硬度指标钢的分类及性能.docx
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硬度指标钢的分类及性能
硬度
名称
符号
单位
解释
布氏硬度
HB
MPa
UBS（W450）以钢球测得的硬度值；HBW（W650）以硬质合金测得的硬度值。
洛氏硬度
HRA
采用588.47总负荷和金刚石压入器求得的硬度。
HRB
采用980.7N总负荷和压入直径1.59mm淬硬球的硬度
HRC
采用1471.1N总负荷和金刚石压入器求得的硬度。
HRF
采用58&4总负荷和压入直径为1.588mm淬硬钢球求得的硬度，适用于薄软钢板、退火铜。
表面洛氏硬度（适用于表面经渗碳等表面处理的钢材）
HR15N
采用147.小总负荷和金刚石压入器求得的硬度。
HR30N
采用294.27总负荷和金刚石压入黠求得的硬度。
HR45N
采用441.3N总负荷和金刚石压入器求得的硬度。
HR15T
采用147.1N总负荷和压入直径为1.59mm淬硬钢球求得的硬度
HR30T
采用294.2N总负荷和压入直径为1.59mm淬硬钢球求得的硬度
HR45T
釆用441.3N总负荷和压入直径为1.59mm淬硬钢球求得的硬度
维氏硬度
HV
以一定的负荷（目前最大的负荷是）吧136。
方锥形金刚石压头压在材料表面，保持规定时间后卸除负荷，测量材料表面的压痕对角线平均长度，按公式用压痕面积来除与负荷所得的商。
钢的分类
分类方法
类别介绍
按含碳量
（1）低碳钢：
含碳量低于0.25%
（2）中碳钢：
含碳量在0.25%-0.6%之间
（3）高碳钢：
含碳量超过0.6%
按化学成分
（1）非合金钢
（2）低合金钢
（3）合金钢
按用途分
（1）结构钢：
主要用于制造各种工程结构和机器篆件.
（2）工具钢：
主要用于制造各种工具量具和模具。
（3）特殊用途钢：
如不锈钢、耐酸钢、耐热钢等。
按质量分
（1）普通钢：
含S量一般不超过0.055%,含P量不超过0.045%。
（2）优质钢：
S、P含量均不超过0.040%。
（3）高级优质钢：
S含量不超过0.03%,P
含量不超过0.035%。
（4）待殊优质钢：
S含疑不超过0.015%。
P含量不超过0.025%。
按冶炼方法分
（1）转炉钢：
用转炉（氧气或空气）吹炼出来的钢，按炉衬材料分酸性转炉钢和碱性转炉钢。
（2）平炉钢：
也分酸性和碱性的
（3）电炉钢
按浇铸前脱氧程度分
（1）镇靜钢：
脱氧完全的钢，组织致密
（2）沸腾钢：
脱氧不完全的钢，
（3）半镇靜钢
钢
碳素钢
合金钢
碳素结构钢
碳素工具钢
合金结构钢
合金工具钢
特殊用途钢
普通碳素结构
钢
优质碳素结构钢
易切削结构钢
低合金结构钢
合金结构
钢
弹簧钢
轴承钢
合金工具钢
高速工具
钢
不锈钢、耐
热钢
有色金属
合金
分类及用途
铜合金
黄铜
普通黄铜（铜锌合金）：
用于压力加工
特殊黄铜（铝黄铜，硅黄铜，猛黄铜，锡黄铜）：
铸造用
靑铜
锡靑铜：
压力加工用
特殊靑铜（铝青铜，硅青铜）：
铸造用
白铜
普通白铜（铜銀合金）
特殊白铜（猛白铜，铁白铜）：
压力加工
铝合金
变形铝合金
防锈铝（铝猛和铝镁合金）：
压力加工
硬铝（铝铜和铝铜猛合金）：
压力加工
超硬铝（铝铜镁锌合金）：
压力加工
锻铝（铝铜镁硅合金）：
压力加工
铸造铝合金
铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金、铝稀土合金：
铸造用
银合金
银硅合金、镰猛合金、镰锯合金、線铜合金
压力加工
锌合金
锌铜合金、锌铝合金
压力加工
锌铝合金
铸造用
镁合金
压力加工；铸造用
轴承合金
铅基轴承合金
铅锡轴承合金
锡基轴承合金
锡籀轴承合金
硬质合金
钩钻硬质合金、鹄钛钻硬质合金
铸造碳化鹄
普通碳素结构钢的化学成分
牌号
等级
化学成分
脱氧方法
C
Mn
Si
S
P
w
Q195
0.06-0.1
2
0.25-0.5
0
0.30
0.050
0.045
F、b、Z
Q215
A
B
0.09-0.1
5
0.25-0.5
5
0.30
0.050
0.045
0.045
F、b、Z
Q235
A
B
0.14-0.2
2
0.12-0.2
0
0.30-0.6
5
0.30-0.7
0
0.30
0.050
0.045
0.045
F.b、Z
C
D
W0・18
WO.17
0.35-0.8
0
0.040
0.035
0.040
0.035
Z
TZ
Q255
A
B
0.18-0.2
8
0.40-0.7
0
0.30
0.050
0.045
0.045
Z
Q275
0.28-0.3
乂
0.50-0.8
（）
0.35
0.050
0.045
Z
普通碳素结构钢的力学性能
牌号
拉伸试验
冲击试验
冷弯试验
屈服点os/MPa
抗拉强度0s/MP
a
伸长率55/%^
钢材厚度（直径）/mm
钢材厚度（直径）/mm
W1
6
>16
-40
>40
-60
>60
-100
>10
0
-15
0
>150
16
>1
6
-4
0
>4
0
-6
0
>60
-10
0
>1
00
-1
50
>15
0
等
级
溫度rc
V形冲击功
试样方向
钢材厚度（直径）/mm
W60
>6
0
-1
00
>100-2
00
弯心直径d
Q195
195
185
315-
430
33
32
纵
横
0
0.5
a
Q215
215
205
195
185
175
165
335-
450
31
30
29
28
27
26
A
B
20
27
纵
横
0.5
a
a
1.5
a
2a
2a
2.5a
Q235
235
225
215
205
195
185
375-
500
26
25
24
23
22
21
A
B
C
D
20
0
-20
27
27
27
纵
横
1.5
a
2a
2a
2.5
a
2.5a
3a
Q255
255
245
235
225
215
205
410-
550
24
23
22
21
20
19
A
B
20
27
2a
3a
3.5a
Q275
275
265
255
245
235
225
490-
630
20
19
18
17
16
15
—
—
—
3a
4a
4.5a
优质碳素结构钢化学成分
序号
统一数字代号
牌号
化学成分
C
Si
Mn
Cr
Ni
Cu
W
1
U20080
08F
0.05-0.11
WO.03
0.25-0.5
0
0.10
0.30
0.2
5
2
U20100
10F
0.07-0.13
W0・07
0.25-0.5
0
0.15
0.30
0.2
5
3
U20150
15F
0.12-0.18
W0・07
0.25-0.5
（）
0.25
0.30
0.2
5
4
U20082
08
0.05-0.11
0.17-0.37
0.35-0.6
5
0.10
0.30
0.2
5
5
U20102
10
0.07-0.13
0.17-0.37
0.35-0.6
5
0.15
0.30
0.2
5
6
U20152
15
0.12-0.18
0.17-0.37
0.35-0.6
5
0.25
0.30
0.2
5
7
U20202
20
0.17-0.23
0.17-0.37
0.35-0.6
5
0.25
0.30
0.2
5
8
U20252
25
0.22-0.29
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
9
U20302
30
0.27-0.34
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
10
U20352
35
0.32-0.39
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
11
U20402
40
0.37-0.44
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
12
U20452
45
0.42-0.50
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
13
U20502
50
0.47-0.55
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
14
U20552
55
0.52-0.60
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
15
U20602
60
0.57-0.65
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
16
U20652
65
0.62-0.70
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
17
U20702
70
0.67-0.75
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
18
U20752
75
0.72-0.80
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
19
U20802
80
0.77-0.85
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
20
U20852
85
0.82-0.90
0.17-0.37
0.50-0.8
0
0.25
0.30
0.2
5
21
U21152
15Mn
0.12-0.18
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
22
U21202
20Mn
0.17-0.23
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
23
U21252
25Mn
0.22-0.29
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
24
U21302
30Mn
0.27-0.34
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
25
U21352
35Mn
0.32-0.39
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
26
U21402
40Mn
0.37-0.44
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
27
U21452
45Mn
0.42-0.50
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
28
U21502
50Mn
0.48-0.56
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
29
U21552
55Mn
0.57-0.65
0.17-0.37
0.70-1.0
0
0.25
0.30
0.2
5
30
U21602
60Mn
0.62-0.70
0.17-0.37
0.90-1.2
0
0.25
0.30
0.2
5
31
U21652
65Mn
0.67-0.75
0.17-0.37
0.90-1.2
0
0.25
0.30
0.2
5
优质碳素结构钢力学性能
序号
応D
牌3
试样毛坯尺寸mm
推荐热处理/°C
力学性能
钢材交货状态硬度
HBS10/3000W
正火
淬火
回火
ob
/MPa
os
/MPa
65
/%
屮
/%
AKL2/J
未热处理钢
退火钢
1
08F
25
930
295
175
35
60
131
2
10F
25
930
315
185
33
55
137
3
15F
25
920
355
205
29
55
143
4
08
25
930
325
195
33
60
131
5
10
25
930
335
205
31
55
137
6
15
25
920
375
225
27
55
143
7
20
25
910
410
245
25
55
156
8
25
25
900
870
600
450
275
23
50
71
170
9
30
25
880
860
600
490
295
21
50
63
179
10
35
25
870
850
600
530
315
20
45
55
197
11
•10
25
860
840
600
570
335
19
45
47
217
187
12
45
25
850
840
600
600
355
16
40
39
229
197
13
50
25
830
830
600
630
375
14
40
31
241
207
14
55
25
820
820
600
645
380
13
35
255
217
15
60
25
810
675
400
12
35
255
229
16
65
25
810
695
410
10
30
255
229
17
70
25
790
715
420
9
30
269
229
18
75
试样
820
480
1080
880
7
30
285
241
19
80
试样
820
480
1080
930
6
30
285
241
20
85
试样
820
480
1130
980
6
30
302
255
21
15Mn
25
920
410
245
26
55
163
22
20Mn
25
910
450
275
24
50
197
23
25Mn
25
900
870
600
490
295
22
50
71
207
24
30Mn
25
880
860
600
540
315
20
45
63
217
187
25
35Mn
25
870
850
600
560
335
18
45
55
229
197
26
40Mn
25
860
840
600
590
355
17
45
47
229
207
27
45Mn
25
850
840
600
620
375
15
40
39
241
217
28
50Mn
25
830
830
600
645
390
13
40
31
255
217
29
60Mn
25
810
695
410
11
35
269
229
30
65Mn
25
830
735
430
9
30
285
229
31
70Mn
25
790
785
450
8
30
285
229
常用金属材料的密度
材料名称
密度（g/cm!
）
材料名称
密度（g/cm3）
灰口铸铁
6.6-7.4
96黄铜
8.85
白口铸铁
7.4-7・7
90黄铜
8.73
可锻铸铁
7.2-7.1
85黄铜
8.7
工业纯铁
7.87
80黄铜
8.66
钢材
7.85
68黄铜
8.5
铸钢
7.8
65黄铜
8.5
低碳钢（含碳0.1%）
7.85
62黄铜
8.5
中碳钢（含碳0.4%）
7.82
59黄铜
8.4
高碳钢（含碳1%）
7.81
64-2铅黄铜
8.5
高速钢（含铸9%）
8.3
63-3铅黄铜
8.5
高速钢（含鸽18%）
&7
59-1铅黄铜
8.5
不锈钢（含钻13%）
7.75
90-1锡黄铜
8.8
不锈钢（含辂18%,^9%）
7.93
70-1锡黄铜
8.54
紫铜
&9
62-1锡黄铜
8.54
60-1锡黄铜
&45
9-4铝青铜
7.5
77-2铅黄铜
&6
7铝青铜
7.8
60-1-1铝黄铜
&2
9-2铝青铜
7.6
58-2猛黄铜
&5
2镀青铜
8.3
59-1-1铁黄铜
&5
3-1硅青铜
8.4
80-3硅黄铜
&6
5猛青铜
8.6
4-3锡青铜
&8
40-1.5白铜
8.9
4-4-4锡青铜
8.9
5-1铁白铜
8.9
6.5-0.1锡青铜
&8
15-20锌白铜
8.6
4-4-1锡青铜
8.75
13-3铝白铜
8.5
4-0.3锡青铜
8.9
6-1.5铝白铜
8.7
5铝青铜
&2
铝板
2.73
钢铁材料的热处理种类
热处理
目的
名称
代号
退火
Th
降低硬度，消除内应力；使其成分均匀化；细化组织，并为下一步工序做准备。
正火
Z
调整硬度，细化晶粒及消除网状碳化物•并为淬火做好组织准备，对于低碳钢也能改善切削性能。
淬火
C
能提高硬度及强度；增高耐磨性。
使工件具备一定的显微组织，以保证其某一截面部位在回火后满足要求的力学性能。
脉冲淬火
用脉冲的高聚能量在极短的时间内把工件加热，又极快地冷却，能获得极细的晶粒和硬度，无变形，无氧化膜，耐磨，耐蚀。
等温淬火
将工件加热到淬火温度后，放入致使某一组织转变的盐浴液中保持一段时间，得到贝氏体组织，使之具有较高的强度和韧性。
回火
Hh
降低或消除淬火时产生的应力，降低强度和硬度，提高塑性和韧性，有利于切削加工。
调质
T
获得细致、均匀的组织，从而有良好的综合力学性能，以利于切削加工，并能又较小的表面粗糙度。
时效
RS
消除铸件及淬火过的工件的内应力，并稳定其形状和尺寸，对于有色合金可以提高其强度。
含碳量越高，效果越显著。
固溶处理
一
细化晶粒，消除加工硬化，便于切削加工。
冷处理
一
;咸少合金钢组织中残余奥氏体，从而提高一般淬火钢的耐磨性和寿伶。
表面处理
G（高频）
保持工件心部的韧性，使表面具有较好的耐磨性，可提高冲击韧性和疲劳强度，它只改变工件的表层组织，不该表面化学成分。
H（火焰）
化学处理
S（渗碳）
渗碳、渗氮、亂化用来提高表面硬度、耐磨性和疲劳强度，而心部能保持原有的强度和韧性。
氮化同时也能提高表面的热硬性和耐腐蚀性能。
渗金属主要是为改善表面的物理和化学性质。
他能改变表面的化学成分和组织，其渗层组织和化学成分相同的钢类似。
D（渗氮）
Td（氯化）
渗金属
形变热处理
低温形变热处理能显著提高钢的疲劳强度，降低裂纹倾向性，如果再加适当的回火，能在塑性和韧性不变的条件下，大幅度地提高钢的抗拉强度和屈服强度。
高温形变热处理加适当的回火，能在提高钢的抗拉强度和屈服强度的情况下，改善钢的塑性和韧性，提高钢在复杂强载荷下工作的可靠性。
能显著地改善钢的塑性和韧性，降低脆性转变温度和缺口敏感性。
常用钢铁材料的热处理规范
钢号
热处理
硬度
目的
代号
工艺规范
HB
HRC
08
Th
960-1000°C炉冷至400°C再空冷
—
—
提高导磁率
Z
910-940°C空冷
W131
—
使材料组织均匀化，消除应力
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