钢材基础知识

关于钢材基础知识一、钢的分类、牌号1、什么是钢？------钢是指以铁为主元素、含碳量一般在2%以下并含有其他元素的铁碳合金。第2页,共36页，星期六，2024年，5月钢有多种分类方式、一般有如下几种：按化学成分分类按品质分类按用途分类按含碳量分类按冶炼方式分类按金相组织分类按加工成形方法分类2、钢的分类第3页,共36页，星期六，2024年，5月第4页,共36页，星期六，2024年，5月第5页,共36页，星期六，2024年，5月第6页,共36页，星期六，2024年，5月第7页,共36页，星期六，2024年，5月3、钢的牌号-P84按化学成分分类：碳素钢（以铁、碳为主要合金元素）合金钢（除铁碳外还人为加入其它元素）（牌号介绍以这两类为主）第8页,共36页，星期六，2024年，5月名称牌号特点普通碳素结构钢由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等。例如：Q235－C优质碳素结构钢两位数字+符号。例如2020R碳素工具钢T+数字.例如T12碳素钢牌号第9页,共36页，星期六，2024年，5月合金钢分类第10页,共36页，星期六，2024年，5月合金结构钢合金结构钢是优质钢，其的牌号表示方法：

数字+元素符号+数字WS.P≤0.035%，第11页,共36页，星期六，2024年，5月常见合金结构钢类材料牌号20Cr（渗碳）、40Cr、30CrMo、35CrMo、38CrMoA、30CrMnSiA、20CrNi4VA等12MnV、16Mn16MnR、18Nb、14MnNb是旧标准低合金结构钢，现在均以Q345新牌号表示第12页,共36页，星期六，2024年，5月根据性能用途不同优质合金结构钢又可分为渗碳钢、调制钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。1）合金渗碳钢典型零件：变速箱齿轮、齿轮等常用的20CrMnTi钢。2）合金调质钢典型零件：受冲击载荷较大的齿轮常用40Cr、40CrMnMo等3）弹簧钢典型零件：汽车减振弹簧常用55Si2Mn第13页,共36页，星期六，2024年，5月合金工具钢合金工具钢都属于高级优质钢，其牌号方法：

数字+元素符号+数字

9Mn2V

Cr12MoV含碳量标千分之几（WC<1%）含碳量不标出（WC≥1%）合金元素的表示方法与合金结构钢相同第14页,共36页，星期六，2024年，5月合金工具钢的典型牌号低合金刃具钢

9SiCr，常用作板牙、丝锥、铰刀、冷冲模等。高速钢

W18Cr4VW18Cr4V2Co8W6Mo5Cr4V2

W9Mo3Cr4V

制作各种高速切削刃具，如车刀、铣刀、钻头、拉刀等，高速钢不论含碳量多少都不标注，例如W18Cr4V，碳的质量分数WC＝0.70%~0.80%，钢号前不标数字。第15页,共36页，星期六，2024年，5月特殊性能的钢特殊性能的钢是指具有特殊的物理、化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。1)不锈钢

按其组织状态的不同，主要分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢等。铬是不锈钢中最重要的合金元素，其在不锈钢中的含量一般为11.50%-32.10%。第16页,共36页，星期六，2024年，5月常用不锈钢牌号对照表201-1Cr17Mn6Ni5N202-1Cr18Mn8Ni5N304-06Cr19Ni10304L-022Cr19Ni10316-06Cr17Ni12Mo2316L-022Cr17Ni12Mo2321-06Cr18Ni11Ti347-06Cr18Ni11Nb第17页,共36页，星期六，2024年，5月2）耐热钢

是指在高温下具有高的化学稳定性和热强性的特殊钢。3）耐磨钢

是指在冲击和磨损条件下使用的高锰钢。主要用于严重摩擦和强烈撞击条件下工作的零件，如用作坦克及拖拉机的履带，挖掘机铲齿，推土机挡板和铁路道岔等。高锰钢的主要成分为含碳量为0.9%-1.5%,含锰量为11%-14%。这种钢由于机械加工困难，基本上铸造后直接使用。第18页,共36页，星期六，2024年，5月珠光体类：15CrMo，12Cr1MoV，12Cr2MoWVTiB，10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV马氏体类：1Cr11MoV，1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB铁素体类：1Cr13SiAl,1Cr25Si2奥氏体类：1Cr18Ni9Ti,1Cr23Ni13,1Cr25Ni20Si2，2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo耐热钢-抗氧化钢和热强钢两类第19页,共36页，星期六，2024年，5月铸铁类材料1、HT150HT200HT250HT3002、QT450-10XQT600-3铸钢类材料1、ZG200-400ZG230-450ZG270-500ZG310-5702、ZGCr5MoZG1cr13ZG2cr13ZGCr-Mn-N、

ZG1Cr18Ni9ZG1Cr18Ni12Mo2Ti第20页,共36页，星期六，2024年，5月二、钢材的分类1、钢材（Steel）定义：是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。第21页,共36页，星期六，2024年，5月

钢材应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类。为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。2、钢材分类第22页,共36页，星期六，2024年，5月管材的分类1、按生产方法分类

（1）无缝管--热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管

（2）焊管

（a）按工艺分--电弧焊管、电阻焊管（高频、低频）、气焊管、炉焊管

（b）按焊缝分--直缝焊管、螺旋焊管

2、按断面形状分类

（1）简单断面钢管--圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、半圆形钢圆、其他

（2）复杂断面钢管--不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形钢管、圆锥形钢管、波纹形钢管、表壳钢管、其他

3、按壁厚分类

薄壁钢管、厚壁钢管

4、按用途分类

管道用钢管、热工设备用钢管、机械工业用钢管、石油、地质钻探用钢管、容器钢管、化学工业用钢管、特殊用途钢管、其他第23页,共36页，星期六，2024年，5月1、按厚度分类（1）薄板0.2-4mm（2）中板4-20mm（3）厚板20-60mm（4）特厚板60mm以上2、按生产方法分类（1）热轧钢板（2）冷轧钢板3、按表面特征分类（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板4、按用途分类（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他钢板（包括带钢）的分类第24页,共36页，星期六，2024年，5月三、钢材技术要点1、技术要点---包括钢材的化学成分、钢材的性能、钢材的规格尺寸、外观指标、数量计算、库存管理六个方面。第25页,共36页，星期六，2024年，5月1）钢材的化学成分钢的化学成分是指钢的各种元素组成，包括C、Si、Mn、S、P及其他合金元素的的含量。化学成分的不同关系到钢材质量和性能。各种钢的化学成分可以参考不同的标准查到，也可以由钢材生产厂家提供的产品质量合格证中查询。第26页,共36页，星期六，2024年，5月2、钢材的性能

钢材的性能一般指力学性能、物理性能、化学性能、加工性能。

力学性能是指金属材料在外力作用下在强度和变形方面表现出的性能（强度、硬度、韧性、塑性。。。）。材料的性能是通过各种力学试验得到的。如拉伸、压缩、弯曲、冲击、疲劳、硬度等试验。第27页,共36页，星期六，2024年，5月以强度为例——指金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。按外力作用的性质不同可分为：屈服强度抗拉强度抗压强度抗弯强度工程常用的是屈服强度和抗拉强度。强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标。第28页,共36页，星期六，2024年，5月实验设备第29页,共36页，星期六，2024年，5月屈服强度——是材料屈服的临界应力值用σs或σ0.2表示单位MPa第30页,共36页，星期六，2024年，5月抗拉强度——指材料在拉断前承受最大应力值用бb表示单位MPa第31页,共36页，星期六，2024年，5月洛氏硬度计第32页,共36页，星期六，2024年，5月化学性能---耐蚀性抗氧化性稳定性金属腐蚀的类型化学腐蚀电化学腐蚀（常见普遍）金属阳离子失e－