钢材分类Word格式.docx
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如钢、生铁合金、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。
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。
碳素钢:
含碳量小于1.35%,除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。
碳素钢的性能主要取决于含碳量。
含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。
与其他钢类相比,碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽,用量最大。
适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。
常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn
分类:
1.按化学成分分类
碳素钢按化学成分(即以含碳量)可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
(1)低碳钢
又称软钢,含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造,焊接和切削,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等。
(2)中碳钢
碳量0.25%~0.60%的碳素钢。
有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。
除碳外还可含有少量锰(0.70%~1.20%)。
按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。
热加工及切削性能良好,焊接性能较差。
强度、硬度比低碳钢高,而塑性和韧性低于低碳钢。
可不经热处理,直接使用热轧材、冷拉材,亦可经热处理后使用。
淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。
能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。
所以在中等强度水平的各种用途中,中碳钢得到最广泛的应用,除作为建筑材料外,还大量用于制造各种机械零件。
(3)高碳钢
常称工具钢,含碳量从0.60%至1.70%,可以淬硬和回火。
锤,撬棍等由含碳量0.75%的钢制造;
切削工具如钻头,丝攻,铰刀等由含碳量0.90%至1.00%的钢制造。
2.按钢的品质分类
按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。
(1)普通碳素结构钢又称普通碳素钢,对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。
在中国和某些国家根据交货的保证条件又分为三类:
甲类钢(A类钢)是保证力学性能的钢。
乙类钢(B类钢)是保证化学成分的钢。
特类钢(C类钢)是既保证力学性能又保证化学成分的钢,常用于制造较重要的结构件。
中国目前生产和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3钢(甲类3号钢),主要用于工程结构。
有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌(或其他碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒,以限制晶粒长大,使钢强化,节约钢材。
在中国和某些国家,为适应专业用钢的特殊要求,对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整,从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢(如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等)。
(2)优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比,硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。
根据含碳量和用途的不同,这类钢大致又分为三类:
①小于0.25%C为低碳钢,其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等,由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐……等。
20G则是制造普通锅炉的主要材料。
此外,低碳钢也广泛地作为渗碳钢,用于机械制造业。
②0.25~0.60%C为中碳钢,多在调质状态下使用,制作机械制造工业的零件。
③大于0.6%C为高碳钢,多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等。
根据含锰量的不同,又可分为普通含锰量(0.25~0.8%)和较高含锰量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)两钢组。
锰能改善钢的淬透性,强化铁素体,提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。
通常在含锰高的钢的牌号后附加标记“Mn”,如15Mn、20Mn以区别于正常含锰量的碳素钢。
3.按用途分类
按用途则又可分为碳素结构钢、碳素工具钢。
碳素工具钢含碳量在0.65~1.35%之间,经热处理后可得到高硬度和高耐磨性,主要用于制造各种工具、刃具、模具和量具(见工具钢)。
碳素结构钢按照钢材屈服强度分为5个牌号:
Q195、Q215、Q235、Q255、Q275
每个牌号由于质量不同分为A、B、C、D等级,最多的有四种,有的只有一;
另外还有钢材冶炼的脱氧方法区别。
脱氧方法符号:
F——沸腾钢
b——半镇静钢
Z——镇静钢
TZ——特殊镇静钢
优质碳素结构钢定义:
优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢,这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少,机械性能较为优良。
优质碳素结构钢(GB/T699-1999):
钢中除含有碳(C)元素和为脱氧而含有一定量硅(Si)(一般不超过0.40%)、锰(Mn)(一般不超过0.80%,较高可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(残余元素除外)。
此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。
其硫(S)、磷(P)杂质元素含量一般控制在0.035%以下。
若控制在0.030%以下者叫高级优质钢,其牌号后面应加“A”,例如20A;
若P控制在0.025%以下、S控制在0.020%以下时,称特级优质钢,其牌号后面应加“E”以示区别。
对于由原料带进钢中的其他残余合金元素,如铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。
有的牌号锰(Mn)含量达到1.40%,称为锰钢。
此类钢是依靠调整含碳(C)量来改善钢的力学性能,因此,根据含碳量的高低,此类钢又可分为:
低碳钢--含碳量一般小于0.25%,如10、20钢等;
中碳钢--含碳量一般在0.25~0.60%之间,如35、45钢等;
高碳钢--含碳量一般大于0.60%。
此类钢一般不用于制造钢管。
实际上,他们之间的含碳量并没有明显的界限。
此类钢产量较大,用途较广,一般多轧(锻)制成圆、方、扁等型材、板材和无缝钢管。
主要用于制造一般结构及机械结构零、部件以及建筑结构件和输送流体用管道。
根据使用要求,有时需热处理(正火或调质)后使用。
优质碳素结构钢的分类
优质碳素结构钢按含碳量不同可分为三类:
低碳钢(C≤0.25%)、中碳钢(C为0.25-0.6%)和高碳钢(C>
优质碳素结构钢
0.6%)。
优质碳素结构钢按含锰量不同分为正常含锰量(含锰0.25%-0.8%)和较高含锰量(含锰0.70%-1.20%)两组,后者具有较好的力学性能和加工性能。
1、优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带
优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带用于汽车、航空产业及其他部分。
其钢的牌号为沸腾钢:
08F、10F、15F;
镇静钢:
08、08AL、10、15、20、25、30、35、40、45、50。
25及25以下为低碳钢板30及30以上