钢材手册钢铁材料的基本知识教材Word文档下载推荐.docx

1、铸造生铁是指用于铸造各种生铁铸件的生铁，一般含硅量较高 （达3.75% ），含硫量稍低（不大于0.06% ），断口呈灰色，也称灰口铁2 按化学成分分（1）普通生铁普通生铁是指不含其他合金元素的生铁，如炼钢生铁、铸造生铁均属此类（2）特种生铁1） 天然合金生铁一一用含有共生金属的铁矿石或精矿、用还原剂还原而制成的一种特殊生铁，可用来炼钢及铸造2） 铁合金 在炼铁时特意加入其他成分的元素， 炼成含有多种合金元素的特种生铁， 其品种较多，如锰铁、硅铁、铬铁等，是炼钢的原料之一，也可用于铸造注：成分含量皆指质量分数。2.铸铁的分类2006-08-25 16:20:00表1-2铸铁的分类分类方法分类名称

2、1.按断口 颜色分（1）灰铸铁这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色，有一定的力学 性能和良好的被切削性能，普遍应用于工业中（2）白口铸铁白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金，其断口呈白亮色，硬而脆，不 能进行切削加工，很少在工业上直接用来制作机械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性， 又称激冷铸铁或冷硬铸铁（3）麻口铸铁麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁，其断口呈灰白相间的麻点状，性能不好，极 少应用2.按化学 成分分（1）普通铸铁是指不含任何合金元素的铸铁，如灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等（2）合金铸铁是在普通铸铁内加入一些合金

3、元素， 用以提高某些特殊性能而配制的一种高级铸铁。 如各种耐蚀、耐热、耐磨的特殊性能铸铁3.按生产 方法和组 织性能分（1）普通灰铸铁参见“灰铸铁”（2）孕育铸铁这是在灰铸铁基础上，采用“变质处理”而成，又称变质铸铁。其强度、塑性和韧性均比一般灰 铸铁好得多，组织也较均匀。主要用于制造力学性能要求较高，而截面尺寸变化较大的大型铸件（3）可锻铸铁可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成， 比灰铸铁具有较高的韧性， 又称韧性铸铁。它并不可以锻造，常用来制造承受冲击载荷的铸件（4）球墨铸铁简称球铁。它是通过在浇铸前往铁液中加入一定量的球化剂和墨化剂，以促进呈球状石墨结晶而获得的。它和钢相比，除

4、塑性、韧性稍低外，其他性能均接近，是兼有钢和铸铁优点的优良材料，在机械工程上应用广泛（5）特殊性能铸 铁这是一种有某些特性的铸铁，根据用途的不同，可分为耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。大都 属于合金铸铁，在机械制造上应用较广泛3.钢的分类2006-08-25 17:03:表1-3钢的分类1按化学 成分分（1）碳素钢碳素钢是指钢中除铁、碳外，还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金，按其含碳量的不同 可分为：1）低碳钢 含碳量 wc 0.25 %0.60 %3）高碳钢 含碳量 wc0.60 %（2）合金钢为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬 锰钢、

5、铬镍钢等。按其合金元素的总含量，可分为：1）低合金钢 合金元素的总含量w 5%2）中合金钢 合金元素的总含量 5% 10%3）高合金钢 合金元素的总含量 10%2 按冶炼设备分（1）转炉钢用转炉吹炼的钢，可分为底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹练等转炉钢；根据炉衬的不同， 又分酸性和碱性两种（2）平炉钢用平炉炼制的钢，按炉衬材料的不同分为酸性和碱性两种，一般平炉钢多为碱性电炉钢用电炉炼制的钢，有电弧炉钢、感应炉钢及真空感应炉钢等。工业上大量生产的，是碱性电弧炉 钢3.按浇注 前脱氧程度分（1）沸腾钢属脱氧不完全的钢，浇注时在钢锭模里产生沸腾现象。其优点是冶炼损耗少、成本低、表面质量 及深冲性能

6、好；缺点是成分和质量不均匀、抗腐蚀性和力学强度较差，一般用于轧制碳索结构钢 的型钢和钢板（2）镇静钢属脱氧完全的钢，浇注时在钢锭模里钢液镇静，没有沸腾现象。其优点是成分和质量均匀；缺点 是金属的收得率低，成本较高。一般合金钢和优质碳素结构钢都为镇静钢（3）半镇静钢脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间的钢，因生产较难控制.目前产量较少4.按钢的 品质分（1）普通钢钢中含杂质元素较多，含硫量 WS 般w O . 05%，含磷量WPW 0.045%，如碳素结构钢、低合金结构钢等（2）优质钢钢中含杂质元素较少，含硫及磷量 ws、wp，一般均w 0.04 %，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具

7、钢、弹簧钢、轴承钢等高级优质 钢钢中含杂质元素极少， 含硫量WS 一般w O. 03 %，含磷量wP w 0.035%，如合金结构钢和工具钢 等。高级优质钢在钢号后面，通常加符号“ A ”或汉字“高”，以便识别5.按钢的 用途分（1）结构钢1）建筑及工程用结构钢一一简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制 作金属结构件的钢。如碳素结构钢、低合金钢、钢筋钢等2）机械制造用结构钢一一是指用于制造机械设备上结构零件的钢。 这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等（2）工具钢一般用于制造各种工具，如碳素工具钢、合金工具钢

8、、高速工具钢等。如按用途又可分为刃具钢、 模具钢、量具钢（3）特殊钢具有特殊性能的钢，如不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等（4）专业用钢这是指各个工业部门专业用途的钢，如汽车用钢、农机用钢、航空用钢、化工机械用钢、锅炉用 钢、电工用钢、焊条用钢等6.按制造 加工形式分（1）铸钢铸钢是指采用铸造方法而生产岀来的一种钢铸件。 铸钢主要用于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的强度和塑性的零件锻钢锻钢是指采用锻造方法而生产岀来的各种锻材和锻件。 锻钢件的质量比铸钢件高，能承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸钢件高， 所以凡是一些重要的机器零

9、件都应当采用锻钢件（3）热轧钢热轧钢是指用热轧方法而生产岀来的各种热轧钢材。 大部分钢材都是采用热轧轧成的，热轧常用来生产型钢、钢管、钢板等大型钢材，也用于轧制线材（4）冷轧钢冷轧钢是指用冷轧方法而生产岀来的各种冷轧钢材。与热轧钢相比，冷轧钢的特点是表面光洁、 尺寸精确、力学性能好。冷轧常用来轧制薄板、钢带和钢管（5）冷拔钢冷拔钢是指用冷拔方法而生产岀来的各种冷拔钢材。冷拔钢的特点是：精度高、表面质量好。冷拔主要用于生产钢丝，也用于生产直径在 50mm以下的圆钢和六角钢，以及直径在76mm以下的 钢管表1. 4非合金钢、低合金钢和合金钢合金元素规定含量界限值（GB / T 13304 1991

10、）按化学成份合金元素合金元素规定含量（质量分数）界限值（% ）非合金钢低合金钢合金钢A10. 10 O. 10B0. 00050. O005BiO. 10CrO. 30O . 30O. 50 O. 50CO0.10CuO . 10 0.50Mn1 . 001. 00 1.40 1.4MoO. 050.05 Ni0.30 0.50Nb0.020.02 0.06 O. 06Pb（O. 40 0.40Se 0.10SiO . 50 0.90 O. 90TeTjO . 05O. 15 O. 13WV0.04O . 04O. 12 O. 12Zr0.050.050.12 0.12La系（每一种元素） 0

11、.05其他规定元素（S、P、c、N 除外）La系元素含量，也可为混合稀土含量总量。表1-5非合金钢的主要分类及举例 （GB/T 13304-1991）按主要质量等级分类按主要特性分类普通质量非合金钢优质非合金钢特殊质量非合金钢以规定最高强度为主要特性的非合金钢普通质量低碳结构钢板和钢带GB912中的低碳钢牌 号GB2517 中的 RJ216、RJ235、RJ255、RJ294、RJ343 、 RJ392a.冲压薄板低碳钢GB5213 中的 08A1GB3276 中的 08、10b 供镀锡、镀锌、镀铅板带和 原板用碳素钢GB2518GB2520GB4174全部碳素钢牌号GB5065GB5066C

12、.不经热处理的冷顶锻和冷挤压 用钢以规定最低强度为主要特性的非合金钢a.碳素结构钢GB700 中的 Q195、Q215 的 A、B 级、Q235GB700中除普通质量A、B级钢以外的所有牌号及 A、B级规定冷a.优质碳素结构钢GB699 中的 65Mn、70Mn、70、75、80、85钢的 A、B 级、Q255 的 A、B 级、Q275b碳素钢筋钢GBI3013 中的 Q235C.铁道用钢GBII264 中的 50Q、55Q成型性及模锻性特殊要求者b.优质碱素结构钢GB699 中除 65Mn、70Mn、70、75、80、85以外的所有牌号YB2009 中的 55Ti、60Ti、70Tib.保证

13、淬透性钢GB5216 中的 45HC.保证厚度方向性能钢 GB5313中的所有 非合金钢d.铁道用钢GBII265 中的 Q235-A、Q255-AGBII266轻轨垫板用的 碳素钢GB2826钢轨垫板用的碳素钢d 钢板桩钢e.般工程用不进行热 处理的普通质量碳素钢 YBI70中的所有普通质 量碳素钢c.锅炉和压力容器用钢GB713 中的 20g、22gGB3087 中的 10、20GB5310 和 GB5311 中的 20GGB6479 中的 10、20GGB6653 中的 20HP、15MnHPGB6654 中的 20Rd.造船用钢GB712 中的 A、B、D、E、AH32、DH32、EH

14、32GB5312 中的 C10、C20GB9945 中的 A、Be.铁道用钢GB2585 中的 U71、U74GB8601 中的 CL60B 级GB8602 中的 LG60B 级与LG65B 级YB354钢轨鱼尾板用碳素钢f .桥梁用钢YBI68 中的 16qGB5068 中的 LZ、JZGB8601 中的 CL60A 级GB8602中的LG60与LG65的A级e.航空用钢包括所有航空专用非合金结构钢牌号f.兵器用钢包括各种兵器用非合金结构钢牌号g.核压力容器用非合金钢g.汽车用钢GBII262 中的 12LW、15LWGB3088 中的 45GB9947 中的 08Z、20Z、25Zh.锚链

15、用钢YB897 中的 M15、M20、M30i.自行车用钢GB3644 中的 Z06A1、ZQI95、ZQ215、ZQ235GB3645 中的 ZQI95、ZQI95-F、ZQ215、ZQ215-AI、ZQ215-F、ZQ235、ZQ235-A1、ZQ235-F、Z06A1、Z09Mn、Z13Mn、Z17Mn、Z09A1GB3646 中的 19MnGB3647 中的 19Mnj.输油及输气管用钢k.工程结构用铸造碳素钢GBI1352 中的 ZG200-400、ZG230-450 、 ZG270-500 、ZG310-570、ZG340-640以规定最低强度为 主要特性的非合金钢GB7659 中

16、的 ZG200-400H、G230-450H、ZG275-485H1 预应力及混凝土钢筋用优质以碳含量为主要特 性的非合金钢a.普通碳素钢盘条GB701中的所有碳素 钢牌号b一般用途低碳钢丝GB343中的所有低碳 钢牌号C.花纹钢板GB3277中的普通质量碳素结构钢a.焊条用钢GB1300 中的 H08、H08A、H08Mn、H08MnA、H15A、H15MnGB3429 中的 H08AZBH4405 中的 H08Ab.冷镦用钢GB715 中的 BL2、BL3GB5953 中的 MLI0 ML45GB5955 中的 MLI5、ML20GB6478 中的 ML08 MIA5、ML25Mn ML4

17、5Mnc.花纹钢板CB3277优质非合金钢d.盘条钢GB4354-中的 2565、40Mn 60 MnZBH44003GBI300 中的 H08EZBH4405 中的 H08E、H08Cb.碳素弹簧钢GBI222 中的 6585、65MnGB4357中的所有非合金钢C.特殊盘条钢GB4355 中的 60、60Mn、65、65Mn、70、70Mn、75、80、T8MnA、T9AZBH44004 中的 60 85、60Mn、65Mn、70Mn、75Mn、80Mn、85Mnd.非合金调质钢（符合本标准第二部分中的3.1.3.1规定）e.非合金表面硬化钢（符合本标准第二部f.火焰及感应淬火硬化钢（符合

18、本标准以碳含量为主要特性的非合金钢e.非合金调质钢（特殊质量钢除 外）f 非合金表面硬化钢（特殊质量 钢除外）g.非合金弹簧钢（特殊质量钢除外）第二部分中的3.1.3.1规定）g.冷顶锻和冷挤压钢（符合本标准第二部非合金易切削钢易切削结构钢GB8731 中的 Y12、丫12Pb、丫15、Y15Pb、Y20、Y30 Y35、Y45Ca特殊易切削钢要求测定热处理后冲击韧度等 YB685中的Y75非合金工具钢a.碳素工具钢GBI298中的全部牌号YB483 中的 T12Ab.碳素中空钢GBI301 中的 ZKT8规定磁性能和电性 能的非合金钢a.非合金电工钢板、带GB2521无硅电工钢板、带b .具

19、有规定导电性能（9s / m） 的非合金电工钢a.具有规定导电性能（ 9s/ m）的非合金 电工钢b.具有规定磁性能的非合金软磁材料GB6983、GB6984、GB6985 中的 DT3、DT3A、DT4、DT4A、DT4E、DT4CZBH72001 中的 F7402-UF7402-V、F7402-W其他非合金钢栅栏用钢丝原料纯铁GB9971 中的 YTIF、YT2F、YT3、YT4表1-6低合金钢的主要分类及举例（ GB/T13304-1991 ）按主要质量等级分类普通质量低合金钢优质低合金钢特殊质量低合金钢可焊接低合金高强度结构 钢e.桥梁用低合金钢YBI68 中 的 12Mnq、12Mn

20、Vq、16Mnq、15MnVNq、15MnVNqYB（T）IO 中的 16Mnq、16MnCuq、15MnVq、15MnVNqf自行车用低合金钢GB3646 中的 12Mn、16MnGB3647 中的 12Mn、16Mn低合金耐候钢a.低合金高耐候性钢GB4171 中的 09CuPCrNi-A、09CuPCrNi B、09CUPb.可焊接低合金耐候钢GB4172 中的 16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、15MnCuCr-QT低合金钢筋钢一般低合金钢筋钢GBI499 中的 20MnSi、20MnTi 、20MnSiV?25MnSi、20MnNbb铁道用低合金钢低合金轻轨钢GBII

21、264 中 的45SiMnP、50SiMnPa.低合金重轨钢GB2585 中的 U71Cu、U71Mn、U70MnSi、U71MnSiCub.起重机用低合金钢轨钢GB3426 中的 U71Mnc.铁路用异型钢GB8603 中的 09CUPREGB8604 中的 09V铁路用低合金车轮钢GB8601 中的 CL45MnSiV矿用低合金钢矿用低合金结构钢GB3414 中的 20MnK、25MnK、24Mn2K（热 轧卜30Mn2KGB3414中的20Mn2K（调质卜20MnVK、34SiMnK其他低合金钢GB8731 中的 Y40Mn刮脸刀片用低合金钢GB3527 中的 Cr03表1-7合金钢的分

22、类 GB /T 13304-1991）主要质量等级2345678优质合金钢特殊质量合金钢主要使工程结构用特性用钢11一般工程结构用合金钢12合金钢筋其他16电工用硅（铝）钢（无磁导率要17铁道用合工程结构用钢21压力容器用合金钢（4类除外）22热处理 合金钢筋机械结构用钢（第4、6除外）31Mn（x）系钢32 SiMn（x）系钢不锈、耐蚀和耐热钢41马氏体型或工具钢轴承钢特殊物理性能钢13地质石油钻探用合金钢（23除外）的地质、石油钻探23经热处理33cr（x）系钢34CrMo（x）系35CrNiMo（x） 系钢3642铁素体43奥氏体44411/421 cr（x）412/422CrNi（x）

23、系钢413/423CrNo（X）CrCo（x）系钢414/424CrAI（x）CrSi（x）系钢415/425 其他431 /441 / 451511Cr（x）系钢512 Ni（x）、6171高碳铬软磁钢（除16外）51合62432 / 442 / 452CrNiMo（x）系钢433/443/453CrNi+ 面或 Nb52高434/444/454CrNiMo+Ti 或Nb钢513 M0（x）、CrMo（x）系钢514 v（x）CrV（x）系钢515 w（x）CrW（x）516521WMo系钢渗碳轴承钢72永磁钢63不锈轴6473无磁钢74高电阻钢24高锰钢Ni（x）系钢一铁素体型或3745沉淀硬435/445/455CrNi+V、w、coB（x）系钢38化型436 / 446CrNiSi（x）系钢437 CrMnNi（x）438合金高温轴65522无磁轴w系钢523Co系钢（x）表示该合金系列中还包括有其他合金元素，如 cr（x）系，除Cr钢外，还包括CrMn钢等。4.钢材及其分类2007-05-28 11:37:型、板、管和丝四大类。1型钢类型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面 两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在6.5-9.0mm的小