钢材基本知识大全

本文摘要：1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力凌驾弹性极限，纵然应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生显着的塑性变形，称此现象为屈服，而发生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs=Ps/Fo(MPa)。 2.屈服强度（σ0.2）有的金属质料的屈服点极不显着，在丈量上有难题，因此为了权衡质料的屈服特性，划定发生永久残余塑性变形即是一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力凌驾弹性极限，纵然应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生显着的塑性变形，称此现象为屈服，而发生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs=Ps/Fo(MPa)。

2.屈服强度（σ0.2）有的金属质料的屈服点极不显着，在丈量上有难题，因此为了权衡质料的屈服特性，划定发生永久残余塑性变形即是一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。3.抗拉强度（σb）质料在拉伸历程中，从开始到发生断裂时所到达的最大应力值。

它表现钢材反抗断裂的能力巨细。与抗拉强度相应的另有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为质料被拉断前到达的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo（MPa）。4.伸长率（δs）质料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比（σs/σb）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。

6.硬度硬度表现质料反抗硬物体压入其外貌的能力。它是金属质料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。（1）布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定巨细（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入质料外貌，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB）。（2）洛氏硬度（HR）当HB>450或者试样过小时，不能接纳布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。

它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测质料外貌，由压痕的深度求出质料的硬度。凭据试验质料硬度的差别，分三种差别的标度来表现：HRA：是接纳60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的质料（如硬质合金等）。HRB：是接纳100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的质料（如退火钢、铸铁等）。

HRC：是接纳150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的质料（如淬火钢等）。（3）维氏硬度（HV）以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入质料外貌，用质料压痕凹坑的外貌积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）。二、玄色金属和有色金属1、玄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物，主要用来炼钢和制造铸件。

把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即获得铸铁（液状,含碳量大于2.11%的铁碳合金），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。含碳量低于2.11%的铁碳合金称为钢，把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即获得钢。钢的产物有钢锭、连铸坯和直接铸成种种钢铸件等。

通常所讲的钢，一般是指轧制成种种钢材的钢。2、有色金属又称非铁金属，指除玄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。另外在工业上还接纳铬、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，此外另有珍贵金属：铂、金、银等和稀有金属，包罗放射性的铀、镭等。

三、钢的分类钢的主要元素除铁、碳外，另有硅、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)无相变或部门发生相变的5、按用途分类(1)修建及工程用钢：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)外貌硬化结构钢：包罗渗碳钢、渗氨钢、外貌淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包罗冷冲压用钢、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：包罗抗氧化钢、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（包罗高级优质钢）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.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。b.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)按脱氧水平和浇注制度分a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。

四、我国钢号表现方法概述产物牌号的表现，一般接纳接纳汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相联合的方法表现。即：①钢号中化学元素接纳国际化学符号表现，例如Si、Mn、Cr……等。

混淆稀土元素用“RE”（或“Xt”）表现。②产物名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般接纳汉语拼音的缩写字母表现。③钢中主要化学元素含量（%）接纳阿拉伯数字表现。

接纳汉语拼音字母表现产物名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表产物名称的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一个产物所选用的字母重复时，可改用第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。暂时没有可接纳的汉字及汉语拼音的，接纳符号为英文字母。五、我国钢号表现方法的细分说明1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表现方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。

牌号表现方法，由钢的屈服点或屈服强度的汉语拼音字母、屈服点或屈服强度数值，钢的质量品级等部门组成，另有的钢加脱氧水平，实际是4个部门组成。①通用结构钢接纳代表屈服点的拼音字母“Q”。屈服点数值(单元为MPa)和表1中划定的质量品级（A、B、C、D、E）、脱氧方法（F、b、Z、TZ）等符号，按顺序组成牌号。例如：碳素结构钢牌号表现为：Q235AF，Q235BZ；低合金高强度结构钢牌号表现为：Q345C，Q345D。

Q235BZ表现屈服点值≥235MPa、质量品级为B级的镇静碳素结构钢。Q235和Q345这两个牌号是工程用钢最典型,生产和使用量最大,用途最广泛的牌号。

这两牌号险些世界各国都有。碳素结构钢的牌号组成中，镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略，例如：质量品级划分为C级和D级的Q235钢，其牌号表现应为Q235CZ和Q235DTZ，但可以省略为Q235C和Q235D。低合金高强度结构钢有镇静钢和特殊镇静钢，但牌号尾部不加写表现脱氧方法的符号。

②专用结构钢一般接纳代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表1中划定的代表产物用途的符号等表现，例如：压力容器用钢牌号表现为“Q345R”；耐候钢其牌号表现为Q340NH；Q295HP焊接气瓶用钢牌号；Q390g锅炉用钢牌号；Q420q桥梁用钢牌号。③凭据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以接纳两位阿拉伯数字(表现平均含碳量，以万分之几计)和化学元素符号，按顺序表现；专用低合金高强度结构钢的牌号，也可以接纳两位阿拉伯数字(表现平均含碳量，以万分之几计)和化学元素符号，以及一些划定的代表产物用途的符号，按顺序表现。

2、优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表现方法优质碳素结构钢接纳两位阿拉伯数字(以万分之几计表现平均含碳量)或阿拉伯数字和元素符号等组合成牌号。①沸腾钢和半镇静钢，在牌号尾部门别加符号“F”和“b”。例如：平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其牌号表现为“08F”；平均含碳量为0.10%的半镇静钢，其牌号表现为“10b”。

②镇静钢(S、P划分≤0.035%)一般不标符号。例如：平均含碳量为0.45%的镇静钢，其牌号表现为“45”。③较高含锰量的优质碳素结构钢，在表现平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。

例如：平均含碳量为0.50%，含锰量为0.70%～1.00%的钢，其牌号表现为“50Mn”。④高级优质碳素结构钢(S、P划分≤0.030%)，在牌号后加符号“A”。例如：平均含碳量为0.45%的高级优质碳素结构钢，其牌号表现为“45A”。⑤特级优质碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%)，在牌号后加符号“E”。

例如：平均含碳量为0.45%的特级优质碳素结构钢，其牌号表现为“45E”。优质碳素弹簧钢牌号的表现方法与优质碳素结构钢牌号表现方法相同(65、70、85、65Mn钢 在GB/T1222和GB/T699两个尺度中同时划分存在)。3、合金结构钢和合金弹簧钢牌号表现方法①合金结构钢牌号接纳阿拉伯数字和尺度的化学元素符号表现。

用两位阿拉伯数字表现平均含碳量(以万分之几计)，放在牌号头部。合金元素含量表现方法为：平均含量小于1.50%时，牌号中仅标明元素，一般不标明含量；平均合金含量为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%、3.50%～4.49%、4.50%～5.49%、……时，在合金元素后相应写成2、3、4、5……。

例如：碳、铬、锰、硅的平均含量划分为0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢，当S、P含量划分≤0.035%时，其牌号表现为“30CrMnSi”。高级优质合金结构钢(S、P含量划分≤0.025%)，在牌号尾部加符号“A”表现。例如：“30CrMnSiA”。

特级优质合金结构钢(S≤0.015%、P≤0.025%)，在牌号尾部加符号“E”，例如：“30CrM nSiE”。专用合金结构钢牌号尚应在牌号头部(或尾部)加表1中划定代表产物用途的符号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表现为ML30CrMnSi。

②合金弹簧钢牌号的表现方法与合金结构钢相同。例如：碳、硅、锰的平均含量划分为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢，其牌号表现为“60Si2Mn”。高级优质弹簧钢，在牌号尾部加符号“A”，其牌号表现为“60Si2MnA”。4、易切削钢牌号表现方法易切削钢接纳尺度化学元素符号、划定的符号和阿拉伯数字表现。

阿拉伯数字表现平均含碳量(以万分之几计)。①加硫易切削钢和加硫、磷易切削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后不加易切削元素符号。例如：平均含碳量为0.15%的易切削钢，其牌号表现为“Y15”。

②较高含锰量的加硫或加硫、磷易切削钢在符号“Y”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：平均含碳量为0.40%，含锰量为1.20%～1.55%的易切削钢，其牌号表现为“Y40Mn”。③含钙、铅等易切削元素的易切削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后加易切削元素符号。

例如：“Y15Pb”、“Y45Ca”。5、非调质机械结构钢牌号表现方法非调质机械结构钢，在牌号头部门别加符号“YF”和“F”表现易切削非调质机械结构钢和热锻用非调质机械结构钢，牌号表现方法的其他内容与合金结构钢相同。例如：“YF35V”、“F45V”。

6、工具钢牌号表现方法工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。①碳素工具钢接纳尺度化学元素符号、划定的符号和阿拉伯数字表现。

阿拉伯数字表现平均含碳量(以千分之几计)。a.普通含锰量碳素工具钢，在工具钢符号“T”后为阿拉伯数字。例如：平均含碳量为0.80%的碳素工具钢，其牌号表现为“T8”。

b.较高含锰量的碳素工具钢，在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：“T8Mn”。c.高级优质碳素工具钢，在牌号尾部加“A”。

例如：“T8MnA”。②合金工具钢和高速工具钢合金工具钢、高速工具钢牌号表现方法与合金结构钢牌号表现方法相同。

接纳尺度划定的合金元素符号和阿拉伯数字表现，但一般不标明平均含碳量数字，例如：平均含碳量为1.60%，含铬、钼，钒含量划分为11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢，其牌号表现为“Cr12MoV”；平均含碳量为0.85%，含钨、钼、铬、钒含量划分为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%的高速工具钢，其牌号表现为“W6Mo5Cr4V2”。若平均含碳量小于1.00%时，可接纳一位阿拉伯数字表现含碳量(以千分之几计)。例如：平均含碳量为0.80%，含锰量为0.95%，含硅量为0.45%的合金工具钢，其牌号表现为“8MnSi”。

低铬(平均含铬量＜1.00%)合金工具钢，在含铬量(以千分之几计)前加数字“0”。例如：平均含铬量为0.60%的合金工具钢，其牌号表现为“Cr06”。

7、塑料模具钢牌号表现方法塑料模具钢牌号除在头部加符号“SM”外，其余表现方法与优质碳素结构钢和合金工具钢牌号表现方法相同。例如：平均含碳量为0.45%的碳素塑料模具钢，其牌号表现为“SM45”；平均含碳量为0.34%，含铬量为1.70%，含钼量为0.42%的合金塑料模具钢，其牌号表现为“SM3Cr2Mo”。8、轴承钢牌号表现方法轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢等四大类。

①高碳铬轴承钢，在牌号头部加符号“G”，但不标明含碳量。铬含量以千分之几计，其他合金元素按合金结构钢的合金含量表现。例如：平均含铬量为1.50%的轴承钢，其牌号表现为“GCr15”。

②渗碳轴承钢，接纳合金结构钢的牌号表现方法，另在牌号头部加符号“G”。例如：“G20CrNiMo”。高级优质渗碳轴承钢，在牌号尾部加“A”。

例如：“G20CrNiMoA”。③高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢，接纳不锈钢和耐热钢的牌号表现方法，牌号头部不加符号“G”。例如：高碳铬不锈轴承钢“9Cr18”和高温轴承钢“10Cr14Mo”。9、不锈钢和耐热钢的牌号表现方法不锈钢和耐热钢牌号接纳尺度划定的合金元素符号和阿拉伯数字表现，为切削不锈钢、易切削耐热钢在牌号头部加“Y”。

一般用一位阿拉伯数字表现平均含碳量(以千分之几计)；当平均含碳量≥1.00%时，用两位 阿拉伯数字表现；当含碳量上限＜0.10%时，以“0”表现含碳量；当含碳量上限≤0.03%，＞0.01%时(超低碳)，以“03”表现含碳量；当含碳量上限(≤0.01%时极低碳)，以“01”表现含碳量。含碳量没有划定下限时，接纳阿拉伯数字表现含碳量的上限数字。合金元素含量表现方法同合金结构钢。例如：平均含碳量为0.20%，含铬量为13%的不锈钢，其牌号表现为“2Cr13”；含碳量上限为0.08%，平均含铬量为18%，含镍量为9%的铬镍不锈钢，其牌号表现为“0Cr18Ni9”；含碳量上限为0.12%，平均含铬量为17%的加硫易切削铬不锈钢，其牌号表现为“Y1Cr17”；平均含碳量为1.10%，含铬量为17%的高碳铬不锈钢，其牌号表现为“11Cr7”；含碳量上限为0.03%，平均含铬量为19%，含镍量为10%的超低碳不锈钢，其牌号表现为“03Cr19Ni10”；含碳量上限为0.01%，平均含铬量为19%，含镍量为11%的极低碳不锈钢，其牌号表现为“01Cr19Ni11”。

海内现行不锈耐热钢尺度是参照JIS尺度修订的，但不锈耐热钢牌号表现方法与日本等国个尺度差别。我们是用合金元素宁静均含C量表现，日本是用表现用途的字母和阿拉伯数字表现。例如不锈钢牌号SUS202、SUS316、SUS430，S-steel(钢)，U-use(用途)，S-stainless(不锈钢)。

例如耐热钢牌号SUH309、SUH330、SUH660、H-Heatresistins。牌号中差别数字表现种种差别类型的不锈耐热钢。日本表现不锈耐热钢各种差别产物，在牌号后加上相应的字母，例如不锈钢棒SUS-B，热轧不锈钢板SUS-HP；耐热钢棒SUHB，耐热钢板SUHP。

英、美等西方国家，不锈耐热钢牌号表现方法与日本基本一致，主要是用阿拉伯数字表现，而且表现的数字是相同的，即牌号是相同的。因为日本的不锈耐热钢是接纳美国的。

10、焊接用钢牌号表现方法焊接用钢包罗焊接用碳素钢、焊接用合金钢和焊接用不锈钢等，其牌号表现方法是在各种焊接用钢牌号头部加符号“H”。例如：“H08”、“H08Mn2Si”、“H1Cr18Ni9”。高级优质焊接用钢，在牌号尾部加符号“A”。

例如：“H08A”、“08Mn2SiA”。11、电工用硅钢牌号表现方法钢号由数字、字母和数字组成。无取向和取向硅钢的字母符号划分为”W”和”Q”厚度放在前头，字母符号放在中间，铁损数值放在后头，例如30Q113。

取向硅钢中，高磁感的字母符号”G”与”Q”放在一起，例如30QG113字母之后的数字表现铁损值（W/kg）的100倍。字母“G”者，表现在高频率下磨练的；未加“G”者，表现在频率为50周波下磨练的。30Q113表现电工用冷轧取向硅钢产物在50赫频率时的最大单元重量铁损值为1.13W/kg。

冷轧硅钢表现方法与日本尺度(JISC2552-86)一致，只是字母符号差别，例如取向硅钢牌号27Q140,与之相对应的JIS牌号为27G140，30QG110与之相应的JIS牌号为30P110（G：表现普通质料，P：表现高取向性）。无取向硅钢牌号35W250，与之相应的JIS牌号为35A250。

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