钢材基础知识

1、钢材基础知识,1、了解钢的分类、牌号 2、了解钢材分类 3、了解钢材的技术要点,主讲：贺映辉,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。,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,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）,碳素钢牌号,合金钢分类,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

2、0.035%，,常见合金结构钢类材料牌号,20Cr（渗碳）、40Cr、30CrMo、 35CrMo、 38CrMoA、30CrMnSiA、20CrNi4VA等,12MnV、16Mn 16MnR、18Nb、14MnNb是旧标准低合金结构钢，现在均以Q345新牌号表示,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,合金工具钢,合金工具钢都属于高级优质钢，其牌号方法： 数

3、字+元素符号+数字 9Mn2V Cr12MoV,合金元素的表示方法与合金结构钢相同,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 W18Cr4V W18Cr4V2Co8 W6Mo5Cr4V2 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。,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

4、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%。,常用不锈钢牌号对照表 201-1Cr17Mn6Ni5N 202-1Cr18Mn8Ni5N 304-06Cr19Ni10 304L-022Cr19Ni10 316-06Cr17Ni12Mo2 316L-022Cr17Ni12Mo2 321-06Cr18Ni11Ti 347-06Cr18Ni11Nb,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

5、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。,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,铸铁类材料,1、 HT150 HT200 HT250 HT300 2、

6、 QT450-10 XQT600-3,铸钢类材料,1、ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 2、ZGCr5Mo ZG1cr13 ZG2cr13 ZGCr-Mn-N、 ZG1Cr18Ni9 ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,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。,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

7、、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,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

8、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,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,三、钢材技术要点,1、技术要点-包括钢材的

9、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。,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。,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。,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。,实验设备,屈服强度是材料屈服的 临界应力值,用