钢的品种、性能、用途简介

钢的品种、性能、用途李士琦北京科技大学2005.12.13人类生活的三个依托：材料、能量、信息。（1）材料：用于人类制造有用器件或物品的物质。（2）能量：火、电（利用和保存能量的物质）（3）信息：知识－传播、记录的材料。物质、能量、信息、生物：人类发展中四个因素所起的作用不同。1.

材料与社会材料的定义：“材料是人类社会所能接受的、经济地制造有用器件（或物品）的物质”判据（能源、资源、环境、经济、质量）资源、能源、环保这三个战略性判据，反映定义中“人类社会所能接受的”这个定语；经济这个判据反映了“经济地”这个状语； 质量这个判据反映了“制造有用器件（或物品）的”这个定语，也就是广义的性能，其中“制造”及“有用”分别指“工艺性能”及“使用性能”。材料的分类(1)按材料物理化学属性分：按物理化学属性分：金属：原子间主要是以金属键相结合；无机非金属材料：原子间主要以离子键相结合；高分子材料：原子间以分子键和共价键相结合。复合材料：又上述三种材料中的一种、两种或三种构成。(2)按材料的用途分：结构材料：通常是指利用材料的力学性能制造机器和工程结构中构件的材料；功能材料：利用材料的物理、化学和生物学等性能，制造具有电、磁、光、声、热、生物等功能器件的材料。(3)按材料的制备分类天然材料、人造材料、环境材料

a天然材料人类社会发展史：旧石器时代、新石器时代、青铜器时代旧石器时代：一百万年以前，用石头作工具；新石器时代：一万年以前，对石头进行加工，使之成为精致的器皿或工具；b人造材料青铜器时代：早在8000~9000年前，人类还处于新石器时代，已经发明了用粘土成型，再火烧固化而成为陶器。在烧制陶器过程中，偶然发现金属铜和锡，当然那时还不明白这是铜、锡的氧化物在高温下被碳还原的产物，进而又生产出色泽鲜艳、又能浇铸成型的青铜，从而使人类进入青铜时代。希腊在公元前3000年前；埃及在公元前2500年前；巴比伦在公元前19世纪中叶，印度大约在公元前3000年已广泛使用青铜器。中国的青铜器在公元前2700年已经使用了，至今约5000年的历史，到商周（公元前17世纪到公元前3世纪）进入了鼎盛时期，如河南安阳出土的达875公斤的鼎，湖北隋县的编钟、西安青铜马车都充分反映了当时中国冶金技术水平和制造工艺的高超。铁器时代：公元前13-14世纪，人类开始用铁，3000年前铁工具比青铜工具更为普遍，人类进入铁器时代。20世纪的前50年间，全世界金属材料消耗量约40亿t，平均每10年仅消耗8亿t左右;而在20世纪80年代的l0年间，全世界金属材料消耗量即达58亿t;在金属材料中钢铁材料的量占90~95%;到2000年,全世界钢的表观积累量达到338亿吨高分子材料：世界三大有机合成材料（树脂、纤维、和橡胶）年产量逾亿吨。19世纪末西方科学家仿制中国丝绸发明了人造丝，这是人类改造自然材料的又一里程碑。20世纪初，人工合成有机高分子材料相继问世。1909年酚醛树脂（电木）；1920年聚苯乙烯；1931年的聚氯乙烯；1941年的尼龙等，以其性能优异，资源丰富、建设投资少、收效快而得到迅速发展。无机非金属材料陶瓷本来用作建筑材料、容器或装饰品等。由于其资源丰富、密度小、高模量、高硬度、耐腐蚀、膨胀系数小、耐高温、耐磨等特点，到20世纪中叶，通过合成及其他制备方法，做出各种类型的先进陶瓷（Si3N4、SiC、ZrO2等），成为近几十年来材料中非常活跃的研究领域，有人认为“新陶器时代”即将到来。水泥玻璃复合材料：

天然材料中很多是复合材料，如木材、皮革、竹子等。人类很早就制造符合材料：泥巴中混入碎麻或麦杆用以建造房屋，钢筋水泥是脆性材料和韧性材料的复合。

20世纪后期，复合材料得到了较快的发展。(4)功能材料：功能材料自古就受到重视，在战国（公元前3世纪）已利用天然磁铁矿制造司南，宋代用钢针磁化制出罗盘，为航海的发展提供了关键技术。功能材料是信息技术及自动化的基础，半导体材料和高性能磁性材料，激光材料与光导纤维，帮助人类进入信息时代。硅是微电子技术的关键材料，有人称之为“以硅片为代表的电子材料时代”，说明材料对人类文明的关键的作用。

20世纪70年代人们将信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高新技术群为代表的新技术革命，将新材料、信息和生物技术并列为新技术革命的重要标志。电子技术1906年发明了电子管，从而出现了无线电技术、电视机、电子计算机。1948年发明了半导体晶体管，致使电子设备的小型化、轻量化、节能化及成本降低、可靠性的提高与寿命的延长。1958年出现了集成电路，使计算机及各种电工设备发生再一次飞跃。1946年电子管计算机与1976年微机的一些指标来对比，由于集成电路的采用，使计算机体积缩小了30万倍，功耗降低了5万多倍，重量降低了6万倍，平均故障率也大为减少，而且价格也大幅度下降。这样为计算机的普及创造了条件。光纤通信1966年，高琨指出若光纤传输的损耗小于20dB/km，则可实现光通信。1970年，用石英掺杂氧化锗，达到了这一指标，而后光纤通信比集成电路发展更快，代替了同轴电缆。其信息容量比同轴电缆大几个数量级，而且重量轻，消耗原材料少，保密性强，抗电磁干扰，几十年内，从连接各大陆的海底电缆到家庭，都布遍了光缆，成为现代信息高速公路与信息网络化的重要组成部分。光纤通信除了光导纤维以外，还要有激光器和探测器，这些都是化合物半导体。

高温技术20世纪50年代出现镍基高温合金，材料使用温度由原来的700℃提高到900℃，导致了超音速飞机的问世；高温陶瓷的发明，促进了表面温度高达l000℃的航天飞机的发展。到20世纪90年代末，全世界12项新兴产业的年销售额已达l万亿美元，其中新材料约占40％。可以说，新材料技术既是当代高技术的重要组成部分，又是发展高技术的重要支柱和突破口。

在材料的提取、制备、生产、使用及废弃的过程中，常消耗大量的资源和能源，排放大量的污染物。20世纪90年代初，各国的科学工作者开始重视材料的环境性能，研究评价材料对环境影响的方法和手段，开发对环境友好的新材料及其制品。在环境和材料学科之间开创了新兴学科――环境材料（ecomaterial）材料科学的发展进入了一个新的历史时期。其特征首先是节约能源和资源；其次，是减少环境污染，避免温室效应和臭氧层破坏；第三是资源容易回收和循环再利用。EcologicalMatreial2

金属材料及其工业制备工艺

金属：具有金属光泽，可塑性，导电性及导热性良好的元素

黑色金属(ferrousmetals)：Fe、Mn、Cr

有色金属(nonferrousmetals)：

分为四大类金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。最简单的金属材料是纯金属。在已发现的107种元素中，有91种称为金属，其中具有重要工业意义的为50多种。

有色金属有色重金属(heavy)：比重4.5,如Cu、Pb、Zn、Sn、Ni、Co、Sb、Hg、

Cd、Bi等有色轻金属(light)：比重4.5，如Al、Mg、Ca、Sr、Ba、Na、K等有色贵金属(precious/noble)：如Au、Ag、Pt、Rh、Ru、Pd、Os、Ir等稀有轻金属：比重2.0，如Li、Rb、Cs、Be稀有难熔金属：如Ti、Zr、Hf、Ｖ、Nb、Ta、W、Mo、Re等稀有金属(rare) 稀散金属：如Ga、In、Tl、Ge、Se、Te等稀土金属： 如Ce(铈)、Th(钍)等，用RE表示放射性金属： 如Ra、Ｕ等金属年开采量（万吨）可开采年数备注铅锡银金锌铜镍锰钴铁铝石油天然气煤57718.11.440723584.89.18亿吨9963

2223303141531291501742322334356328（1）全世界资源是有限的；（2）所有的金属中，铁量占约90％，所以未来的钢铁材料仍然是最主要的金属材料。世界资源情况

金属材料的加工过程(火法)：冶金主要操作工序：以钢铁冶金为例铁矿石→选矿→矿粉→人造富矿→→炼铁→热铁水→炼钢→精炼→连铸→→成型加工→钢铁产品高炉转炉连铸热连轧冷连轧产品焦化烧结120万吨废钢800~1000万吨钢铁示范工程煤气120万KW发电厂废渣300万吨水泥厂14~28万吨废塑料以钢铁企业为核心的循环产业链

金属材料具有许多良好的性能，因此被广泛地应用于制造各种构件、机械零件、工具和日常生活用具。金属材料的性能包含工艺性能和使用性能两方面：工艺性能，制造工艺过程中材料适应加工的性能；使用性能，金属材料在使用条件下所表现出来的性能，它包括力学性能、物理和化学性能。

用户行业走新型工业化道路，对钢材提出了更高要求，相关行业的发展速度、质量和规模，直接决定了钢材的需求数量和档次。钢材的主要用户集中在建筑、机械、汽车、造船、铁道、石油、家电和集装箱八大行业，用量超过钢材总消费量的80%。3钢铁材料的应用（1）建筑1）建筑用钢通常是钢产量中的首位；2）钢结构有可以加长跨距，增加使用面积；3）钢结构用利于抵御地震等；4）钢结构件容易回收，有利于环境；5）钢结构建筑更耐久并容易维护。（2）交通

交通是现代社会的命脉，而交通与钢铁密切相关：－铁路交通的发展离不开钢铁：例：铁轨、机车等 －钢铁是汽车的主要原料：例：20世纪末世界年产汽车4900万辆，钢铁占67.75%，铝占5.45%，橡胶和塑料占12.09%，其它为玻璃和有色金属。 －航空设备：发动机需要热强钢及高温合金。飞机起落架、主梁等关键受力部件为超高强度钢。（3）能源

1）石油开采需要大量的钢材，例：钻台、井架、海洋石油平台、输油管等；2）发电设备用钢，例：锅炉用耐热钢、汽轮机和发动机用钢等；3）机械化采煤用钢；4）燃料电池材料中65%是钢材。（4）通讯

1）钢铁为主要的功能材料，例：电磁铁、永久磁铁、电磁屏蔽合金等；2）有线传输的线路；3）卫星和运载火箭的金属材料，例：马氏体时效钢、高温合金、超低温容器用钢、记忆合金等。（5）国防

1）常规兵器，例：枪、炮、坦克等；2）海军舰艇，例：40000吨级的航空母舰需要40000吨钢。3）航空材料；飞机起落架、主梁、大应力接头等4钢铁材料的分类按应用分为:结构材料约占90~85%功能材料总量少,但非常重要按使用状态分为:铸件钢材加工态按冶炼方法分为:转炉钢电炉钢按主要合金成分分类碳素钢普通碳素钢优质碳素钢---碳素工具钢碳素结构钢合金钢微合金钢低合金钢合金钢高合金钢按材的形状分长型材截面形状线材棒材型钢异型材管材工角槽轨梁H型钢扁平材厚板中板薄板带钢窄带钢(宽厚板)截面形状按最终加工(使用)状态分类热轧材冷轧材锻材金属涂层无机涂层有机涂层涂层材1)合金结构钢合金结构钢简称合结钢，是广泛用于制造汽车、拖拉机、起重机、机床、矿山机械及其他各种机器的轴、齿轮、连接件、结构件的合金钢。合结钢是合金钢中用途广、产量多、钢号多的一个钢类。其产量约占全国钢产量的2.5～3.0，约占合金钢产量的三分之一，其中大量使用的27个钢号的产量约占合结钢产量的70％。5主要的合金钢(八大钢类)本钢类共收入87个钢号，其中标准钢号67个，按化学元素组成分成23组，非标准钢号20个，分成9组。按热处理方法可划分为表面硬化钢41个，调质钢46个。按强度水平可划分为一般强度钢(σb54～<100kG/mm2)46个，高强度钢(σbl00～<1040kG／mm2)33个，超高强度钢(σb>140，σb≥120kG/mm2)8个。在87个钢号中有49个钢号是引用国外的，其余都是我国研制的钢号。YB6—71中共有103个钢号，其中10Mn2、15Mn2、18Cr3MoWV、20Cr3MoWV现已很少使用，其中16Mo、12CrMo、15CrMo、12CrMoV、25CrMoV、25Cr2Mo1V按用途收入耐热钢，50CrVA按用途收入弹簧钢。本钢类的特点是：(1)不含铬、镍的钢号多(35个)，约占40％，这是我国多年重视节约铬、镍资源的重要成果。工业发达的国家在节约铬、镍、钼等元素方面也做了很多有效的工作。如美国大约从1962年起研制了一系列的以EX命名的代用钢，到70年代初已公布了54个钢号，其中EXl、EX2、EX3已经列入SAE标准中。（2）含硼钢号多（23个），约占24.5％，其产量约占合结钢总产量的10％。许多国家仍然在使用和努力研究含硼钢，如美国现行标准中有6～9个含硼结构钢。1970～1976年间，美国年产含硼碳钢约2.5～7.6万吨，1968年日本汽车制造业使用碳硼钢和含硼合金钢约2万5千吨。苏联ΓOCT4543－71中仍然保留有7个含水量硼钢。（3）本钢类基本上汇总了我国有关科研单位、学校工厂20多年来的试验数据，也引用了部分外数据。这些数据中除包含常规机械性能外，还尽量收入了疲劳、多次冲击、倾斜拉伸、抗弯强度、平面应变断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率及应力腐蚀性能等方面的数据，也有渗碳、渗氮、碳氮共渗等热处理工艺性能。应当指出：(1)有一部分标准钢号和非标准钢号因含钼、钨量较多，有的因切削性能较差，未能得到广泛使用，应当加以改进。（2）随着自动化流水线的不断增多和对各种机件尺寸精度要求的提高，对钢的淬透性提出了严格要求，因此，应当尽快地制定出按淬透性带供应钢材的新标准。（3）为进一步提高冶金质量，应当广泛采用经济而又有效的炉外精炼设置。(4)为充分发挥金属材料的性能和提高零件寿命，应当合理地选用钢号并采用最合理的热处理工艺。2)弹簧钢弹簧钢是制造各种螺旋簧、扭簧、板簧及起类似作用的其他形状弹簧的钢类。这些弹簧是保证各种机器、仪器仪表正常工作不可缺少的重要零件。在“热轧弹簧钢技术条件”(GB1222—75)中有合金弹簧钢14个钢号，由于各种原因本系列只收入9个钢号，此外，还编入1个非标准钢号45CrMoV。按化学成分划分为锰钢(1个)、硅锰钢（2个）、铬锰钢(1个)、铬钒钢(1个)、硅锰钒硼钢(1个)、硅锰钼钒(铌)钢（2个）、钨铬钒钢(1个)和铬钼钒钢(1个)八组。这些钢除55SiMnVB、55SiMoV、55SiMnMoVNb是我国近年来研制成功的钢种外，其他钢都是仿制国外钢种。按允许使用温度可划分为65Mn、55SiMnVB(≤120℃)，55Si2Mn、50CrMn、55SiMnMoV、55SiMnMoVNb(≤230℃)，60Si2MnA(≤250℃)，50CrVA(≤300℃)，45CrMoV(≤450℃)，30W4Cr2VA(≤500℃)。关于其他耐热弹簧钢和耐腐蚀弹簧钢，如W18Cr4V(≤600℃)，1Crl8Ni9(Ti)(≤290℃)，0Crl7NiV7Al(≤350℃)，0Crl2Ni4Mn5Mo3Al(≤350℃)，0Crl5Ni7Mo2Al(≤425℃)，3Cr13，4Cr13，iCr18Ni12Mo2Ti等钢种的基本性能和特点，参见高速钢，不锈钢钢类。我国弹簧钢钢类基本满足了各机械工业部门的使用。弹簧钢产量约占合金钢总产量的4％，其中热轧材圆钢和扁钢产量约占95％，冷拉材、钢丝、钢带产量约占5％。从钢种上分，以606Si2Mn（A）产量最多，约占68％，65Mn约占11％，55Si2Mn约占6.8％，55Si2MnB约占6.3％。为使弹簧钢钢类更完整和便于选用，应当把适合作弹簧用的耐热钢、高速钢、工具钢列入本钢类的国标或部标中。同时，也要增加耐强腐蚀介质以及在-60～-200℃条件下工作的弹簧钢钢种。此外，必须重视搞好弹簧钢基本性能的测定工作，使数据不断充实。3)易切削钢易切削钢是易被（车、铣、拉、刨、钻等）切削加工的钢种，又叫自动机床加工用钢，简称自动钢。它是为适应机械加工自动化和流水作业线生产而产生的。这类钢可以用较高的切削速度和较深的吃刀量进行切削加工，而且由于加入钢中的易切削元索使切削抗力减小和因加入元素本身的特性及形成的化合物起润滑刀具刃部的作用，使切削易断，减轻了磨损，从而提高了被加工零件的光洁度和精度，提高了刀具寿命和生产效率。易切削钢主要用于制作受力较小而对尺寸和光洁度要求严格的仪器、仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种机器上使用的，对尺寸精度、光洁度要求严格，而对机械性能要求相对较低的标准件，如齿轮、轴、螺栓、阀门、衬套、销钉、管接头、弹簧座垫等，及机床丝杠、塑料成型模具、外科和牙科手术用具等。国外易切削钢生产发展很快，钢种和品种数量不断增加，产量逐渐上升。就碳素钢而言，美国、日本、英国、西德、苏联五国现行易切削钢标准中，多者有31个钢号(AISI)，少者有7个钢号(ΓOCT)。品种已经扩大到扁钢和管材。易切削钢产量以日本最多，增加速度也最快。从1959年生产12153吨，发展到1974年的53万多吨(其中约有15％钢材输出，约8％制成品输出)，增加了约43倍。其中硫系碳素钢占64.4％，合金钢占2.3％，其他系碳素钢占20.3％，合金钢占13％。日本生产的易切削钢约有40～46％消耗在汽车制造业，产业机械消耗约10％，家庭用品和业务机器消耗约6％。我国从1953年开始生产含硫切削钢，1964年开始试制硫－磷系、铅系和硒系易切削钢。1974年后又进行了钙－硫系易切削钢试制工作。目前，我国已有15个易切削钢种，其中8个标准钢号，7个非标准钢号。按含易切削元索可划分为硫系(5个钢号)、硫磷系(6个钢号)、钙硫系(2个钢号)、铅系(1个钢号)和硒系(2个钢号)五组，按钢类可划分为碳素易切削钢(9个)、合结易切削钢(1个)、不锈易切削钢(5个)三类。除标准钢号Y1Crl4S、Y2Cr13Ni2(S—P系)和非标准钢号Y1Crl3Se、Y1Crl8Ni9Se列入不锈钢中外，其余11个钢号都汇集在本部分内。与国外相比较，我国易切削钢号少、品种不齐全。产量只占全国钢产量的O．06％。随着我国“四化”建设的进展，自动化程度的逐步提高，汽车、机床、家庭用品和业务用品工业的发展，将需要更多的易切削钢。因此，应当加强易切削钢领域的研究工作，仿制或研制新型易切削钢，应当着重发展钙硫系、低铅的钙铅硫系、硫铅磷系复合易切削钢，在钢种方面应当增加合结钢、不锈钢、模具钢、轴承钢的易切削钢种，在品种方面应当扩大到管材和扁钢。4)轴承钢适于制造在不同环境中工作的各类滚动轴承套圈和滚动体的钢，统称为滚动(或滚珠)轴承钢。由于对轴承能适应的工作环境不同，如低温、高温、耐锈蚀、防磁性、耐振动冲击等，轴承钢可以是专用的碳铬轴承钢，也可以采用工具钢、结构钢、不锈钢及耐热钢。目前使用最广的是碳铬轴承钢。由于轴承钢包括的钢类甚宽，因而用途也比较广泛。一般来说，作内轴承材料使用时，要求钢的质量比较高，特别是对非金属夹杂物和碳化物的均匀性要求高。所以，常常采用真空脱气、电渣重熔、真空自耗重熔等特殊工艺生产轴承钢。碳铬轴承钢通常具有较高的冶金质量，也是制造冷作模具和精密量具的理想材料。根据我国生产和使用轴承钢的实践，参照国外同类钢的现状，按化学成分和钢的特性，将轴承钢划分为：高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢及中、高温轴承钢五大类，共十五个钢号，其中七个标准钢号、八个非标准钢号。本钢类钢种较少、钢号比较齐全，基本满足轴承工业生产的需要，生产管理方便。太多数国家的轴承钢只有四类，我国增加了无铬轴承钢。国外通常都保留4～5个高碳铬轴承钢。GCr6、GCr9等类似钢号的淬透性低、淬火时容易出现软点，现在都已被淘汰。为了提高钢的淬透性，出现了加钼元素的高碳铬轴承钢，如美国的52100系的3、4；日本的SUJ4、SUJ5；瑞典的SKF23、SKF25等钢号。我国还没有这样的钢号。在我国轴承钢中保留了GCr9。国外也研究过无铬轴承钢，如美国1941年曾研究过，日本于1965年也作了报导，但是都未列入标准。这可能是因为它比铬轴承钢抗锈蚀性能较差的缘故。国外现有的渗碳轴承钢钢号比较齐全，应用也比较广泛，如美国使用渗碳轴承钢的数量为总量的三分之一；日本约占15％。适用于小型、中小型、大型及特大型轴承的渗碳钢号，在国外有十个以上，我国目前只有适于制造特大型轴承的两个渗碳钢号，而适于制造中小型轴承的渗碳钢号还处于发展和完善中；不锈和高温用轴承钢发展的现状与国外相似。高碳铬钢和9Cr18Mo钢的一部分数据及其他钢号的切削性能取自其它文献。由于测定耐磨性和接触疲劳性能的试验方法尚未标准化，所以，在每个数据后边注明了试验条件。5)合金工具钢合金工具钢是在碳素工具钢基础上加入铬、钼、钨、钒等合金元素以提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性的一类钢种，它主要用于制造量具、刃具、耐冲击工具和冷、热模具及一些特殊用途的工具。近年来，由于机电制造工业中精密锻造、挤压成型、压铸及镦锻等少切削、无切削新工艺的应用，使与之相适应的工模具也获得了很大的发展。本钢类共收人45个钢号，其中标准钢号33个，非标准钢号12个。根据用途，可将钢号分成五个类别：量具、刃具用钢，耐冲击工具用钢，冷作模具用钢，热作模具及特殊工具用钢。本钢类有以下几个特点：(1)从钢号数量上看，我国居于中间位置。如现有国外标准钢号，美国有51个(ANSI／ASTMA681－76)、英国有21个BS4659－1971)、苏联有48个(ΓOCT－1976)、日本有32个JISG4404—1972)、西德有23个(VDEhW61250-70)、法国有45个(NFA35－590、1970)，而国际标准化协会列有30个钢号(IS0／DIS4957)，但在各国标准钢号中，比较通用的、且产量较大的只有13个，这些钢种的产量一般占合金工具钢总产量的60～70％。我国合金工具钢中基本上都列入了这些钢号，如热作工具钢5CrNiMo、4Cr5MoSiV、4Cr5M0SiV1、3Cr2W8V，冷作工具钢Cr2、9Mn2V、MnCrWV、Cr12、Cr12MoV、Cr6WV和5CrW2Si等，(2)从用途上看，我国合金工具钢中的专用钢号少，只列入了一个特殊用途的钢号，而其它国家则有这类专用钢号类别，如美国ANSI／ASTM标准中包括7种塑料模具用钢，法国NF标准中包括3种塑料模具用钢、3种高铬不锈模具钢和3种铁基高温合金，有的国家还制订了专门的铸造模具钢标准。(3)从钢号所含的合金元素看，我国合工钢中大多数钢号的合金元素含量都比较低，合金含量超过10％的只有Cr12,Cr12MoV,3Cr2W8V,6W6Mo5Cr4V,7W7Cr4MoV,6Cr4Mo3Ni2WV,65Cr4W3Mo2VNb、5Cr4W5Mo2V及70Mn15Cr2A13V2WMo等9个钢号，而美国ANSI／ASTM标准中有20个左右，另外，结合我国资源特点，我国合工钢中还收入了一些含有Nb、A1、Ti等合金元素、性能优良的新钢号。因此，本钢类的钢号不仅反映了当前各国常用的合金工具钢主要特点，而且反映了我国科技人员结合国家资源所从事的新钢号的研究成果，从而基本上形成了我国自己的合金工具钢体系。6)高速工具钢高速工具钢用于制造高效率切削刀具，如铣刀、铰刀、拉刀、插齿刀及钻头等。要求在较高温度(≤600℃)下能保持良好的切削性能。由于高速钢具有高温硬度高、耐磨性好、强度高等特点，也用作冷作模具、高温弹簧及高温轴承等。本系列共收入二十个钢号，大致可分为通用型、高碳高钒型、一般含钴型、高钒含钴型及超硬型五大类，其中标准钢号9个，非标准钢号11个。本系列有如下特点：(1)我国通用型高速钢包括W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2、W14Cr4VMnRE、9W18Cr4V、W2Mo9Cr4V2五个钢号。其中，W18Cr4V在1979年以前产量占90％以上，采用扁锭后，其碳化物不均匀度有明显改善。为提高W18Cr4V的使用性能和改善W系通用高速钢的高温塑性，我国近年来分别研制了9W18Cr4V和W14Cr4VMnRE两个钢号，以批量生产。欧美很多工业发达国家的高速钢系列已经变钨系为钨钼系及钼系，并且W6Mo5Cr4V2的产量已超过80％以上。我国自1980年以来，W6Mo5Cr4V2产量猛增，今后有可能以钨钼钢代替钨钢。(2)为满足高温合金、超高强度钢、钛合金等材料的切削加工的需要，并节约贵重金属钴，本系列收入了我国自己研制的几种少钴及无钴超硬型高速钢，如W6Mo5Cr4V2Al、W10Mo4Cr4V3Al、W6Mo5Cr4V5SiNbAl、W12Mo3Cr4V3Co5Si、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V4SiNbAl六个钢号。这些钢硬度高、高温硬度高，耐磨，在加工上述难削材料时表现了优异的切削性能。国外超硬高速钢多为高钴型，如美国的M42(8％Co)，瑞典的HSP－15(10％Co)。考虑到某些典型的国外钢号性能优异，使用历史较长，在用户中有一定信誉，我们将国内曾试制并经常生产的五个这类钢号作为非标准钢号也列入本系列。(3)在新工艺方面，粉末高速钢在和金成分上可以不受通常冶炼高速钢的限制，而且能显著地改善碳化物不均匀度，目前各工业发达国家在大锭型和高组分方面发展很快，产量也占有一定比例。我国尚处于研制阶段，目前只能生产小规格产品。本系列收入两个粉末高速钢。应当指出，目前正研制的W9Mo3Cr4V高质量通用高速钢，经较大批量生产试验，证明该钢号全面性能均超过W18Cr4V，综合性能也优于W6Mo5Cr4V2，现正准备进行鉴定，故暂尚未纳入系列之内。近年来国内研制的超硬型高速钢，一般含钒量较高，虽耐磨，但难于磨削，制造复杂刀具有一定困难，个别钢号只限于某种加工方式，使用有一定局限性，有待在今后扩大使用过程中进一步改进完善。本系列所选取的性能数据主要取自研制单位的研究报告，非标准钢号中推荐的国外钢号的数据，主要摘自国外有关资料。7)耐热钢耐热钢是指具有高于450℃的工作温度，并有一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的钢种，广泛用于制造锅炉、汽轮机、内燃机、高温炉和石油化工等设备的构件。本钢类共收入67个钢号，其中标准钢号36个，约占总数的54％；非标准钢号31个。根据耐热钢的性能和用途大致分成三类：热强钢(26个)、阀门钢(14个)和抗氧化钢(27个)。热强钢中除引用国外同类锅炉用钢外，又收入了我国研制的多元素复合合金化的锅炉过热器用钢12Cr2MoWVTiB、l2Cr3MoVSiTiB，它们可以代替在低于620℃条件下工作的国外同样用途的高铬镍奥氏体不锈耐热钢；热强钢中有5个含有12％Cr的改型马氏体钢，比国外同类钢种数量稍少：只收入5个铁基固溶强化和碳化物沉淀强化奥氏体热强钢(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Ti、4Cr12Ti8Mn8MoVNb、0Crl5Ni25Ti2MoVB、1