[整理]20#、25#、45#和40Cr钢材知识基础

1、、20专冈GB/T20 （国标）ISO 标准中无此钢代号（国际标准） OCTt20 （前苏联）ASTM 1020 （美国）JISS20C （日本）DIN C22 （前联邦德国）BS1C22 （英国）NFC22 （法国）注：国内牌号中有些钢在ISO中无代号20成分：C （0.17 0.24）%Si （0.17 0.37）%Mn （0.35 0.65）%P< 0.040%S< 0.040%屈服点（rAs不小于250MPa抗拉强度（rAb-不小于420MPa不小于25%不小于55 %冲击韧度aAK无硬度HBS 热轧钢15620钢的20是指含碳量，含碳量为 0.2%,属于低碳钢。钢中可分为

2、低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢-含碳量一般小于 0.25%;中碳钢-含碳量一般在 0.250.60%之间；高碳钢-含碳量一般大于 0.60%。钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅 （Si）（ 一般不 超过0.40%）,镒（Mn）（一般不超过0.80%,较高可到1.20%）合金元素 外，不含其他合金元素（残余元素除外）。钢中含碳量低于 2.1%为钢，含碳量高于 2.1%为铁。钢中含碳量越高其韧性越差，铁中含碳量越高其韧性越好。特性（1）特性该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、深谈淬硬钢。 该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。 抗拉强度为253-500MPa, 伸长率24%20特性与15钢基本

3、相仿，但强度稍高。用途：适用于制造 汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造不太重要的中小型渗碳碳氮共渗等零件，如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、变速箱速叉、传 动被动齿轮及拖拉机上凸轮轴、悬挂均衡器轴、均衡器内外衬套 等；在热轧或正火状态下用于制造受力不大，而要求韧性高的各 种机械零件；在重、中型机械制造业中，如锻制或压制的拉杆、 钩环、杠杆、套筒、夹具等。在汽轮机和锅炉制造业中多用于压力W6N平方，温度W450C的非腐化介质中工作的管子、法兰、联箱及各种紧固件；在铁路、机车车辆上用于制造十字头、活塞等 铸件。正火可促进该钢球化，细化大块状先共析铁素体，改进小于160HBS毛坯的切削性能。该钢模具零件工

4、艺路线为：下料 一锻造模坯-退火-机械粗 加工一冷挤压成型 一再结晶退火一机械精加工 一渗碳一淬火、回 火一研磨抛光一装配。1(2)供货状态及硬度未热处理态，硬度 W 156HBs化学成分(3)标准JB/T 6057-92钢的化学成分(质量分数， ) C 0.170.23、Si 0.170.37、Mn 0.350.65、PW 0.035 S< 0.035 Ni < 0.30 Cr<0.15 Cu< 0.25(4)参考对应钢号 我国GB/JB的标准钢号是20、我国台湾CNS标准钢号 S20C、德国DIN标准材料编号 1.0402、德国DIN 标准钢号 CK22/C22、英

5、国BS标准钢号IC22、法国AFNOR标准钢号CC20、法国NF标准钢号C22、意大利UNI标准钢号C20/C21、 比利时NBN标准钢号 C25-1、瑞典SS标准钢号1450、西班牙 UNE标准钢号F.112、美国AISI/SAE标准钢号1020、日本JIS标 准专冈号S20C/S22C。力学性能(5)相变点温度(近似值)Ac1=735 C , Ac3=855 C , Ar3=835 C, Ar1=680 C(6)正火规范 温度920950C,出炉空冷。硬度131156HBS。(7)冷压毛坯软化处理规范温度700720 C,保温时间815h,再以50100 C/h的冷速，随炉降至温度 W55

6、060OC,出 炉空冷。处理前硬度 W 143HBs软化后硬度 W131HBs(8)淬火规范 温度910c由0C, 10%NaCl盐水冷却。二、25号钢材料名称：优质碳素结构钢牌号：25 标准：GB/T 699- 1988特性及适用范围：焊接性及冷应变塑性高，无回火脆性倾向。一般用于制造重型和中型机械中负荷不大的冷冲压件、小锻件和机械加工小零件如垫圈、销轴、螺栓、螺母等；进行渗碳或碳氮共渗处理后， 可制造摩擦片、活塞销和不重要的齿轮；经正火处理，可用作 -20 475 C的压力容器锻件用钢。三、4 5号钢和4 0 Cr有什么区别首先说一点，不是 “见火 ”， 而是 “淬火 ”， 在工厂里为了和

7、“退火 ”不听混淆，也叫做“蘸火 ”。第二： 45 钢的标准读法应该叫“四五钢 ”，而不是四十五号钢。40Cr这种材料的含碳量为0.37%0.44%,比45钢（0.42%0.50%）略低，Si、Mn的含量相当，含 Cr0.80%1.10%。在热轧供货的情况下，这1%的 Cr 基本不起作用，它俩的力学性能大体相当。由于40Cr 的价格比45 钢贵一半左右，所以出于经济性的考虑能用45 钢的就不用40Cr。平常分类45 钢属于GB699“ （优质）碳素结构钢”， 40Cr 属于GB3077“ 合金结构钢”。区别就在于热处理以后。Cr 在热处理中的主要作用是提高钢的淬透性。由于淬透性提高，淬火（或调

8、质）处理后 40Cr 的强度、硬度、冲击韧性等机械性能也明显比45 钢高，但也是由于淬透性强，在淬火时40Cr 的内应力也就比45 钢大，同样的条件下40Cr 材料的工件开裂倾向也就比45 钢材料的工件大。因此为避免工件开裂，40Cr 淬火时大多选用导热性较低的油作为淬火介质（有时也用双液淬火法，俗话叫水淬油冷），而45 刚则用导热性较高的水作为淬火介质。当然， 水和油的选择也不是绝对的，和工件的形状也有密切关系。形状简单的40Cr 零件也可以使用水淬，而形状复杂的45 钢零件也许就得使用油淬甚至盐浴。45号.50Mn.都属优质碳素结构钢。/ o4 O+ Y" % o45 号钢:塑性

9、高， 有较高的强度。在正火或调质状态下使用。用于一般轴.键 .销等比较经济。50Mn:它的弹性.强度.硬度均高。多在正火.淬火状态下使用。用于耐磨要求高.负荷大的零件。如齿轮 .齿轮轴 .等。 ; J） M, ?3 E4 * k+ N3 F!m$ H40Cr 属于合金结构钢,用于比较重要的零件，和直径较大的齿轮.齿轮轴 45 号钢：碳素结构钢，热变形大。耐磨性不好。抛光性能不如40Cr。四、 钢和铁的含碳量分界线是多少?另 ,碳钢和合金钢,他们中在合金元素含量上是否也有着一定的界限, 也是说, 有没有一个 % 量 , 当合金元素大于这个% 量时 , 它就是合金钢?（ 1 ）合金钢alloy s

10、teel在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。 根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。合金钢种类很多，

11、通常按合金元素含量多少分为低合金钢（含量5%）,中合金钢（含量5%10%）,高合金钢（含量 10%）;按质量分为优质合金钢、特质合金钢；按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢（如软磁钢、永磁钢、无磁钢）等。（ 2）钢和铁的含碳量分界线是2.06% 。单一合金元素0.8% 以上叫合金钢。）原则上讲，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，510% 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

12、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等。在钢的分类上，近年虽努力向国际通用标准靠拢，但还有许多不同之处。（ 3） 1.2 早期低合金钢的发展低合金钢的出现可以追溯到19 世纪的 1870 年，一种碳含量0.640.9%和铭含量0.540.68%、抗拉强度685Mpa、弹性极限410Mpa 钢，第一次被采用于工程结构，建造了跨度158.5m 的拱形桥梁。但这种钢不理想也是十分明显的，需要轧后热处理，难以机械加工， 耐蚀性又不良。随后的 1 个多世纪的时间，世界各国不

13、断探索，大体上可以把低合金钢区划为三个不同特征的发展阶段，在20 世纪20年代以前，2060年代及60年代以后。前两个阶段姑且合称为传统的低合金钢发展阶段，后一阶段可以称为现代低合金钢发展阶段（后面我们称它为微合金钢 Microalloyed Steel ）。五、优质碳素结构钢优质碳素结构钢标准：GB/T3190-1996特性及适用范围：优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少，机械性能较为优良。优质碳素结构钢（GB/T699-1999 ）:钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅（Si）（一般不超过0.40%）、镒（Mn）（一般不超过0.

14、80%,较高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（残余元素除外）。 此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其硫（S）、磷（P）杂质元素含量一般控制在0.035%以下。若控制在0.030% 以下者叫高级优质钢，其牌号后面应加“A例如20A;若P控制在0.025%以下、S控制在 0.020%以下时，称特级优质钢，其牌号后面应加 “©示区别。对于 由原料带进钢中的其他残余合金元素，如铬 （ Cr） 、 镍 （ Ni） 、 铜 （ Cu）等的含量一般控制在 Cr< 0.25% Ni<0.30% CuK 0.25%。有的牌号 镒（Mn）含量达到1.40% ,称为镒钢。此类钢

15、是依靠调整含碳（C）量来改善钢的力学性能，因此，根据含碳量的高低，此类钢又可分为：低碳钢-含碳量一般小于0.25%，如10、 20 钢等；中碳钢含碳量一般在0.250.60%之间，如35、45钢等；高碳钢-含碳量一般大于0.60%。此类钢一般不用于制造钢管。实际上，他们之间的含碳量并没有明显的界限。此类钢产量较大，用途较广，一般多轧（锻）制成圆、方、扁等型材、板材和无缝钢管。主要用于制造一般结构及机械结构零、部件以及建筑结构件和输送流体用管道。根据使用要求，有时需热处理（正火或调质）后使用。优质碳素结构钢的分类：优质碳素结构钢按含碳量不同可分为三类：低碳钢（C< 0.25%）、 中碳钢（

16、C为0.25-0.6% ）和高碳钢（00.6%）。优质碳素结构钢按含锰量不同分为正常含锰量（含锰0.25%-0.8% ）和较高含锰量（含锰0.70%-1.20% ）两组，后者具有较好的力学性能和加工性能1、优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带用于汽车、航空产业及其他部分。其钢的牌号为沸腾钢：08F、10F、15F;镇静钢：08、08AL、 10、15、20、25、30、35、40、45、50。25 及 25 以下为低碳钢板 30及30以上为中碳钢板。2、优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带用于各种机械结构件。具钢的牌号为低碳钢包括：05F、0

17、8F、08、10F、10、15F、15、20F、 20、25、20Mn、25Mn 等；中碳钢包括：30、35、40、45、50、55、 60、30Mn、40Mn、50Mn、60Mn 等；高碳钢包括：65、70、65Mn 等。数字代号牌号化学成分.CSiMnCrNiCu不大于优质碳素结构钢牌号及化学成分表:序 号1U2008008F0.05 O.11<0.030.25 0.500.100.300.252U2010010FO.07 0.13<0.07O.25 0.500.150.300.253U2015015F0.12 0.18<0.07O.25 0.500.25O.300.25

18、4U20082080.05 0.110.17 0.37O.35 0.650.10O.300.255U2010210O.07 O.130.17 0.37O.35 0.65O.15O.300.256U20152150.12 0.18O.17 0.370.35 0.65O.25O.300.257U20202200.17 0.230.17 0.37O.35 0.65O.25O.300.258U2025225O.22 0.29O.17 0.370.50 0.80O.250.300.259U20302300.27 0.340.17 0.37O.50 0.80O.25O.300.2510U20352350.

19、32 0.39O.17 0.370.50 0.80O.25O.300.2511U20402400.37 0.44O.17 0.370.50 0.800.Z5O.300.2512U2045245O.42 O.50O.17 0.370.50 0.80O.25O.300.2513U2050250O.47 0.55O.17 0.37O.50 0.80O.25O.300.2514U2055255O.52 0.600.17 0.370.50 0.80O.250.300.2515U2060260O.57 0.650.17 0.370.50 0.800.25O.300.2516U20652650.62 0.7

20、0O.17 0.370.50 0.80O.25O.300.2517U2070270O.67 0.75O.17 0.370.50 0.800.250.300.2518U2075275O.72 0.800.17 0.370.50 0.80O.250.300.2519U2080280O.77 0.85O.17 0.370.50 0.800.250.300.2520U2085285O.82 0.900.17 0.370.50 0.800.25O.300.2521U2115215MnO.12 0.180.17 0.37O.70 1.000.25O.300.2522U2120220Mn0.17 0.230

21、.17 0.370.70 7.000.25O.300.2523U2125225Mn0.22 0.290.17 0.37O.70 1.00O.25O.300.2524U2130230MnO.27 0.340.17 0.37O.70 1.00O.25O.300.2525U2135235M13O.32 0.390.17 0.37O.70 1.00O.250.300.2526U2140240M13O.37 0.440.17 0.370.70 1.000.25O.300.2527U2145245MnO.42 0.50O.17 0.37O.70 1.000.25O.300.2528U2150250Mn0.

22、48 0.560.17 0.37O.70 1.00O.25O.300.2529U2160260Mn0.57 Q 650.17 0,37O.70 1.00O.25O.300.2530U2165265M13O.62 0.700.17 0.37O.90 1.20O.25O.300.2531U2170270M130.67 0.750.17 0.37O.90 1.20O.25O.300.25注：表1所列牌号为优质钢。如果是高级优质钢，在牌号后面加“ A”（今数字代号最后一 位数字改为“3”）；如果是特级优质钢，在牌号后面加。E”（一数字代号最后一位数字改为 “6”）； 对于沸腾钢，牌号后面为“ F”（今

23、数字代号最后一位数字为“ 0”）；对于半镇静钢，牌号后面为“ b”（今数字代号最后 “1”）位品名/国家中国德国美国日本法/英国欧洲国际标准碳素结构钢Q195S1851010SS300S185S185E185Q215S235JR1017SS330S235JRS235JRE235Q235(A3)S235JR1020SS400S235JRS235JRE235Q255S275JO1025SS490S275JOS275JOE275Q275S275J2G31030SS540S275J2G3S275J2G3E275B中国德国美国日本法/英国欧洲国际标准08FC10E1008S09CKC10EC10EC10

24、10FC10E1010S09CKC10EC10EC1015FC15E1015S15CKC15EC15EC15E4优10C10E1010S10CC10EC10EC1015C15E1015S15CC12EC15EC15E4碳20C22E1020S20CC22EC22EC20E4素25C25E1025S25CC25EC25EC25E4P30C30E1030S30CC30EC30EC30E4陶35C35E1035S35CC35EC35EC35E4纲40C40E1040S40CC40EC40EC40E445C45E1045S45CC45EC45EC45E450C50E1050S50CC50EC50EC5

25、0E455C55E1055S55CC55EC55EC55E460C60E1060S58CC60EC60EC60E46517221/67E1065S65-CSP060A67C67EC60E47067E 41071S70-CSPC67EC67E8458-375C75E1075C75EC75EDAB80C75E1080SK5-CSPC75EC75ESC85C85E1084SK5-CSPC85EC85EDH15Mn172101016C350712M5C16E495416MnC16E1016SWRCH-16K080A15CC15K20MnCK221022SWRCH-22K080A2020M5C20E42

26、5MnCK251026SWRCH-22K080A25C2530MnCK301525SWRCH-30K32M5C3035MnCK351037SWRCH-35K35M5C3540Mn40Mn41039SWRCH-40K40M5C4045MnCK451046SWRCH-45K45M5C4550MnCK501053SWRCH-50KC5060MnCK601561SWRH-62BC6065MnCK671566SWRH-67BC6770MnCK671572SWRH72BC67备注：材料共分(A,B,C,D,E)5个等级，不同钢厂不同价格，特殊规格可定做六、304、304L、316、316L均属于什么体？它

27、们之间的区304、304L、316、316L均属于奥氏体不锈钢材。就钢材牌号来说都是美国标准里的材料，如 AISI、ASTM、ASME标准里的奥氏体不锈 钢材料的牌号。其中，304L、316L材料因其含碳量都应W0.03%而 有时会被称为超低碳奥氏体不锈钢材料.正确的叫法为：标准+标准号+版本号+牌号，如:ASTM A240-09 304L材料,表明该材料为：符合美国ASTM标准2009年版本,A240标 准号中304L牌号的奥氏体不锈钢板材料.致以该类型不锈钢钢管的牌号，一般都会在牌号前再加上"TP"代表是钢管的意思：如 ASTM A312-08 TP304、ASTM A

28、312-08 TP316L 等。3.1、 304L、316L才是超低碳不锈钢，也就是后面带L的才是超低碳。 不锈钢本来就是高合金钢的一种。3.2、 304L、316L才是超低碳不锈钢，也就是后面带L的才是超低碳。 不锈钢本来就是高合金钢的一种。4、适用场合：304是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求 良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高 强度的各种场合。302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧 可使其获得较高的强度。302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。303 和 303S

29、e 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se 不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。304L 是碳含量较低的304 不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。304N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。305 和 384 不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。308 不锈钢用于制作焊条。309 、 310、 314 及 330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而 30S5 和 310S 乃是 309 和310 不锈钢的变种，所不同者只是碳含