钢材基本知识

钢材基本知识全套）L屈服点（as钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产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s二Ps/Fo MPa）

2.屈服强度（ao.2有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈）服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（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Q

0.2）

3.抗拉强度（ob材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值它表示钢材抵抗断裂的能力大小与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度ob=Pb/Fo（）MPao）

4.伸长率（8s材料在拉断后，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

2、优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表示方法优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字（以万分之几计表示平均含碳量）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，在牌号尾部分别加符号吓〃和b〃例如平均含碳量为

0.08%的沸腾钢其牌号表示为08F”平均含碳量为

0.10%的半镇静钢，其牌号表示为10b（）

②镇静钢S、P分别

40.035%一般不标符号例如平均含碳量为

0.45%的镇静钢,其牌号表示为45

③较高含镒量的优质碳素结构钢，在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加镒元素符号例如平均含碳量为

0.50%,含镒量为

0.70%〜

1.00%的钢,其牌号表示为50Mn〃（）

④高级优质碳素结构钢S、P分别

40.030%,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，其牌号表示为45A〃（）

⑤特级优质碳素结构钢S

40.020%、P

40.025%,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示为45E（优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同

65、

70、

85、65Mn钢在GB/T1222和GB/T699两个标准中同时分别存在）

3、合金结构钢和合金弹簧钢牌号表示方法

①合金结构钢牌号采用阿拉伯数字和标准的化学元素符号表示用两位阿拉伯数字表示平均含碳量（以万分之几计），放在牌号头部合金元素含量表示方法为: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、铭、镒、硅的平均含量分别为

0.30%、

0.95%、

0.85%.

1.05%的合金结构钢，当S、P含量分别

40.035%时，其牌号表示为30CrMnSi（）高级优质合金结构钢S、P含量分别

40.025%，在牌号尾部加符号”A〃表示例如30CrMnSiA.（）特级优质合金结构钢SW

0.015%、P

40.025%，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中规定代表产品用途的符号例如枷螺专用的30CrMnSi钢钢号表示为ML30CrMnSi

②合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同例如碳、硅、镒的平均含量分别为

0.60%、

1.75%、

0.75%的弹簧钢，其牌号表示为60Si2Mn高级优质弹簧钢，在牌号尾部加符号A〃，其牌号表示为〃60Si2MnA〃

4、易切削钢牌号表示方法易切削钢采用标准化学元素符号、规定的符号和阿拉伯数字表示阿拉伯数字表示平均含碳量（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,其牌号表示为Y15

②较高含镒量的加硫或加硫、磷易切削钢在符号〃Y和阿拉伯数字后加镒元素符号例如平均含碳量为

0.40%,含镒量为

1.20%~

1.55%的易切削钢，其牌号表示为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示方法非调质机械结构钢,在牌号头部分别加符号YF和表示易切削非调质机械结构钢和热锻用非调质机械结构钢，牌号表示方法的其他内容与合金结构钢相同例如YF35V、F45V

6、工具钢牌号表示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碳素工具钢采用标准化学元素符号、规定的符号和阿拉伯数字表示阿拉伯数字表示平均含碳量（以千分之几计）a.普通含镒量碳素工具钢，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，其牌号表示为T8〃b.较高含镒量的碳素工具钢，在工具钢符号T和阿拉伯数字后加镒元素符号例如T8Mn〃c.高级优质碳素工具钢，在牌号尾部加A例如T8MnA

②合金工具钢和另1速工具钢合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，但一般不标明平均含碳量数字例如平均含碳量为

1.60%含铭、铝钢含量分别为

11.75%、

0.50%、

0.22%的合金工具钢，其牌号表示为Crl2MoV〃；平均含碳量为

0.85%，含铝、铝、铝、钢含量分别为

6.00%、

5.00%、

4.00%、

2.00%的高速工具钢,其牌号表示为W6Mo5Cr4V2若平均含碳量小于

1.00%时，可采用一位阿拉伯数字表示含碳量（以千分之几计）例如平均含碳量为

0.80%,含镒量为

0.95%,含硅量为

0.45%的合金工具钢，其牌号表示为〃8MnSi〃）低铭（平均含铭量＜

1.00%合金工具钢，在含铭量（以千分之几计）前加数字例如:平均含铝量为

0.60%的合金工具钢，其牌号表示为Cr

067、塑料模具钢牌号表示方法塑料模具钢牌号除在头部加符号〃SM〃外，其余表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢牌号表示方法相同例如平均含碳量为

0.45%的碳素塑料模具钢，其牌号表示为SM45”;平均含碳量为034%,含铭量为

1.70%,含铝量为

0.42%的合金塑料模具钢，其牌号表示为SM3Cr2Mo

8、轴承钢牌号表示方法轴承钢分为高碳路轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铭不锈轴承钢和高温轴承钢等四大类

①高碳铭轴承钢，在牌号头部加符号G〃，但不标明含碳量铝含量以千分之几计，其他合金元素按合金结构钢的合金含量表示例如平均含铭量为

1.50%的轴承钢，其牌号表示为“GCrl5

②渗碳轴承钢，采用合金结构钢的牌号表示方法，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高碳铝不锈轴承钢和高温轴承钢，采用不锈钢和耐热钢的牌号表示方法，牌号头部不加符号G〃例如高碳铝不锈轴承钢9Crl8〃和高温轴承钢//10Crl4Mo,,

9、不锈钢和耐热钢的牌号表示方法不锈钢和耐热钢牌号采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示,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示平均含碳量（以千分之几计）；当平均含碳量

21.00%时用两位阿拉伯数字表示；当含碳量上限

0.10%时，以0〃表示含碳量；当含碳量上限

40.03%,

0.01%时（超低碳）,以“03〃表示含碳量；当含碳量上限於

0.01%时极低碳），以01〃表示含碳量含碳量没有规定下限时，采用阿拉伯数字表示含碳量的上限数字合金元素含量表示方法同合金结构钢例如平均含碳量为

0.20%,含络量为13%的不锈钢，其牌号表示为“2513〃；含碳量上限为

0.08%,平均含铝量为18%,含镁量为9%的铝银不锈钢，其牌号表示为0Cr18Ni9;含碳量上限为

0.12%,平均含路量为17%的加硫易切削铭不锈钢，其牌号表示为丫1517;平均含碳量为

1.10%,含铭量为17%的高碳铭不锈钢，其牌号表示为“1157〃；含碳量上限为

0.03%,平均含铝量为19%,含银量为10%的超低碳不锈钢,其牌号表示为03Crl9Nil0〃;含碳量上限为

0.01%,平均含铝量为19%,含镁量为11%的极低碳不锈钢,其牌号表示为01Crl9Nill国内现行不锈耐热钢标准是参照JIS标准修订的，但不锈耐热钢牌号表示方法与日本等国个标准不同我们是用合金元素和平均含C量表示，日本是用表示用途的字母和阿拉伯数字表示例如不锈钢牌号SUS

202.SUS

316、SUS430,S-steel（钢）,U-use（用途U S-stainless（不锈钢）例如耐热钢牌号SUH

309、SUH

330、SUH

660、H-Heatresistins牌号中o不同数字表示各种不同类型的不锈耐热钢日本表示不锈耐热钢各类不同产品，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O热钢牌号表示方法与日本基本一致，主要是用阿拉伯数字表示，而且表示的数字是相同的，即牌号是相同的因为日本的不锈耐热钢是采用美国的

10.焊接用钢牌号表示方法焊接用钢包括焊接用碳素钢、焊接用合金钢和焊接用不锈钢等，其牌号表示方法是在各类焊接用钢牌号头部加符号H〃例如“H

08、H08Mn2Si、HlCrl8Ni9〃高级优质焊接用钢，在牌号尾部加符号A〃例如H08A、08Mn2SiA

11.电工用硅钢牌号表示方法钢号由数字、字母和数字组成无取向和取向硅钢的字母符号分别为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）字母之后的数字表示铁损值（W/kg的100倍字母G者，表示在高频率下检验的；未加G〃者，表示在频率为50周波下检验的30Q113表示电工用冷轧取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为

1.13W/kgo（）冷轧硅钢表示方法与日本标准JISC2552-86一致，只是字母符号不同,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30P110G:表示普通材料，P:表示高取向性）无取向硅钢牌号35W250,与之相应的JIS牌号为35A

2505.屈强比as/ab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，低合金结构钢为合金结构钢为

6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力它是金属材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）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，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HB450或者试样过小时，不能采用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材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）HRB:是采用100kg载荷和直径

1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度,用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（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材料表面，）用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV

二、黑色金属和有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，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、镒、铭、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

2、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铝、模、镒、铝、钻、钢、铝、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能,其中铝、钛、铝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，此外还有贵重金属钳、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等

三、钢的分类钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、镒、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⑴普通钢P

0.045%,S

0.050%2优质钢P、S均

40.035%⑶高级优质钢P

0.035%,S

40.030%

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%o2合金钢a.低合金钢合金元素总含量45%;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Q锻钢；2铸钢;3热轧钢；4冷拉钢

4、按金相组织分类Q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⑻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；易切结构钢；d冷塑性成形用钢包括冷冲©压用钢、冷锻用钢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专业用钢一如桥梁用钢、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 Q215A、B;cQ235A、B、C;d Q255A、B;eQ275ob.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；⑻轴承钢；⑴特定用途优质结构钢b.工具钢⑻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；电热合金钢;d电工用钢；e©局镒耐磨钢

7、按冶炼方法分类Q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；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；⑻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

四、我国钢号表示方法概述产品牌号的表示，一般采用采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示即

①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si、Mn、Cr……等（混合稀土元素用RE或Xt〃）表示

②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表K

③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母当和另一个产品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采用的汉字及汉语拼音的，采用符号为英文字母

五、我国钢号表示方法的细分说明

1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类牌号表示方法，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，钢的质量等级等部分组成，还有的钢加脱氧程度，实际是4个部分组成）

①通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母Q〃屈服点数值（单位为MPa）和表1中规定的质量等级（A、B、C、D、E、脱氧方法（F、b、Z、TZ簿符号按顺序组成牌号例如:碳素结构钢牌号表示为:Q235AF,Q235BZ氐合金高强度结构钢牌号表示为Q345C,Q345DQ235BZ表示屈服点值N235MPa、质量等级为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几乎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，例如质量等级分别为C级和D级的Q235钢，其牌号表示应为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示脱氧方法的符号

②专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号Q〃、屈服点数值和表1中规定的代表产品用途的符号等表示，例如压力容器用钢牌号表示为Q345R;耐候钢其牌号表示为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根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量，以万分之几计）和化学元素符号，按顺序表示；专用低合金高强度结构钢的牌号，也可以采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量，以万分之几计）和化学元素符号，以及一些规定的代表产品用途的符号，按顺序表示。