二常见钢铁产品的牌号表示方法.docx
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二常见钢铁产品的牌号表示方法
二、常见钢铁产品的牌号表示方法
1．碳素结构钢
①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。
它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。
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；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。
例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，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。
2．优质碳素结构钢
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，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。
②锰含量较高的优质碳素
结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。
③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。
3．碳素工具钢
①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。
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”表示平均碳含量为0.8%。
③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。
④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后
加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。
4．易切削钢
①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。
②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。
③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。
5．合金结构钢
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，如40Cr。
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。
当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。
当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。
例如18Cr2Ni4WA。
③钢中的钒V、
钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。
例如20MnVB钢中。
钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。
④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。
⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。
例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。
6．低合金高强度钢
①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。
②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。
例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。
7．弹簧钢
弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。
8．滚动轴承钢
①钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。
②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示。
例如GCr15。
渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。
9．合金工具钢和高速工具钢
①合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量＜1.0%时，以千分之几表示。
例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。
②钢中合金元素含量的表示方法，
基本上与合金结构钢相同。
但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。
例如Cr06。
③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。
例
如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。
钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。
10．不锈钢和耐热钢
①钢号中碳含量以千分之几表示。
例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。
②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。
11．焊条钢
它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。
例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。
12．电工用硅钢
①钢号由字母和数字组成。
钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。
②字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。
③钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。
例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。
13．电工用纯铁
①它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。
②在数字后面所加的字母表示电磁性能：
A——高级、E——特级、C——超级，例如DT8A。
钢的分类
一、黑色金属、钢和有色金属
在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。
如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。
通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。
以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：
铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：
1、按品质分类
（1）普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）
（2）优质钢（P、S均≤0.035%）
（3）高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）
2.、按化学成份分类
（1）碳素钢：
a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。
（2）合金钢：
a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
3、按成形方法分类：
（1）锻钢；
（2）铸钢；（3）热轧钢；（4）冷拉钢。
4、按金相组织分类
（1）退火状态的：
a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。
（2）正火状态的：
a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。
（3）无相变或部分发生相变的
5、按用途分类
（1）建筑及工程用钢：
a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。
（2）结构钢
a.机械制造用钢：
（a）调质结构钢；（b）表面硬化结构钢：
包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；（c）易切结构钢；（d）冷塑性成形用钢：
包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
b.弹簧钢
c.轴承钢
（3）工具钢：
a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
（4）特殊性能钢：
a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：
包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。
（5）专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
6、综合分类
（1）普通钢
a.碳素结构钢：
（a）Q195；（b）Q215（A、B）；（c）Q235（A、B、C）；（d）Q255（A、B）；（e）Q275。
b.低合金结构钢
c.特定用途的普通结构钢
（2）优质钢（包括高级优质钢）
a.结构钢：
（a）优质碳素结构钢；（b）合金结构钢；（c）弹簧钢；（d）易切钢；（e）轴承钢；（f）特定用途优质结构钢。
b.工具钢：
（a）碳素工具钢；（b）合金工具钢；（c）高速工具钢。
c.特殊性能钢：
（a）不锈耐酸钢；（b）耐热钢；（c）电热合金钢；（d）电工用钢；（e）高锰耐磨钢。
7、按冶炼方法分类
（1）按炉种分
a.平炉钢：
（a）酸性平炉钢；（b）碱性平炉钢。
b.转炉钢：
（a）酸性转炉钢；（b）碱性转炉钢。
或（a）底吹转炉钢；（b）侧吹转炉钢；（c）顶吹转炉钢。
c.电炉钢：
（a）电弧炉钢；（b）电渣炉钢；（c）感应炉钢；（d）真空自耗炉钢；（e）电子束炉钢。
（2）按脱氧程度和浇注制度分
a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。
钢材的分类
钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。
为便于采购、订货和管理，我国目前
将钢材分为十六大品种：
类别
品种
说明
型材
重轨
每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）
轻轨
每米重量小于或等于30千克的钢轨
大型型钢
普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边
和不等边角钢及螺纹钢等。
按尺寸大小分为大、中、小型
中型型钢
小型型钢
线材
直径5-10毫米的圆钢和盘条
冷弯型钢
将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢
优质型材
优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等
其它钢材
包括重轨配件、车轴坯、轮箍等
板材
薄钢板
厚度等于和小于4毫米的钢板
厚钢板
厚度大于4毫米的钢板。
可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）
钢带
也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板
电工硅钢薄板
也叫硅钢片或矽钢片
管材
无缝钢管
用热轧、热轧——冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管
焊接钢管
将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管
金属制品
金属制品
包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等
钢铁材料的物理性能
序号
名 称
量的符号
单位符号
含 义
１
密 度
ρ
g/cm3
密度就是某种物质单位体积的质量
2
热
性
比
熔点
℃
金属材料固态转变为液态时的熔化温度
比热容
c
J/（kg·K）
单位质量的某种物质，在温度升高1℃时吸收的热量或温度降低1℃时所放出的热量
热导率
λ
W/（m·K）
在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温度降低1℃时，单位面积容许导过的热量
热胀系数
αL
10-6/K
金属温度每升高1℃所增加的长度与原来长度的比值
3
电
性
能
电阻率
ρ
Ω·m
是表示物体导电性能的一个参数。
它等于1m长，横截面积为1mm2的导线两端间的电阻。
也可用一个单位立方体的两平行端面间的电阻表示
电阻温度系数
αp
1/℃
温度每升降1℃，材料电阻的改变量与原电阻率之比，称为电阻温度系数
电导率
k
S/m或
%IACS
电阻率的倒数叫电导率。
在数值上它等于导体维持单位电位梯度时，流过单位面积的电流
4
磁
性
能
磁导率
μ
H/m
是衡量磁性材料磁化难易程度的性能指标，它是磁性材料中的磁感应强度（B）和磁场强度（H）的比值。
磁性材料通常分为：
软磁材料（μ值甚高，可达数万）和硬磁材料（μ值在1左右）两大类
磁感应强度
B
T
在磁介质中的磁化过程，可以看作在原先的磁场强度（H）上再加上一个由磁化强度（J）所决定的，数量等于4πJ的新磁场，因而在磁介质中的磁场B=H+4πJ的新磁场，叫做磁感应强度
磁场强度
H
A/m
导体中通过电流，其周围就产生磁场。
磁场对原磁矩或电流产生作用力的大小为磁场强度的表征
矫顽力
Hc
A/m
样品磁化到饱和后，由于有磁滞现象，欲使磁感应强度减为零，须施加一定的负磁场Hc，Hc就称为矫顽力
铁损
P
W/kg
铁磁材料在动态磁化条件下，由于磁滞和涡流效应所消耗的能量
钢铁材料的力学性能
序号
名 称
量的符号
单位符号
含 义
一
强度
强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力
1
抗拉强度
σb
MPa
金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度
Pb
σb＝——
Fo
式中Pb——试样拉断前的最大负荷（N）
Fo——试样原横截面积（mm2）
2
抗弯强度
σbb
MPa
试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所承受的最大正压力
8PL
对圆试样：
σbb＝——
πd3
8PL
对矩形试样：
σbb＝——
2bh2
式中P——试样所承受最大集中载荷（N）
L——两支承点间的跨距（mm）
d——圆试样截面之外径（mm）
b——矩形截面试样之宽度（mm）
h——矩形截面试样之宽度（mm）
3
抗压强度
σbc
MPa
材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力，称为抗压强度
Pbc
σbc＝——
Fo
式中Pbc——试样所受最大集中载荷（N）
Fo——试样原横截面积（mm2）
4
抗剪强度
r、σr
MPa
试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均应力
P
双剪:
σr＝——；
2Fo
P
单剪:
σr＝——；
Fo
式中P——剪切时的最大负荷（N）
Fo——受剪部位的横截面积（mm2）
5
抗扭强度
τb
MPa
指外力是扭转力的强度极限
3Mb
τb≈——（适用于钢材）
4Wp
Mb
τb≈——（适用于铸铁）
Wp
式中Mb——扭转力矩（N·mm）
Wp——扭转时试样截面的极断面系数（mm2）
6
屈服点
σs
MPa
金属度样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。
发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限
Ps
σs=——
Fo
式中Ps——屈服载荷（N）
Fo——试样原横截面积（mm2）
7
屈服强度
σ0.2
MPa
对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生0.2%永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件屈服极限
P0.2
σ0.2=——
Fo
式中P0.2——试样产生永久变形为0.2%时的载荷（N）
Fo——试样原横截面积（mm2）
8
持久强度
σ0.2/时间（h）
MPa
金属材料在高温条件下，经过规定时间发生断裂时的应力称为持久强度。
通常所指的持久强度，是在一定的温度条件下，试样经105h后的断裂强度
9
蠕变强度
温度
σ——
应变量/时间
MPa
金属材料在高于一定温度下受到应力作用，即使应力小于屈服强度，试件也会随着时间的增长而缓慢地产生塑性变形，此种现象称为蠕变。
在给定温度下和规定的时间内，使试样生产一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如
500
σ——=100MPa，
1/100000
表示材料在500℃温度下，105h后应变量为1%的蠕变强度为100MPa。
蠕变强度是材料在高温下长期负荷下对塑性变形抗力的性能指标
二
弹性
弹性是指金属在外力作用下产生变形，当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性。
1
弹性模量
E
GPa
在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和变形成比例增长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模数
2
切变模量
G
GPa
金属在弹性范围内，当进行扭转试验时，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模量。
3
弹性极限
σe
MPa
金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹性极限。
4
比例极限
σp
MPa
在弹性变形阶段，金属材料所承受的和应变能保持正比的最大应力，称为比例极限
Pp
σ0.2=——
Fo
式中Pp——规定比例极限负荷（N）
Fo——试样原横截面积（mm2）
三
塑性
所谓塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破裂的能力
1
伸长率
δ
%
金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距分部所增加的长度与原标距长度的百分比。
δs是标距为5倍直径时的伸长率，δ10是标距为10倍直径时的伸长率
2
断面收缩率
ψ
%
金属试样拉断后，其缩颈处横截面积的最大缩减量与原横截面积的百分比
3
泊松比
μ
/
对于各向同性的材料，泊松比表示：
试样在单相拉伸时，横向相对收缩量与轴向相对伸长量之比
E
μ=—-1
2G
式中E——弹性模量（GPa）
G——切变模量（GPa）
四
韧性
所谓韧性是指金属材料在冲击力（动力载荷）的作用下而不破坏的能力
1
冲击韧度
αKU或αKV
J/cm2
冲击韧度是评定金属材料于动载荷下受冲击抗力的力学性能指标，通常都是以大能量的一次冲击值（αKU或αKV）作为标准的，它是采用一定尺寸和形状的标准试样，在摆锤式一次冲击试验机上来进行试验。
试验结果，以冲断试样上所消耗的功（AKU或AKV）与断面处横截面积（F）之比值大小来衡量
2
冲击吸收功
AKU或AKV
J
由于αK值的大小，不仅取决于材料本身，同时还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同而变化，因而αK值只是一个相对指标。
目前国际上许多国家直接采用冲击吸收功AK作为冲击韧度的指标
AKU
αKU=——；
F
AKU
αKV=——；
F
式中αKU——夏比U形缺口试样冲击值（J/cm2）
αKV——夏比V形缺口试样冲击值（J/cm2）
AKU——夏比U形缺口试样冲断时所消耗的功（J）
AKV——夏比V形缺口试样冲断时所消耗的功（J）
F——试样缺口处的横截面积（cm2）
五
疲劳
金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷（即大小、方向反复变化的载荷）的作用，在不发生显著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳
1
疲劳极限
σ-1
MPa
金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次（N）的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称为疲劳极限
2
疲劳强度
σN
MPa
金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次（N）后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强度。
此时，N称为材料的疲劳寿命。
某些金属材料在重复或交变应力作用下，没有明显的疲劳极限，常用疲劳强度表示
六
硬度
硬度就是指金属抵抗更硬物体压入其表面的能力。
硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标
1
布氏硬度
HBS
/
用一定直径的球体（钢球或硬质合金球以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测表面压痕直径计算的硬度值。
使用钢球测定硬度小于等于450HBS；使用硬质合金球测定硬度大于450HBW
2
洛氏硬度
HRA
HRB
HRC
HRD
HRE
HRF
HRG
HRH
HRK
/
用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力作用下，压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除主试验力，测残余压痕深度增量计算的硬度值
洛氏硬度试验分A、B、C、D、E、F、G、H、K标尺
3
维氏硬度
HV
/
用金刚石正四棱体压头以49.03-980.7N的试验力压力试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测压痕对角线长度的计算的硬度值
4
肖氏硬度
HSC
HSD
/
用金刚石或钢球冲头一定高度落到试样表面，测冲头回跳高度计算硬度值。
用目测型硬度计的硬度符号为HSC，指示型硬度计的硬度符号为HSD
七
减摩、耐磨性
1
摩擦因数
μ
/
相互接触的物体，当作相对移动时就会引起摩擦，引起摩擦的阻力称为摩擦力。
根据摩擦定律，通常把摩擦力（F）与施加在摩擦部位的垂直载荷（N）的比值，称为摩擦因数
F
μ=—
N
式中：
F——摩擦力（N）
N—施加在摩擦部件上的垂直载荷（N）
2
磨耗量
W
V
g
cm3
试样在规定试验条件下经过一定时间或一定距离摩擦之后，以试样被磨去的重量（g）或体积（cm3）之量，称为磨耗量（或磨损量），以磨去体积表示者称为体积磨耗V
3
相对耐磨系数
ε
/
在模拟耐磨试验机上，采用65Mn（52-53HRC）作为标准试样，在相同条件下，标准试样磨耗量与被测定材料的绝对磨耗量之比，称为被测材料的相对耐磨系数
钢铁材料的化学性能
序号
名 称
量的符号
单位符号
含 义
一
耐腐蚀性
耐腐蚀性是指金属材料抵抗周围介质（大气、水蒸气、有害气体、酸、碱盐等）腐蚀作用的能力。
金属的耐腐蚀性与许多因素有关，如金属的化学成分、加工性质、热处理条件、组织状态及介质和温度等
化学腐蚀
化学腐蚀是金属与周围介质直接起化学作用的结果。
它包括气体腐蚀和金属在非电解质中的腐蚀两种形式。
其特点是：
腐蚀过程不产生电流；且腐蚀产物沉
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