结构用钢使用手册.docx
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结构用钢使用手册
常用钢材料性能与选用
第一章碳素结构钢
1.1碳素结构钢………………………………………………………………1
1.2低合金结构钢……………………………………………………………5
1.3优质碳素结构钢…………………………………………………………8
第二章合金结构钢
2.1中碳合金结构钢…………………………………………………………13
2.2国内牌号合金结构钢的热处理与力学性能……………………………16
2.3合金结构钢性能特点与用途……………………………………………19
第三章常用欧洲牌号结构钢
3.1常用欧洲牌号结构钢化学成分…………………………………………28
3.2常用欧洲牌号结构钢热处理与力学性能………………………………29
第四章公司常用结构钢硬度与强度对应表
4.1中碳合金结构钢硬度与强度对应表……………………………………32
4.2常用渗碳钢渗碳淬火后的强度范围……………………………………32
第一章碳素结构钢
1.1碳素结构钢
1.1.1标准碳素结构钢
碳素结构钢是生产厂必须保证化学成分和力学性能，且根据质量等级不同，分为A、B、C、D四个等级。
一般以Q+数字表示。
其中数字表示最低屈服点
a.标准碳素结构钢的钢号和化学成分，见表1-1
表1-1碳素结构钢的负号与化学成分（质量分数）%
钢号
质量等级
C
Si③
Mn
P
≤
S
≤
其他
脱氧方法②
Q195
---
0.06-0.12
≤0.3
0.25-0.5
0.045
0.05
①
F、b、Z
Q215
A
0.09-0.15
≤0.3
0.25-0.55
0.045
0.05
①
F、b、Z
B
0.09-0.15
≤0.3
0.25-0.55
0.045
0.045
①
F、b、Z
Q235
A④
0.14-0.22
≤0.3
0.30-0.65
0.045
0.05
①
F、b、Z
B④
0.12-0.20
≤0.3
0.30-0.70
0.045
0.045
①
F、b、Z
C
≤0.18
≤0.3
0.35-0.80
0.04
0.04
①
Z
D
≤0.17
≤0.3
0.35-0.80
0.035
0.03
①
TZ
Q255
A
0.18-0.28
≤0.3
0.4-0.7
0.045
0.05
①
Z
B
0.18-0.28
≤0.3
0.4-0.7
0.045
0.045
①
Z
Q275
---
0.28-0.38
≤0.35
0.5-0.8
0.045
0.05
①
Z
1残余元素含量（质量分数）：
Cr≤0.3%,Ni≤0.3%,Cu≤0.3%。
2F-沸腾钢；b-半镇静钢；Z-镇静钢；TZ-特殊镇静钢。
3碳素结构钢的Si含量（质量分数）：
沸腾钢Si≤0.07%;半镇静钢Si≤0.17%；镇静钢Si下限为0.12%。
4Q235A、B级沸腾钢Mn含量（质量分数）上限为0.6%。
b.标准碳素结构钢的力学性能，见表1-2和表1-3。
表1-2碳素结构负的力学性能
（一）
钢号与
质量等级
屈服点σs/Mpa（不小于）在钢材不同厚度或直径时/mm
≤16
＞16~40
＞40~60
＞60~100
＞100~150
＞150
Q195①
195
185
---
---
---
---
Q215A
Q215B
215
205
195
185
175
165
Q235A、B
Q235C、D
235
225
215
205
195
185
Q255A
Q255B
255
245
235
225
215
205
Q275
275
265
255
245
235
225
1Q195钢的屈服点不作交货条件。
供参考。
表1-3碳素结构钢的力学性能
（二）
钢号与质量等级
抗拉强度σb
/MPa
伸长率δ（%）（不小于）
在钢材不同厚度或直径时/mm
冲击试验①
≤16
＞16~40
＞40~60
＞60~100
＞100~150
＞150
温度
℃
冲击吸收功
Akv/J
Q195
315~430
33
32
---
---
---
---
---
---
Q215A
335~450
31
30
29
28
27
26
---
---
Q215B
20
≥27
Q235A
375~450
26
25
24
23
22
21
---
Q235B
20
≥27
Q235C
375~450
26
25
24
23
22
21
0
≥27
Q235D
-20
≥27
Q255A
410~550
24
23
22
21
20
19
---
Q255B
20
≥27
Q275
490~630
20
19
18
17
16
15
---
---
①冲击试样采用V型缺口的纵向试样。
C．碳素结构钢的性能特点与用途，见表1-4
表1-4碳素结构钢的性能特点与用途
钢号
性能持点
适用范围
Q195
较高的塑性、韧性和焊接性能，良好的压力加工性能，但强度低
载荷小的零件、垫块、薄板、焊管、冲压件、焊接件等
Q215
性能与Q195相近，但塑性稍差
薄板、焊管、垫圈、载荷小的零件、焊接件等。
Q235
良好的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度，好的冷弯性能，适合钢结构及钢筋混凝土结构用钢要求。
广泛用于制造薄板、钢筋、钢结构用各种型钢、建筑结构、桥梁、机座、强度要求不高的机械零件、焊接件、受力不大的拉杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈等。
钢号
性能持点
适用范围
Q255
较好的强度和冷、热压力加工性能，塑性和焊接性能稍差。
钢结构用各种型钢、条钢、钢板、桥梁、强度要求不高的机械零件，如螺栓、键、轴、拉杆等。
Q275
具有较高的强度、硬度，较好的耐磨性，一定的焊接性能和切削加工性能，小型零件可以淬火强化，塑性和韧性低于Q255。
钢筋混凝土结构配筋、钢结构，要求的一定强度的零件，如齿轮、轴链轮、键、刹车杆、连杆、吊钩螺栓、螺母、农机用型钢、输送链和链节等。
1.2低合金结构钢
1.2.1标准低合金结构钢
a.标准低合金结构钢的钢号与化学成分，见表1-5
表1-5低合金高强度结构钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）
钢号
质量等级
C
≤
Mn
Si
≤
P
≤
S
≤
V
Nb
Ti
Al①
≥
其他
Q295
A
B
0.16
0.16
0.8~1.5
0.8~1.5
0.55
0.55
0.045
0.040
0.045
0.040
0.02~0.15
0.02~0.15
0.015~0.06
0.015~0.06
0.02~0.2
0.02~0.2
---
---
---
---
Q345
A
B
C
D
E
0.20
0.20
0.20
0.18
0.18
1.0~1.6
1.0~1.6
1.0~1.6
1.0~1.6
0.55
0.55
0.55
0.55
0.55
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
0.02~0.15
0.02~0.15
0.02~0.15
0.02~0.15
0.02~0.15
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.015
0.015
0.015
Q390
A
B
C
D
E
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
1.0~1.6
1.0~1.6
1.0~1.6
1.0~1.6
1.0~1.6
0.55
0.55
0.55
0.55
0.55
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.015
0.015
0.015
②
②
②
②
②
Q420
A
B
C
D
E
0.2
0.2
0.2
0.18
0.18
1.0~1.7
1.0~1.7
1.0~1.7
1.0~1.7
1.0~1.7
0.55
0.55
0.55
0.55
0.55
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.015
0.015
0.015
③
③
③
③
③
Q460
C
D
E
0.2
0.2
0.2
1.0~1.7
1.0~1.7
1.0~1.7
0.55
0.55
0.55
0.035
0.03
0.025
0.035
0.03
0.025
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.015~0.6
0.015~0.6
0.015~0.6
0.02~0.2
0.02~0.2
0.02~0.2
0.015
0.015
0.015
④
④
④
1表中Al为全铝含量，如分析酸溶铝时，其含量应≥0.010%
2残余元素含量：
W（Cr）≤0.3%，W（Ni）≤0.7%
3残余元素含量：
W（Cr）≤0.4%，W（Ni）≤0.7%
4残余元素含量：
W（Cr）≤0.7%，W（Ni）≤0.7%
b.标准低合金结构钢的力学性能，见表1-6
表1-6低合金结构钢的力学性能
钢号
质量
等级
屈服点σs≥/Mpa
（在下列厚度或直径mm时）
抗拉
强度
σb
/MPa
伸长率
δ5
（%）
冲击吸收功①
≤16
＞
16~35
＞35~50
＞
50~100
温度
（℃）
Akv/J≥
Q295
A
B
295
295
275
275
255
255
235
235
390~570
390~570
23
23
—
+20
——
34
Q345
A
B
C
D
E
345
345
345
345
345
325
325
325
325
325
295
295
295
295
295
275
275
275
275
275
470~630
470~630
470~630
470~630
470~630
21
21
22
22
22
—
+20
0
-20
-40
34
34
34
27
Q390
A
B
C
D
E
390
390
390
390
390
370
370
370
370
370
350
350
350
350
350
330
330
330
330
330
490~650
490~650
490~650
490~650
490~650
19
19
20
20
20
—
+20
0
-20
-40
34
34
34
27
Q420
A
B
C
D
E
420
420
420
420
420
400
400
400
400
400
380
380
380
380
380
360
360
360
360
360
520~680
520~680
520~680
520~680
520~680
18
18
19
19
19
—
+20
0
-20
-40
34
34
34
27
Q460
C
D
E
460
460
460
440
440
440
420
420
420
400
400
400
550~720
550~720
550~720
17
17
17
0
-20
-40
34
34
27
C.低合金结构钢的性能特点与适用范围，见表1-7。
表1-7低合金结构钢的性能特点与适用范围
钢号
性能特点
适用范围
Q295
钢中含有微量合金元素，有良好的塑性、冷弯性能、焊接性能及耐蚀性能，但强度不高。
用于建筑结构、低压锅炉、管道、油罐、以及对强度要求不高的工程结构、起重机、拖拉机、车辆等机械构件
Q345
Q390
综合力学性能好、冷热加工性能、焊接性能和耐蚀性能均好，该钢号的D、E等级具有良好的低温韧性
用于桥梁、船舶、电站设备、压力容器、石油储罐、起重运输机械、承受较高载荷的工程与焊接结构件
钢号
性能特点
适用范围
Q420
高度高，焊接性能好、在正火或正火加高温回火状态具有较高的综合力学性能。
该钢号的D、E等级具有良好的低温韧性
用于大型船舶、桥梁、电站设备、中高压锅炉、高压容器、机车车辆、起重机械、矿山机械及其他大型工程与焊接构件。
Q460
在本钢类中强度最高，经正火、正火加回火或淬火加回火处理后有很高的综合力学性能，该钢号的C、D、E等级钢材可保证良好的韧性，其中D、E等级具有良好的低温韧性
属于备用钢种，主要用于各种大型工程结构及要求强度高、载荷大的轻型结构。
1.3优质碳素结构钢
1.3.1优质碳素结构钢
a.优质碳素结构钢的钢号与化学成分，见表1-8
表1.-8.优质碳素结构钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）
钢号
C
Si
Mn
P≤
S≤
Cr≤
Ni≤
Cu≤
08F
0.05-0.11
≤0.03
0.25-0.5
0.035
0.035
0.1
0.3
0.25
10F
0.07-0.13
≤0.07
0.25-0.5
0.035
0.035
0.15
0.3
0.25
15F
0.12-0.18
≤0.07
0.25-0.5
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
08
0.05-0.11
0.17-0.37
0.35-0.65
0.035
0.035
0.1
0.3
0.25
10
0.07-0.13
0.17-0.37
0.35-0.65
0.035
0.035
0.15
0.3
0.25
15
0.12-0.18
0.17-0.37
0.35-0.65
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
20
0.17-0.23
0.17-0.37
0.35-0.65
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
25
0.22-0.29
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
30
0.27-0.34
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
35
0.32-0.39
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
40
0.37-0.44
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
45
0.42-0.50
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
50
0.47-0.55
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
55
0.52-0.60
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
60
0.57-0.65
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
65
0.62-0.70
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
70
0.67-0.75
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
75
0.72-0.8
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
80
0.77-0.85
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
85
0.82-0.9
0.17-0.37
0.5-0.8
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
15Mn
0.12-0.18
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
20Mn
0.17-0.23
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
25Mn
0.22-0.29
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
30Mn
0.27-0.34
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
35Mn
0.32-0.39
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
40Mn
0.37-0.44
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
45Mn
0.42-0.5
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
50Mn
0.48-0.56
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
60Mn
0.57-0.65
0.17-0.37
0.7-1.0
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
65Mn
0.62-0.7
0.17-0.37
0.9-1.2
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
70Mn
0.67-0.75
0.17-0.37
0.9-1.2
0.035
0.035
0.25
0.3
0.25
注：
优质碳素结构钢分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢三类。
表中所列为优质碳素钢的钢号与化学成分。
优质钢、高级优质钢、特级优质钢的钢号及磷、硫含量的变更比较如下：
钢号末尾P含量S含量
优质钢≤0.035% ≤0.035%
高级成质钢 ≤0.030% ≤0.030%
特级优质钢 ≤0.025% ≤0.020%
b.优质碳素结构钢的热处理与力学性能，见表1-9
表1-9优质碳素结构钢的热处理与力学性能
钢号
试样毛坯尺寸/mm
热处理温度/℃
力学性能
正火
淬火
回火
σb
/MPa
σs
/MPa
δ5
（%）
ψ
（%）
Akv
/J
（不小于）
08F
25
930
--
--
295
175
35
60
--
10F
25
930
--
--
315
185
33
55
--
15F
25
920
355
205
29
55
--
08
25
930
325
195
33
60
--
10
25
930
--
--
335
205
31
55
--
15
25
930
--
--
375
225
27
55
--
20
25
920
--
--
410
245
25
55
--
25
25
900
870
600
450
275
23
50
71
30
25
880
860
600
490
295
21
50
63
35
25
870
850
600
530
315
20
45
55
40
25
860
840
600
570
35
19
45
47
45
25
850
840
600
600
355
16
40
39
50
25
830
830
600
630
375
14
40
31
55
25
820
820
600
645
380
13
35
--
60
25
810
--
--
575
400
12
35
--
65
25
810
--
--
595
410
10
30
--
70
25
790
--
--
715
420
9
30
--
75
试样
--
820
480
1080
880
7
30
--
80
试样
--
820
480
1080
930
6
30
--
85
试样
--
820
480
1130
980
6
30
--
15Mn
25
920
--
--
410
245
26
55
--
20Mn
25
910
--
--
450
275
24
50
--
25Mn
25
900
870
600
490
295
22
50
71
30Mn
25
880
860
600
540
315
20
45
63
35Mn
25
870
850
600
560
335
18
45
55
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