第1章钢的分类及产品技术标准

1、第一章钢的分类及产品技术标准 教学目的和要求： 1了解钢的分类及国内外牌号表示方法。 2能识别国际和国内外先进标准钢号表示方法，能运用标准、协议进行判定和改判。教学重点和难点： 国内、外钢铁产品牌号表示方法导入 金属材料，特别是钢铁制品在整个国民经济中占有重要地位。在机械、建筑、桥梁、船舶、军事、电子、铁路运输等许多部门都大量应用钢铁产品。随着时代的进步和社会的不断发展，人们需求的钢材品种越来越多，质量要求越来越高，产品技术标准也越来越严格。因此，冶金企业和冶金工作者必须对钢的品种和质量进行深入的研究，从而生产出更多和更好的钢铁材料来满足经济建设对钢品种和质量的需求。一、钢与生铁n 一般而言，

2、钢与生铁都是以铁为主的铁碳合金。它们的主要区别是：n 钢的含碳量2.0%，生铁2.06.67%n 钢具有良好的塑性和韧性，生铁则脆而硬n 钢具有加工性、可焊性、可锻性，生铁则无此特性，但具有可铸造性n 钢中的P、S含量比生铁低 第一节 钢的分类 二、钢的分类 钢的种类繁多，世界上能够生产的钢已达数万种。一般根据钢的品质、冶炼方法、化学成分、用途等进行分类。 普通钢 P0.045%，S 0.055%（1）按品质分类 优质钢 P0.040%，S 0.045% 高级优质钢 P0.030%，S 0.030%第一节 钢的分类 转炉钢 按炼钢方法分 电炉钢 平炉钢(2)按冶炼方法分类 镇静钢：脱氧较完全

3、按脱氧程度分 半镇静钢：部分脱氧 沸腾钢：只进行弱脱氧 第一节 钢的分类 低碳钢： C0.25% 碳素钢 中碳钢： C介于0.25%-0.60% 高碳钢： C0.60%(3)按化学成分分类 低合金钢：合金元素总量5%。 合金钢 中合金钢：合金元素总量在5%-10%之间。 高合金钢：合金元素总量10%。第一节 钢的分类 建筑及工程用钢 结构钢 机械制造用钢 碳素工具钢 工具钢 合金工具钢 高速工具钢 (4)按用途分类 不锈钢、耐热钢、耐磨钢、 特殊钢 低温用钢、电工用钢等 船舶用钢、桥梁钢、压力容器钢、 专用钢 钢轨钢、锅炉钢等。 (5) 按成形方法分类 第一节 钢的分类铸钢锻钢冷轧钢热轧钢一、

4、型钢：全长具有一定截面形状和尺寸的实心钢材称为型钢。第二节 钢产品的分类 认识型钢分类3 按钢种分类按钢种分类国家标准国家标准91，以，以Cr为例，为例，0.3为非合为非合金钢，金钢，0.30.5低合低合金钢，金钢，0.5合金钢）。合金钢）。4 按钢材的用途按钢材的用途 1 按钢材断面形状按钢材断面形状 复杂断面型钢复杂断面型钢 简单断面型钢简单断面型钢 方、圆、扁、方、圆、扁、角角等等 工、槽、钢轨等工、槽、钢轨等 建筑用钢，压力容器钢，桥梁用钢，汽车用钢，核建筑用钢，压力容器钢，桥梁用钢，汽车用钢，核能用钢，耐腐蚀钢等。能用钢，耐腐蚀钢等。 普碳钢普碳钢 优碳钢优碳钢 低合金低合金 钢钢

5、满足力学性能即可满足力学性能即可,普碳普碳Q235优质碳素钢优质碳素钢65Mn，性能外，要控制晶，性能外，要控制晶粒度，粒度，S/P含量，表面质量含量，表面质量低合金钢低合金钢16Mn，20MnSi以加入以加入Mn为为主，另微量元素主，另微量元素Mo、V、Nb等等 合金合金 钢钢 不锈、耐热、高速钢、弹簧钢、合结、不锈、耐热、高速钢、弹簧钢、合结、易切削钢、轴承钢、模具。易切削钢、轴承钢、模具。2 按钢材生产方式按钢材生产方式 热轧或者冷弯。目前热轧为主，但冷弯有扩大的趋势热轧或者冷弯。目前热轧为主，但冷弯有扩大的趋势二、钢板（带）：板带钢是一种宽厚比和表面积都很大的扁平断面钢材。 第二节 钢

6、产品的分类（1）按厚度分类）按厚度分类 （2）按产品宽度分类（带钢）窄带钢：宽度小于600mm；宽钢带：宽度不小于600mm。（3）按用途分类造船板、锅炉板、汽车板、镀层板（镀锡、镀锌）、电工钢板、深冲板、焊管坯、耐酸耐热板等。（4）按钢种分类合金钢、低合金钢、不锈钢、碳素钢等。第二节 钢产品的分类三、钢管空心封闭断面的钢材称为钢管。 第二节 钢产品的分类图1-2-2部分钢管断面示意图 四、周期断面钢材 在同一钢材上沿纵向各部断面尺寸或形状不同，并作周期性变化的钢材称周期断面钢材。 第二节 钢产品的分类 五、特殊断面钢材 特殊断面钢材常见的有车轮、轮箍和钢球。这些产品是在特殊结构的轧机上生产的

7、。第二节 钢产品的分类 钢号是表征某一钢种的称号，是钢在生产、使用中的共同语言。钢号的采用，为生产、供销、设计、科研、贸易、教学、学术交流等方面提供了方便，同时也为钢种性能数据系储备、使用查找等创造了有利条件。 我国的钢号表示方法，根据国家标准规定，采用汉语拼音字母、元素化学符号和阿拉伯数字相结合的原则，即： （a）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。 （b）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。 第三节 国内钢铁产品牌号表示方法常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号 名称 采用的汉字及其汉语

8、拼语采用符号 位置汉字汉语拼音铸造用生铁铸ZHUZ牌号头炼钢用生铁炼LIANL牌号头碳素结构钢屈QUQ牌号头低合金高强度钢屈QUQ牌号头耐候钢耐候NAI HOUNH牌号尾保证淬透性钢 H牌号尾易切削非调质钢易非YI FEIYF牌号头 热端用非调质钢非FEIF牌号头易切削刚易YIY牌号头碳素工具钢碳TANT牌号头塑料模具钢塑模SU MOSM牌号头（滚珠）轴承钢滚GUNG牌号头焊接用钢焊HANH牌号头压力容器用钢容RONGR牌号尾沸腾钢沸FEIF牌号尾半镇静钢半BANB牌号尾镇静钢镇ZHENZ牌号尾特殊镇静钢特镇TE ZHENTZ牌号尾质量等级A、B、C、D牌号尾1碳素结构钢o （1）钢号冠以“Q

9、”，代表钢材屈服强度，后面的数字表示屈服强度值，单位是MPa。例如Q235，它表示钢的s=235MPa。o （2）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。例如：Q215-AF，表示A级沸腾钢。o （3）专门用途的碳素钢，例如船用钢、桥梁钢等，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。 碳素结构钢的特性和应用 牌号主要特性应用举例Q195Q215具有高的塑性、韧性和焊接性能，良好的压力加工性能，但强度低用于制造地脚螺钉、烟囱、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、

10、支架、焊接结构Q235具有良好的塑性、韧性、焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能广泛用于一般要求的零件和焊接结构，如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。Q255具有较好的强度、塑性和韧性，较好的焊接性能和冷、热压力加工性能用于制造要求强度不太高的零件，如螺栓、键、摇杆、轴、拉杆和钢结构用各种型钢、钢板等Q275具有较高的强度、较好的塑性和切削加工性能、一定的焊接性能。小型零件可以淬火强化用于制造要求强度较高的零件，如齿轮、轴、链轮、键、螺栓、螺母、农机用型钢、链节等2优质碳素结构钢o （1）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的

11、万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为45。o （2）锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。o （3）沸腾钢、半镇静钢等应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.10%的半镇静钢，其钢号为10b；再例如平均碳含量为0.08%的沸腾钢，其钢号为08F。 o 优质碳素结构钢中08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。其中20钢用途最广，常用来制造螺钉、螺母、垫圈、小轴以及冲压件、焊接件，有时也用于制造渗碳件。o 30、35、40、45、50、55等牌号属于中碳钢，因钢中珠光体含量增多，其强度和硬度较前提高，淬火后的硬

12、度可显著增加。其中，以45钢最为典型，它不仅强度、硬度较高，且兼有较好的塑性和韧性，即综合性能优良。45钢在机械结构中用途最广，常用来制造轴、丝杠、齿轮、连杆、套筒、键、重要螺钉和螺母等。o 60、65、70、75等牌号属于高碳钢。它们经过淬火、回火后不仅强度、硬度提高，且弹性优良，常用来制造小弹簧、发条、钢丝绳、轧辊等。o （1）钢号冠以“ T ”， 以免与其他钢种相混。o （2）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 ” 平均碳含量为0.8%的工具钢。o （3）锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”。例如T8 Mn。o （4）高级优质碳素工具钢，磷硫含量低，在钢号最

13、后加注字母“A”以示区别。例如T8 MnA。3碳素工具钢 碳素工具钢的特性和应用 牌号主要特性应用举例T7T7A属于亚共析成分的钢，其强度随含碳量的增加而增加，有良好的强度和塑性配合，但切削能力较差用于制造要求有较大塑性和一定硬度但切削软能力要求不大高的工具。如冲子、木工工具、钳工工具、凿子、锤子、钻头、锻模、压模等T8T8A属于共析成分的钢，淬火易过热，变形大，强度、塑性较低，不宜制作受冲击的工具。但经热处理后有较高的硬度和耐磨性用于制造工作时不宜受热的工具。如加工木材用的铣刀、埋头钻、斧子、冲子、手用锤和圆盘锯等T8MnT8MnA性能近似T8、T8A，但有较高的淬透性，能获得较深的淬硬层除

14、能制造T8、T8A所能制造的工具外，还能制造横纹锉刀、手锯条、打石凿子等截面较大的工具T9T9A性能近似T8、T8A用于制造有韧性又有硬度工具。如冲模、冲头、木工工具等。T9还能制造农机切割零件、刀片等T10T10A属于过共析钢，在700800加热时仍能保持细晶粒，不致过热。淬火后钢中含有未溶的过剩的碳化物，增加钢的耐磨性用于制造手工锯、麻花钻、车刀、刨刀、扩孔刀具、钻硬质石材的钻头等不受热工具T11T11A除具有T10、T10A的特点之外，还具有较好的综合力学性能，如硬度、耐磨性及韧性等。对晶粒长大及形成碳化物网的敏感性小用于制造工作时不宜受热的工具。如丝锥、锉刀、刮刀、尺寸不大和截面变化不

15、大的冷冲模、木工工具等T12T12A含碳量高，淬火后有较多的过剩碳化物，因而硬度和耐磨性都高，但韧性低适于制造切削速度不高、刃口不易受热的车刀、钻头、铰刀、铣刀、丝锥、板牙量规及截面尺寸小的冷切边模、冲孔模、金属锯条等不受冲击而需要极高硬度的工具T13T13A属于碳素工具钢中碳含量最高的钢种，硬度极高，碳化物增加且分布不均匀，力学性能较低，不能承受冲击用于制造锉刀、切削工具、车刀、刻刀、刮刀、拉丝工具、钻头、硬石加工工具等切削高硬度材料的刀具4合金结构钢o （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。o （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。例

16、如36 Mn2Si。o （3）钢中的钒、钛、铝、硼、稀土等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢中标出。例如：20MnVB钢中，钒为0.07%0.12%，硼为0.001%0.005%。o （4）高级优质合金结构钢应在钢号最后加“A”。o （5）专门用途的合金结构钢，钢号冠以代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30Cr MnSi钢，其钢号表示为ML30Cr MnSi。 5低合金高强度钢o （1）钢号表示方法，基本上与合金结构钢相同。o （2）对专门用途的低合金高强度钢，应在钢号最后标明。 16 Mnq用于桥梁 例如16 Mn系列钢 16 MnL用于汽车大梁 16 MnR用于压力容器o

17、（1）冷轧晶粒取向，无取向磁性钢牌号表示方法如下：6电工钢o （2）高效电机钢、半工艺无取向钢牌号表示方法 6电工钢Q235AF沸腾钢沸腾钢A等级等级235 MPa屈服强度屈服强度练习：T12A高级优质高级优质 Wc = 1.2%碳素工具钢碳素工具钢20 Mn2 Ti A等级:高级优质含钛量WTi1.5 %含锰量WMn 2 %含碳量WC 0.20 %5 Cr Ni MoWMo1.5 %WNi1.5 %WCr1.5 % 含碳量WC 0.5 % Cr 12 Mo VWV1.5 %含钼量WMo1.5 %含铬量WCr=12 % 含碳量WC1.0 %导入 随着改革开放向纵深发展和市场经济的蓬勃发展，以及

18、对国外贸易的不断扩大，我们的钢铁工业产品也出口世界许多国家和地区，特别是东南亚、东北亚和日本、美国。这些地区由于历史上的原因，客户订货许多采用国外标准订货，而国外钢铁产品牌号的表示方法与我国有所不同，为满足用户要求，可采用国外标准牌号组织生产，特别是我国加入WTO世界贸易组织以后，经济上的互相补充，商品的流通更为普遍。我们就应了解一下，国外钢铁产品牌号表示方法，以便于质量管理。第四节 国外钢铁产品牌号表示方法 产品类别序号牌号名称DIN标准JIS标准GB标准API标准供冷轧用卷1镀锌板带ST01Z-ST05ZSTE250-ZZSTE280-ZZSPGC，SPGRSPGA，SPGSSPGH，SP

19、GWSPGD，SPGDDSYB2超深冲钢板带ST14SPCE08AL3结构钢板带ST12，RRST13ST37-2GST50SPCCSPCD08，15，3045，Q215Q235，16Mn二热轧商品卷4低碳钢板带STW22STW23STW24SPHCSPHDSPHE085结构钢板带ST37-2ST52-3C22，C45STE255SS34，SS41SS55，SM42ASM50B，SM53CS35CSM570Q215Q2351050#16Mn-65Mn6汽车用钢板带结构钢板带QSTE340TMQSTE500TMSAPH310SAPH3407锅炉及压力容器用钢板带19Mn6HI，HIISB72SB

20、4916Mng8造船用钢板带A，B，DA，B，DA，B，D9管线钢X42-80 一、日本（JIS）钢铁产品牌号表示方法 日本钢铁材料标准分为钢和铁两大类。钢分为普通钢，特殊钢和铸锻钢。普通钢按产品形状分为条钢，厚板、薄板、钢管，线材和丝等。特殊钢按其特殊性又细分为强度钢、工具钢、特殊用途钢。 第四节 国外钢铁产品牌号表示方法 (1)日本钢材（JIS系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：o 第一部分表示材质，如：S（Steel）表示钢，F（Ferrum）表示铁；o 第二部分表示不同的形状、种类、用途，如P（Plate）表示板，T(Tube)表示管，K（Kogu）表示工具；o 第三部分表示特征

21、数字，一般为最低抗拉强度。如：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，整体表示抗拉强度为400MPa的普通结构钢。第四节 国外钢铁产品牌号表示方法oSPHC首位S位钢Steel的缩写，P为Plate的缩写，H为热Heat的缩写，C商业Commercial的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。oSPHD表示冲压用热轧钢板及钢带。oSPHE表示深冲用热轧钢板及钢带。oSPCC表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带（相当于中国Q195-215A牌号），其中第三个字母C为Cold的缩写。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。

22、oSPCD表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带（相当于中国08Al优质碳素结构钢）。oSPCE表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带（相当于中国08Al深冲钢）。需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。第四节 国外钢铁产品牌号表示方法o 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2，1硬为1。o 表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。o SPCC-SD标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板o SPCCT-SB标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。第四节 国外钢铁产品牌号表示方法二、德国（DIN）钢铁产品牌号表示方法DIN是德国

23、工业标准，根据DIN17006标准牌号的表示方法由三部分组成:o 第一部分:表示钢的强度或化学成分的主体部分。o 第二部分:冠在主体前面表示冶炼或原始特性的缩写字母。o 第三部分:附在主体后面的代表保证范围的数字和处理状态的缩写字母。o 对于第二、第三部分，在非必要时可以省略。第四节 国外钢铁产品牌号表示方法o（1）按材料强度的表示方法:这种方法适合于非合金钢，钢号主体由“St”(Stahl的缩写)字母和随后的抗拉强度下限组成。必要时，可在主体部分前后标以各种字母或数字。表示技术参数或处理状态。例如:St37St:表示钢37:表示抗拉强度最小值为360Mpao（2）按照化学成分的表示方法这种表

24、示方法又可分为非合金钢、低合金钢和高合金钢三种类型。以非合金钢为例，它的钢号的主体是由碳素符号“C”和随后表示平均含碳量万分之几的数字组成。与我国优质碳素钢牌号表示方法相似。如:Cl5,Cl5E，平均含碳量为0.15%的渗碳钢，后者“E”表示经渗碳淬火的钢。第四节 国外钢铁产品牌号表示方法三、美国钢铁牌号表示方法美国的钢铁牌号表示方法，通常采用SAE(美国汽车工程师协会)，ASTM（美国材料与试验协会）等标准的牌号表示方法。大多采用英文字母加阿拉伯数字表示。如SAE标准体系，对碳素钢的表示方法为：第四节 国外钢铁产品牌号表示方法各国船规代号具体的代号及对应关系见表1-4-1船级社名称代号中国船

25、级社CCS德国劳埃德船级社GL英国劳埃德船级社LR法国船级社BV挪威船级社DNV美国船级社ABS一、常用名词解释（1）机械性能试验名词释义1）屈服点（或叫物理屈服强度）试样在拉伸过程中，负荷不增加或开始有所降低而试样仍能继续变形时的恒定、最大或最小负荷除以原横截面积所得的应力，该应力分别为试样的屈服强度（Rel）、上屈强度（ReH）、或下屈强度（Rel）。一般地说，上屈服点受试验机及操作等各种外来因素的影响较显著，而下屈服点受外来因素的影响较小。因此，对钢的性能来说，下屈服点较上屈服点稳定。第五节 技术标准的主要内容 屈服强度以Rel或ReH表示，单位为牛顿/毫米2或Mpa。计算公式： 工程上

26、使用的许多金属材料，没有明显的屈服现象，规范规定以0.2%残余变形所对应的应力值作为条件屈服强度，用0.2表示。 屈服强度对钢材使用意义重大，一方面，当构件的实际应力超过屈服强度时，将产生不可恢复的永久变形；另一方面，当应力超过屈服强度时，受力较高部位的应力不再提高，而自动将荷载重新分配给某些应力较低部位。因此，屈服强度是确定容许应力的主要依据。第五节 技术标准的主要内容 2）抗拉强度（Rm） 试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力称为抗拉强度，它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。 抗拉强度以Rm表示，单位为牛顿/毫米2或Mpa。计算公式：第五节 技术标准的主要

27、内容 3）塑性 金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。当伸长率和断面收缩率百分数愈大，则塑性愈好；反之则塑性愈差。 4）伸长率（或叫延伸率） 试样在拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比称为伸长率。以A表示。单位为%。第五节 技术标准的主要内容 5）断面收缩率 试样在拉断后，其断裂处横截面积的缩减量与原横截面积的百分比，称为断面收缩率。以Z表示，单位为%。 计算公式：第五节 技术标准的主要内容 6）冲击韧性 用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的试验机上受冲击的负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性。它表

28、示金属材料承受冲击负荷的抵抗能力。国家标准（GB229）规定以梅氏试样作为冲击韧性的标准试样。其尺寸为101055单位毫米）中间带有“U”形刻槽。此外还有V型（夏比）冲击试验，其尺寸为5mm10mm55mm。 冲击韧性以AK表示，单位为焦耳（J） 计算公式为： 第五节 技术标准的主要内容 7）低温冲击韧性 钢及其它金属与合金在0及其以下低温所测得的冲击韧性称为低温冲击韧性。 8）高温冲击韧性 钢及其它合金在室温以上高温状态下所测得的冲击韧性称为高温冲击韧性。高温冲击试验与常温冲击试验方法一样，所不同的只是增加了一套使试样加热和保温的装置。第五节 技术标准的主要内容 9）应变时效敏感性 金属及其

29、合金在冷加工变形后，由于在室温或较高温度下的内部固溶沉淀过程而引起其各种性能（机械、物理等性能）随时间延长而发生变化，此时金属的显微组织并无明显的改变，这种现象叫做应变时效。应变时效敏感性是金属在时效前后的冲击韧性差值与其在原状态下冲击韧性值之百分比（但现行标准中多以时效冲击值表示）。第五节 技术标准的主要内容 应变时效敏感性测定时，是将试样委坯预先拉伸10%，然后制出冲击试样，随即将试样经250，1小时人工时效，测定其室温冲击韧性。计算公式：式中 （ak）原时效前试样的冲击韧性平均值， （ak）效时效后试样的冲击韧性平均值， 锅炉、造船、高压容器、桥梁等低碳钢材常要求进行应变时效敏感性试验。

30、第五节 技术标准的主要内容 10)硬度 金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同，硬度可分为：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等几种。第五节 技术标准的主要内容 布氏硬度（HB） 用一定直径D的淬硬的钢球，以规定负荷P压入试验金属的表面并保持一定时间，而后去掉负荷，测量试样表面所压出的园形凹陷压痕直径d，据以算出压痕球面积F，以负荷P除以压痕球面积F所得之商，即为试样的布氏硬度值。布氏硬度以HB表示，单位为牛顿/毫米2。计算公式： 布氏硬度测定较准确可靠，但布式硬度上限值650 ,对于较硬的钢或较薄的钢材不适用。第五节 技术标准的主

31、要内容 洛氏硬度（HR） 洛氏硬度试验和布氏硬度试验，都是压痕试验法之一。所不同的是，它不是测定压痕的大小。而是测量压痕的深度。洛氏硬度的测定是在先后两次施加负荷（初负荷P0及总负荷P）的作用下，将标准型压头（金刚石园锥或钢球）压入试样或制品表面，当卸除主负荷P1（P1=P-P0）后，可得到由于主负荷P1所引起的残余压入深度值e。e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬度愈高。e值系以规定单位0.002毫米表示。因此当压头轴向位移一个单位s（0.002毫米）时即相当于洛氏硬度变化一个数。它是个无名数，用符号HR表示。第五节 技术标准的主要内容 维氏硬度（HV） 也是一种压痕试验方法，维氏硬度试验是用

32、一相对两面夹角为136的金刚石正四棱锥形压头，在一定负荷作用下，压人被试金属表面，经规定的保荷时间后卸除负荷，测量其两压痕对角线的平均值，然后查表或代入公式，求得其硬度值。维氏硬度值是试样所承受的负荷除以压痕表面积所得的商。 单位为:牛顿/毫米2，以符号HV表示。 肖氏硬度(HS) 肖氏硬度试验法是一种动力试验法。它是使具有一个金刚石圆头的重锤从一定高度自由下落到试样表面，借助于试样的弹性使之回跳，根据其回跳的高度来确定试样的硬度。以符号HS表示，它是个无名数。第五节 技术标准的主要内容 11)杯突试验 又称为艾利克森试验。它是用来检查板状或带状金属的冲压变形性能的。试验系用一规定钢球或球形冲

33、头，向夹紧于规定压模内的试样施加压力，直到开始产生裂缝为止，此时压人深度(毫米)即为金属的杯突深度。由于杯突试样在受拉应力后变形延伸，所以也有的标准上把它叫为拉延试验。类似杯突试验的，还有叫深冲试验的，其试验方法和杯突实验不完全相同，因此杯突试验不能叫深冲试验。第五节 技术标准的主要内容 12)落锤试验 落锤试验是测定钢轨冲击负荷后弯曲变形程度的一种方法，并显示其缺陷。每个熔炼号取一根长约1.3米的试样，放在支点距为1.05米的试验台上，轨头朝上，用重为1000公斤的锤，由规定高度(根据钢轨类型不同而不同，一般在5.06.1米)自由落下打击试样中部。用一米直尺贴在轨头踏面上，测量第一次打击后的

34、挠度不大于55毫米(试验前的试样弯曲度计算在内)，并观察试样表面质量。落锤试验后，必须将试样折断，用肉眼检查断口内是否有缩孔残余、气泡、疏松和外来夹杂，必要时作低倍检查。第五节 技术标准的主要内容 13)落锤撕裂试验 在一定温度下一次冲断试验，评定试样断口的形貌特征，适用于测定厚度320mm,屈服强度或规定非比例伸长应力低于825N/mm2的铁素体钢在断裂型式由脆性转变为韧性的温度范围内的剪切面积百分数。韧性断裂区(剪切断裂区):冲断的试样断裂面上呈暗灰色纤维状的断裂区。脆性断裂区(解理断裂区):冲断的试样断裂面上呈发亮的结晶状的断裂区。剪切面积百分数:测量的韧性断裂区面积与用于评定断口的净截

35、面面积之比，用百分数表示，记作SA%。第五节 技术标准的主要内容 （2）常用钢材尺寸术语 1）公称尺寸和实际尺寸 公称尺寸是指标准中规定的名义尺寸、是生产过程中希望的到的理想尺寸。但在实际大生产中，钢产品实际尺寸往往大于或小于公称尺寸。即围绕公称尺寸上下波动。实际测量得到的尺寸叫做实际尺寸。标准中规定的产品尺寸都是公称尺寸，质量证明书中的尺寸规格，均是公称尺寸。第五节 技术标准的主要内容 2）偏差和公差 由于实际大生产中难于达到公称尺寸，所以产品标准中规定了实际尺寸与公称尺寸之间允许存在一定的差值。这个差值叫偏差。差值为负值时叫负偏差，差值为正值时叫正偏差，标准中规定的允许正负偏差绝对值之和叫

36、公差。从数学上讲，偏差有方向性，即以“正”或“负”表示。公差没有方向性。因此，“正公差”或“负公差”的叫法是不对的，应避免使用。公差和偏差见示意图1-5-1。第五节 技术标准的主要内容 图1-5-1 公差和偏差示意图第五节 技术标准的主要内容 公称尺寸公差和偏差示意图D1-D=+1(正偏差)D2-D=-2(负偏差)|+1|+|-2|=1+2(公差) 当:1或2值为零时，公差值才与偏差值相等，但此时偏差值之前的“正”或“负”号不能省略，以示与公差值有区别。 在进行产品质量检查时，首先应使用测量工具对钢产品进行实际测T，然后将测量值与公称尺寸相比，看其偏差值是否在规定的范围内，再对产品判定是合格还

37、是不合格。第五节 技术标准的主要内容 3）从公称尺寸算起和从实际尺寸算起 对钢材产品进行表面检查和缺陷清理时，有些缺陷允许存在，不需要清理。有些缺陷如结疤、裂纹、夹杂、汽泡等，则不允许存在。因而对缺陷应进行清理。其清理深度、清理面有不同的要求和计算方法。 一种是从公称尺寸算起，另一种是从实际尺寸算起。还有一种既规定允许清理深度，还保证钢材产品最小厚度。举例如下: GB/T14292碳素结构钢和低合金钢结构钢技术条件规定从实际寸算起，清理深度不得超过该尺寸允许负偏差，且深宽比大于1:5；GB6478冷墩钢技术条件，规定从实际尺寸算起，清理深度不得大于该尺寸允许的公差之半，GB6654压力容器用钢

38、板，钢板缺陷允许清除、清理深度从实际尺寸算起，不得超过厚度公差之半，且应保证钢板的最小厚度。第五节 技术标准的主要内容 例如:今有一块16MnR钢板，公称尺寸为2219508000m(标准中允许正偏差为1.l5mm,负偏差为0.25mm)实测厚度为22.15mm。该钢板存在表面夹杂和划伤缺陷，经修磨，其深度测量值为0.65m和0.22mm，该钢板是否合格? 解:据上述，该钢板清理深度不得超过厚度公差之半: 即(|1.15|+|-0.25|)/2=(1.15+0.25)/2=0.70mm。 现两种缺陷的深度分别为0.65mm和0.22mm。均未超过公差之半，即符合条件之一。另外，该钢板应保证最小

39、厚度:即22.00-0.25=21.75mm。现上述二种缺陷经清理，夹杂缺陷处的实际厚度为22.15-0.65=21.50mm。划伤处钢板实际厚度为22.15-0.25=21.90mm，由于最小厚度21.5mm小于21.75mm。夹杂缺陷处的实际厚度比标准规定的小，不能保证最小厚度。所以该钢板判为不合格。第五节 技术标准的主要内容 除了上述三种情况之外，还有一种对缺陷清理深度不作具体规定，只规定修磨后，保证钢材的最小厚度即可。如YB710-91优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带。不同标准对局部缺陷清理深度，清理面的形状是各不相同的。这些规定是结合生产设备能力，用户使用要求，考虑安全性、适应性、可靠

40、性、可能性以及习惯性叫法而制订的。因此，应熟悉和了解各个标准中对表面质量要求的具体规定，以便正确贯彻执行标准，向用户提供合格的产品。第五节 技术标准的主要内容 （3）一般性名词 1）交货状态 交货状态是指交货产品的最终塑性变形加工或最终热处理的状态。不经热处理交货的有热轧，冷(拉拔)涂层、控轧状态。经热处理的(正火、退火、高温回火、调质、固溶)统称为热处理状态交货。第五节 技术标准的主要内容 2)按理论重量交货或按实际重量交货 钢材(板材、型材、线材、卷材)交货时，按称量(过磅)重量交货者，称为按实际重量交货。从市场要求看，深加工钢材产品多采用此方法。但由于受称量设备、场地的限制和粗加工成品或

41、半成品要求低，多采用按理论重量交货。按钢材公称尺寸和比重计算出的重量，称为按理论重量交货。一般公式为: Q理论 =S(钢材横截面积)L(钢材公称长度)(钢材比重) 其中S(钢材横截面积)=公称厚度公称宽度(对线材为S=d2/4，d为公称直径) L为钢材公称长度， 为钢材比重:7.85kg/cm3第五节 技术标准的主要内容 3）碳素钢 碳素钢:钢中除含一定量为了脱氧而加入的硅(一般不超过0.4%)锰(一般不超过0.80%，较高含量可达1.20%)合金元素外，不含其他元素(残余元素除外)。钢的强度主要依靠碳含量的高低来调整。因此，按碳含量的高低，又大至可分为: 低碳钢:含碳量一般小于0.25%。

42、中碳钢:含碳量一般在0250.60%之间。 高碳钢:含碳量一般大于0.60%，但它们之间没有明确的概念。第五节 技术标准的主要内容 4）镇静钢 为完全脱氧，在冶炼后期加人脱氧剂如铝、硅，浇铸时(连铸或模铸)钢液镇静不沸腾。 5）超声波探伤 超声波探伤法用于检验低倍缺陷，近年来正在发展中。而且也有一些标准中已采用超声波探伤法，直接在钢材上检查内部缺陷，例如重轨、锅炉管、板，钻探管等。超声波是频率在2万赫兹以上的弹性振动波，它能在同一种均匀的介质中作直线性传播，但在不同的两种物质交界面上(如材料内部有气孔、夹杂、裂缝、缩孔残余等存在时。在这些缺陷的边界和零件的边界上)便会出现部分或全部的反射。根据

43、这一特性，工业上已用它来检验内部缺陷大小、位置及数量。检查时内部缺陷及位置能在超声波探伤仪的荧光屏上反映出不同波形来，凡是有交界面的地方，波峰就特别高。根据波峰的大小进行评级，、级为合格。第五节 技术标准的主要内容 6）磁粉探伤 磁粉探伤用以检查铁磁性金属和合金的表面或表皮以下存在的缺陷，如裂缝、缩孔残余、气孔和夹杂等。也常在低倍组织检验中应用，例如用磁粉法代替塔形发纹检查。进行磁粉探伤时，先将试件擦净，并置于磁粉探伤机的强大磁场内，使零件磁化，然后将氧化铁粉与汽油或酒精混合的悬浊液，浸渍或涂抹在零件待查表面上。此时，氧化铁粉便积聚在那些表面或皮下有缺陷的地方，以显示其缺陷大小、分布及数量。磁

44、粉探伤的优点是:可在成品上直接检验；不破坏产品的形状，就叫做无损探伤。管线产品上多采用此方法。第五节 技术标准的主要内容 7)硫印试验 利用硫酸与钢中所含硫化物发生作用放出硫化氢气体，再与印相纸上银盐反应生成棕褐色的硫化物沉淀来检查钢中硫的分布、大小，并间接检验其它元素偏析及分布。这种方就叫硫印试验。硫印试验多用于连铸坯的断面质量的检测。第五节 技术标准的主要内容 8)电工钢板 电工钢板(又称硅钢片、矽钢片)是指一种合碳量极低(经退火后，含碳量在0.005%以上的硅铁软磁合金，一般硅含量为0.54.5%，铁中加入硅可以提高其电阻率和最大导磁率。主要用来制造各种变压器、电动机和发电机的铁芯。电工

45、钢板分为两大类，即取向电工钢、无取向电工钢板。 9）无取向电工钢板 无取向电工钢板是指晶粒无取向的电工钢板。这种电工钢板的轧向和横向磁性大致相同，主要用于电机。 10)取向电工钢板 取向电工钢板是指晶粒有取向的电工钢板。这种电工钢板的轧向磁性能明显优于横向，主要用于变压器。第五节 技术标准的主要内容 冷轧板1.6mm0.15偏差与公差，公称尺寸，极限尺寸提问 2技术标准的主要内容 （1）标准标准是为了在一定范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用和重复使用的一种规范性文件。 在工业生产中，对产品质量，规格及其检验方法等方面所做统一的技术规定，就是衡量产品的“规矩”，这种规矩

46、就是标准。通常说，产品合格或不合格，这个格就是指的标准。它是从事工农业生产、建设作的一种共同技术依据。第五节 技术标准的主要内容 （2）标准的分级和分类 1）标准的分级 中华人民共和国标准化法明确规定我国标准体制由四级标准组成，即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 国家标准国家标准 : 需要在全国范围内统一的技术要求，由国务院标需要在全国范围内统一的技术要求，由国务院标准化行政部门组织制定的标准。准化行政部门组织制定的标准。 行业标准行业标准 : 没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内技没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内技术要求，由国务院有关行政主管部门组织制定的标准。术要求，由

47、国务院有关行政主管部门组织制定的标准。 第五节 技术标准的主要内容 地方标准 : 没用国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的工业产品的安全、卫生要求、由省、自治区、直辖区市标准化行政主管部门制定的标准。 企业标准 : 企业生产的产品没有国家标准、行业标准、地方标准的，而需要在企业内统一的技术要求和管理事项，由企业制定并经企业最高管理者批准发布的标准。第五节 技术标准的主要内容 2）标准的分类 标准化法规定:“国家标准、行业标准分为强制性标准和推荐性标准”。就是说，只有国家标准与行业标准才可分为强制性标准与推荐性标准。而企业标准无须分为强制性与推荐性。而作为一个特例，地方标准

48、只有(在某一行政区域内)强制性标准一种。 强制性标准是指标准制定之后，在需要使用此类标准的部门必须贯彻执行，而不允许制定与此标准功能相同的标准。区分一项标准是否是强制执行的，首先要看这项标准的内容是否是“保障人体健康、人身、财产安全的标准”。其次要看是否是“法律、行政法规定强制执行的标准”。强制性标准必须执行。 推荐性标准国家鼓励企业自愿采用。企业对推荐性标准，可根据本企业的实际情况自愿采用。但一经采用，就应严肃认真的贯彻。第五节 技术标准的主要内容 第五节 技术标准的主要内容 术语定义或涵义国际标准由国际标准化组织通过的标准。包括参与标准化活动的国际团体通过的标准区域标准世界某一区域标准化团

49、体通过的标准，包括参与标准化活动的区域团体通过的标准国家标准根据全国统一的需要，由国家标准化主管机构批准、发布的标准行业标准根据行业范围统一的需要，由行业主管机构或行业标准化机构批准、发布的标准企业标准由企业（事业）单位或其上级批准发布的适用于企（事）业单位的标准（注：目前我国企业标准这一级，还包括省、市、自治区或其他地方机构批准发布的标准）强制性标准保障人体健康，人身、财产安全的标准和法律、行政法规规定强制执行的标准推荐性标准除强制性标准以外的标准 （3）技术标准的主要内容 无论是冷轧产品还是热轧产品,也不管是钢带、钢板、型材和线材、虽然其形状、性能、用途、成分、工艺不尽相同，当产品标准化之

50、后，标准就包含着一般的共性内容。其主要内容如下: 1)标准的适应范围 适应于结构钢、工程钢，船用钢、桥梁钢、电机用钢，钢轨钢等等。 2)冶炼方法 是转炉炼钢，平炉炼钢、电炉炼钢或脱氧方法。 3)钢的牌号及化学成分 不同用途的钢铁产品可用不同的牌号表示，每种牌号其化学成分也略有差别，但基本成分C、Si、Mn、P、S均有规定，还有残余元素Cr、Ni、Cu、Mo的规定，特殊用途和特殊性能的钢产品，化学成分中的合金元素也有规定。第五节 技术标准的主要内容 4)尺寸、外形和重量。 每种钢产品均有尺寸及允许偏差的规定。外形的规定如波浪度、镰刀弯，椭圆度等，并有对交货重量的规定，按理论重量或实际重量交货等。

51、 5)力学性能 一般钢材产品对机械性能都有具体项目如上屈服点（ReH）、或下屈服点（Rel）、抗拉强度（Rel）等，其数值随钢的化学成分的不同而变化，冲击试验有V型和U型缺口之分。 6）工艺性能 主要是冷弯、咬合、叠片系数，杯突试验，反复弯曲、落锤试验，可焊性试验(如冷裂纹敏感系数Pcm)，碳当量。 7）金相组织 晶粒度、脱碳层深度，铁素体、珠光体、渗碳体、非金属夹杂物。第五节 技术标准的主要内容 8）表面质量 钢材产品表面质量总的要求是无任何缺陷为最好，但在实际生产过程中，由于设备工艺、人员素质、材料及环境的不同，产品不可避免地存在一些疵点。因此，对表面缺陷存在程度作了一些规定: 表面上不允

52、许存在肉眼可见的缺陷:如裂纹、结疤、夹杂、折迭、汽泡。 表面上允许存在的缺陷:如划伤、压痕、氧化铁皮、氧化色、露晶。 对存在缺陷的产品清理深度要求:不得超过公差之半，或不得超过负偏差，或保证最小厚度等。 此外，还有低倍组织的检验，磁粉探伤的规定。第五节 技术标准的主要内容 9）试验方法及验收规则 它包含钢材的取样数量、位置、制样、检验、检验标准、组批原则，以及对检验项目的复验要求、判定依据等内容。 10）不同产品对包装、标志均有不同的要求 有单张交货，也有捆包卷交货，这些产品如何包装、标志都有具体规定。其目的是保证运输安全、用户验收、使用以及出现质量问题便于追溯，分析原因，而质量证明书是向客户

53、提供产品质量特性的保证。第五节 技术标准的主要内容 （4）常用钢材牌号、标准号和用途第五节 技术标准的主要内容 3取样和制样是检验产品质量的基础 （1）取样(抽样)检验的目的 取样是为了对产品质量进行检验，而检验是为了确定产品质量特性是否合格。因此，公正的、科学的、有权威的质量监督，首先必须建立在科学的取样基础上。否则，即使检验手段(设备、仪器等)再先进。检验结果再精确，也无法对产品质量状况作出正确的判断和评价。一般说来，取样的目的有如下几种: 其一是生产(制造)过程的质量控制或工序质量检验。当发现不符合工艺要求，可及时加以调节。如成分、温度、速度。如炼钢、熔炼期和精炼期的取样等。第五节 技术

54、标准的主要内容 其二是制成品的验收检验。检查生产者(厂)提供的产品批质量指标(如钢的化学成分、机械工艺性能、晶粒度、金相组织、脱碳层、冲击、电磁性能、尺寸、表面、外观、镀层、重量等)是否达到或高于技术标准规定的质量水平。且这些技术参数都是单指标否定，即任何一项指标不符合标准规定，则该批产品判为不合格或降低一级标准使用或重新组批热处理后，作为新一批产品验收。这是生产企业验收取样常规检验。 其三是国家(技术监督机构)对产品实施监督取样(抽样)检验。属验证性检验。 前二者取样均在企业内部进行，后者侧重于对同行业不同生产厂家产品质量检验，取样可在企业内进行，也可在流通领域或用户处抽取。第五节 技术标准

55、的主要内容 监督取样与验收取样的区别: 地位不同:前者独立机构，为保证产品质量和消费者利益，属第三方检验。后者是生产方质量控制；前者是一种复验，后者是逐批检验、初验。 前者不在于评估产品总体质量，而是发现不合格总体。 目的和作用不同，样本量不同。 前者取样一旦不合格，可对生产企业处罚或通报批评，限期整改等。后者按标准规定，可取双倍样进行复验。也可多次取样，如重轨。第五节 技术标准的主要内容 （2）取样的依据 1）国家己颁布的抽样检验国家标准，其中有计数抽样检验的，有计重检验的，有验收抽样检验的，也有监督抽样的，也有用于散料抽样检验的。 如GB2828，属调整计数型抽样标，可根据生产实际，当发现

56、不合格时，可加严抽查，也可放宽抽查。还有正常抽查，且样本大小可不一样。第五节 技术标准的主要内容 2）依据产品技术标准规定，采用分批取样方法进行检验。 由于全数检验在现代企业中，其质量成本(设备费用、人力费用、检验费用、材料消耗等)太高、且检验又费时，不能满足大生产的需要，因此，冶金工厂的产品，一般采用分批取样的方法，进行质量检验。 标准中所指的批(试验单元)，是指一个检验单位，而不是指一个交货单位。交货单位可包含一个或几个检验单位，而一个检验单位(批)的产品可发给一个或几个交货单位。第五节 技术标准的主要内容 通常，钢或钢材的组批有以下几种规定: 第一种组批原则:钢的化学成分。 按熔炼炉次，

57、即按炉取样分析，按罐取样分析，通称为按炉罐； 对多炉连铸，除按组批外，还对同钢种连铸和异钢种连铸作出规定，视各生产企业不同，有所差异，对同钢种连浇，除每炉次取样外，若C差0.03,Mn差0.15，则取样分析，已决定衔接坯归属哪一炉次或重新组批；若C、Mn小于上述规定。按各炉的出钢钢号划归。 对异钢种，则必须在衔接坯上取样，以决定该坯归属(但对C、Mn小于上述规定的，视同同钢种连铸办法处理。哪些钢种可连浇、哪些不行都有规定(见技术部文件)。第五节 技术标准的主要内容 第二种组批原则: 对钢材而言，由于各工序工艺制度不同，品种规格不同及热处理炉次不同，所以组批较为复杂。但都是为了保证产品质量而采取

58、的办法。 总的原则是:钢材按批验收，每批由同一炉罐号、同一钢号、同一加工方法、同一尺寸、同一交货状态(或同一热处理炉次)的钢材组成(如GB699-88)优质碳素结构钢技术条件，是普遍大量采用的方法。 第三种组批原则: 与第二种的区别在于可由数个炉罐号混合组成同钢种且有C、Mn差的规定，炉数小于6炉组成一批，其他同第二种原则。如GB/T701低碳钢热轧园盘条7.2条可由不同炉罐号的钢轧成的盘条组成混合批。第五节 技术标准的主要内容 第四种组批原则: 与第二、三种相同外，但尺寸规格可由几种不同尺寸组成。例如:GB3274，碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带中的6.1条规定，同一批钢板，厚度l

59、0mm。厚度差不得大于3mm。上述的几种分批原则，在不同的技术标准中，还有一些变化。 上述的组批原则，无论是炼钢的化学成分还是轧制成钢材产品(板、带、型材、盘条等)都是为了最大限度地保证钢产品质量的稳定性、均匀性、代表性，为用户提供合格产品。第五节 技术标准的主要内容 3）每批重量的规定 除了对钢和钢材作出分批规定外，有关标准还规定每批的重量。这种规定也是为了保证产品的质量而作出的。第五节 技术标准的主要内容 作业（一）：1.钢在冶炼末期，经充分脱氧，浇入锭模后，钢液没有沸腾现象而液面平静的钢称为（镇静钢）。2.（结构钢）是指符合特定强度和可成形性等级的钢。3.50#钢属于(中碳钢)。4.（特

60、殊钢）具有特殊物理或化学性能，用来制造除要求具有一定的机械性能外，还要求具有特殊性能的零件。5.（工字钢、钢轨等)属于复杂断面型钢。6.全长具有一定截面形状和尺寸的实心钢材称为(型钢)。7.Q345A表示碳素结构钢，Q345表示其屈服强度为345MPa，A表示其(质量等级)为A级。判断题：1、(x)材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。 2、(x)一般来说硫是有害杂质元素，钢中含硫高时，会引起钢的“冷脆”。3、(x)SPHD表示深冲用热轧钢板及钢带。4、(x)钢材表面存在结疤和裂纹缺陷，但其深度未超过标准规定，该钢材可以不清理，按合格品入库。5、()理论重量是按钢材公称尺寸和比重计算出的重量