          一类       >0.02-0.03          二类     

38、0; >0.03-0.05          三类       >0.05-0.0712 铸造用生铁（即灰口铁）      铸造生铁硅含量为1.25-3.6%。碳多以石墨状态存在。断口呈灰色，质软易切削加工。主要用来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。 铸造用生铁按含硅（Si）量划分铁号，按含锰（Mn）、磷（P）、硫（S）分组、级、类。     具

39、体牌号和标准见下表（根据YB/ T14 -91）：铁种       炼钢用生铁铁号       牌号       铸34       铸30       铸26       铸22     

40、  铸18       铸14      代号       Z34       Z30       Z26       Z22       Z18   

41、;    Z14化学成分%       C       >3.3      Si       >3.20-3.60       >2.80-3.20       >2.40-2.80 &

42、#160;     >2.00-2.40       >1.60-2.00       >1.25-1.60      Mn       一组       0.50       &#

43、160;  二组       >0.50-0.90          三组       >0.90-1.30      P       一级       0.06   

44、   S       一类       0.03          二类       0.0413 球墨铸铁用生铁：球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，只是低硫低磷。低硫使碳充分在铁中石墨化。低磷提高生铁的机械性能；主要用于生产性能（机械性能）较好的球墨铸铁件。 球墨用生铁也是按含硅（Si）量划分铁号，按含锰（M

45、n）、磷（P）、硫（S）分组、级、类。     具体牌号和标准见下表（根据GB1412-85）铁种       球墨铸铁用生铁牌号       Q10       Q12       Q16化学成分%       Si   

46、60;   0.45       >0.45-0.85       >0.85-1.25      Mn       一组       0.20          二组 

47、0;     >0.200.50          三组       >0.500.80      P       一级       0.05       &

48、#160;  二级       >0.050.06          三级       >0.060.08      S       特类       >0.080.10  

49、;        一类       0.02          二类       >0.020.03          三类       >0.030.042

50、钢21 我国钢材牌号表示方法概述：     钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称。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：1）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；2）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，见表：GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义名称       汉字  

51、0;    符号       字体       位置屈服点       屈       Q       大写       头沸腾钢       沸&#

52、160;      F       大写       尾半镇静钢       半       b       小写       尾镇静钢    

53、60;  镇       Z       大写       尾特殊镇静钢       特镇       TZ       大写       尾氧气转炉（钢） &

54、#160;     氧       Y       大写       中碱性空气转炉（钢）       碱       J       大写     

55、  中易切削钢       易       Y       大写       头碳素工具钢       碳       T       大写  

56、60;    头滚动轴承钢       滚       G       大写       头焊条用钢       焊       H       大写

57、       头高级（优质钢）       高       A       大写       尾特级       特       E    

58、   大写       尾铆螺钢       铆螺       ML       大写       头锚链钢       锚       M 

59、0;     大写       头矿用钢       矿       K       大写       尾汽车大梁用钢       梁     

60、60; L       大写       尾压力容器用钢       容       R       大写       尾多层或高压容器用钢       高层  

61、;     gc       小写       尾铸钢       铸钢       ZG       大写       头轧辊用铸钢     

62、60; 铸辊       ZU       大写       头地质钻探钢管用钢       地质       DZ       大写       头续表：电工用热轧硅钢 

63、;      电热       DR       大写       头电工用冷轧无取向硅钢       电无       DW       大写    

64、;   头电工用冷轧取向硅钢       电取       DQ       大写       头电工用纯铁       电铁       DT       大

65、写       头超级       超       C       大写       尾船用钢       船       C    

66、60;  大写       尾桥梁钢       桥       q       小写       尾锅炉钢       锅       g  

67、60;    小写       尾钢轨钢       轨       U       小写       头精密合金       精       J&#

68、160;      大写       中耐蚀合金       耐蚀       NS       大写       头变形高温合金       高合   

69、60;   GH       大写       头铸造高温合金           K       大写       头3）钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。22 我国钢材牌号表示方法分类具体说明：  

70、60;  在此是以钢材的用途分类作为表示方法分类的基础：1）碳素结构钢：表示方法：Q+数字+（质量等级符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号）     钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点；     “Q”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。  

71、;   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）优质碳素结构钢表示方法：数字+（元素符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号）     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，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

72、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）碳素工具钢表示方法：字母T+数字+（元素符号）+（质量等级符号）     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%。 

73、0;   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，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。4）易切削钢     表示方法：字母Y+数字+（元素符号）     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”。

74、     锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。5）合金结构钢表示方法：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号）     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“1

75、2CrMoV”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。  

76、60;  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ML30CrMnSi6）低合金高强度钢表示方法：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号）     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 

77、;    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）滚动轴承钢表示方法：高碳铬轴承钢：字母G+Cr元素符号和数字渗碳轴承钢：字母G+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）     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&#

78、160;    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。     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“W1

79、8Cr4V”。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     钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”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。     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。

80、例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。12）电工用硅钢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。字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。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。在数

81、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DT8A。普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号  22华阳公司常用或常见日本钢牌号表示方法和含义：221日本钢材（JIS系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：第一部分（表示材质：SSteel钢、FFerrum铁）+第二部分（表示形状、种类、用途：PPlate表示板，TTube表示管，KKogu表示工具、SStructure表示结构）+第三部分（表示特征数字，一般为最低抗拉强度）如：1）SS400第一个S表示钢(Steel)，第二个S表示结构（Structure），400为下限抗拉强度400MPa，整体表示抗拉强度

82、为400 MPa的普通结构钢。2）SPHC第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个H表示热（Heat），第四个C表示商业（Commercial），整体表示一般用热轧钢板及钢带。3）SPHD第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个H表示热（Heat），第四个D表示表示冲压（Drawing），整体表示冲压用热轧钢板及钢带。4）SPHE第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个H表示热（Heat），第四个E表示深冲压，整体表示深冲用热轧钢板及钢带。5）SPCC第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个

83、C表示冷（Cold），第四个C表示商业（Commercial），整体表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。其中需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。6）SPCD第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个C表示冷（Cold），第四个D表示表示冲压（Drawing），整体表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。7）SPCE第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个C表示冷（Cold），第四个E表示深冲压，整体表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢

84、。需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。     其它表示符号：     1）冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。     2）表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。222JIS机械结构用钢牌号表示方法为：    &

85、#160;  第一部分（SSteel钢）+第二部分（含碳量：用中间值×100表示）+第三部分（字母代号：字母C表示碳      K表示渗碳用钢）       如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。23部分宝钢生产的特注宝钢牌号表示方法：宝钢1550冷轧产品牌号命名方法（一）冲压用冷连轧钢带牌号命名方法1）一般冲压用钢：BLCB宝钢（BAOSTEEL）缩写；L低碳（Low Carbon）；C一般用（Commercial）2）抗时效性低屈服钢：BLDB宝钢（

86、BAOSTEEL）缩写；L低碳（Low Carbon）；D冲压用（Drawing）3）非时效性极深冲用钢：BUFD（BUSD）B宝钢（BAOSTEEL）缩写；U超级（Ultra）；F成型（Formability）；D冲压（Drawing）4）非时效性超深冲用钢：BSUFDB宝钢（BAOSTEEL）缩写；SU超高级（Ultra+Super）；F成型（Formability）；D冲压（Drawing）（二）冷成型用高强度冷连轧钢带牌号命名方法：B ×××××B宝钢（BAOSTEEL）缩写；×××最小屈服点值；×

87、;一般用V、X、Y、Z表示V：高强度低合金，屈服点与抗拉强度差值无规定X：V中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别70MPaY：V中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别100MPaZ：V中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别140MPa×氧化物/硫化物夹杂控制（K：镇静、细晶粒；F：K+硫化物控制；O：K、F外）例：B240ZK、B340VK（三）抗凹陷性冷连轧钢带牌号命名方法：B ×××××B宝钢（BAOSTEEL）缩写×××最小屈服点值×强化方式（P：强化；H：烘烤硬化）×由1或2表示（1：超

88、低碳；2：低碳）例：B210P1：深冲压用高强度钢；B250P2：一般加工用含磷高强度钢；B180H1：深冲用烘烤硬化钢。第6章：部分常用钢的牌号、性能和用途1部分常用钢的牌号：钢的类别    具体的产品牌号碳素结构钢    Q195    Q195F、Q195b、Q195   Q215    Q215AF、Q215Ab、Q215A、Q215BF、Q215Bb、Q215B   Q235