常用钢材知识大全.docx

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常用钢材知识大全

常用钢材知识大全

第一讲  钢的分类

第二讲  钢材的分类

第三讲  我国钢号表示方法

第四讲  常用钢材选用知识列表

第五讲  板材的有关实用知识

（一）

第五讲

板材的有关实用知识

（二）

第五讲

板材的有关实用知识（三）

第六讲  型材的有关实用知识

第七讲 管材的有关实用知识

第八讲  不锈钢的有关实用知识

第九讲  钢材的尺寸和重量

第十讲  名词解释

第一讲钢的分类

   一、黑色金属、钢和有色金属

   在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。

   1、黑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），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。

   2、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。

钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。

   3、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，此外还有贵重金属：

铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。

   二、钢的分类

   钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。

为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。

钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、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：

（a）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；（c）易切结构钢；（d）冷塑性成形用钢：

包括冷冲压用钢、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——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；（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.平炉钢：

（a）酸性平炉钢；（b）碱性平炉钢。

   b.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。

   c.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。

第二讲钢材的分类

   钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。

为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：

类 别

品 种

说     明

型材

重轨

每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）

轻轨

每米重量小于或等于30千克的钢轨

大型型钢

普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边

和不等边角钢及螺纹钢等。

按尺寸大小分为大、中、小型

中型型钢

小型型钢

线材

直径5-10毫米的圆钢和盘条

冷弯型钢

将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢

优质型材

优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等

其它钢材

包括重轨配件、车轴坯、轮箍等

板材

薄钢板

厚度等于和小于4毫米的钢板

厚钢板

厚度大于4毫米的钢板。

可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）

钢带

也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板

电工硅钢薄板

也叫硅钢片或矽钢片

管材

无缝钢管

用热轧、热轧——冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管

焊接钢管

将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管

金属制品

金属制品

包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等

第三讲我国钢号表示方法

   一、我国钢号表示方法概述

   钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。

我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，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示，见表。

   ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。

表：

GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义

名称

汉字

符号

字体

位置

屈服点

屈

Q

大写

头

沸腾钢

沸

F

大写

尾

半镇静钢

半

b

小写

尾

镇静钢

镇

Z

大写

尾

特殊镇静钢

特镇

TZ

大写

尾

氧气转炉（钢）

氧

Y

大写

中

碱性空气转炉（钢）

碱

J

大写

中

易切削钢

易

Y

大写

头

碳素工具钢

碳

T

大写

头

滚动轴承钢

滚

G

大写

头

焊条用钢

焊

H

大写

头

高级（优质钢）

高

A

大写

尾

特级

特

E

大写

尾

铆螺钢

铆螺

ML

大写

头

锚链钢

锚

M

大写

头

矿用钢

矿

K

大写

尾

汽车大梁用钢

梁

L

大写

尾

压力容器用钢

容

R

大写

尾

多层或高压容器用钢

高层

gc

小写

尾

铸钢

铸钢

ZG

大写

头

轧辊用铸钢

铸辊

ZU

大写

头

地质钻探钢管用钢

地质

DZ

大写

头

电工用热轧硅钢

电热

DR

大写

头

电工用冷轧无取向硅钢

电无

DW

大写

头

电工用冷轧取向硅钢

电取

DQ

大写

头

电工用纯铁

电铁

DT

大写

头

超级

超

C

大写

尾

船用钢

船

C

大写

尾

桥梁钢

桥

q

小写

尾

锅炉钢

锅

g

小写

尾

钢轨钢

轨

U

小写

头

精密合金

精

J

大写

中

耐蚀合金

耐蚀

NS

大写

头

变形高温合金

高合

GH

大写

头

铸造高温合金

K

大写

头

   二、我国钢号表示方法的分类说明

   1．碳素结构钢

   ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。

它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。

   ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。

质量等级符号分别为A、B、C、D。

脱氧方法符号：

F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：

Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。

例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

   ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。

   2．优质碳素结构钢

   ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。

   ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。

   ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。

   3．碳素工具钢

   ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。

   ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。

例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。

   ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。

   ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。

   4．易切削钢

   ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。

   ②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。

   ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。

   5．合金结构钢

   ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。

   ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。

当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。

当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。

例如18Cr2Ni4WA。

   ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。

例如20MnVB钢中。

钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。

   ④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。

   ⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。

例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。

   6．低合金高强度钢

   ①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。

   ②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。

例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。

   7．弹簧钢

   弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。

   8．滚动轴承钢

   ①钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。

   ②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示。

例如GCr15。

渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。

   9．合金工具钢和高速工具钢

   ①合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量＜1.0%时，以千分之几表示。

例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。

   ②钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。

但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。

例如Cr06。

   ③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。

例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。

钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。

   10．不锈钢和耐热钢

   ①钢号中碳含量以千分之几表示。

例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。

   ②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。

   11．焊条钢

   它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。

例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。

   12．电工用硅钢

   ①钢号由字母和数字组成。

钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。

   ②字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。

   ③钢号尾部加字母“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。

   例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。

   13．电工用纯铁

   ①它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。

   ②在数字后面所加的字母表示电磁性能：

A——高级、E——特级、C——超级，例如DT8A。

   三、部分新老钢号对照

   1、碳结钢新、老标准钢号对照。

   GB700-88新标准系参照采用国际标准ISO630《结构钢》，而GB700-79旧标准主要参照前苏联IOCT380，因此两者的钢号表示方法以及对各钢号所规定的技术要求都不相同，现将新旧标准钢号对照如下。

GB700-88标准

GB700-79标准

钢号

技术条件

钢号

技术条件

Q195

不分等级，其化学成分和力学性能（σs,σb,δ和冷弯）均须保证。

对轧制薄板和盘条等产品，其力学性能的保证条件，可根据产品特点和使用要求，在有关标准中另行规定。

A1

B1

A1钢保证的力学性能（σs,σb,δ和冷弯），B1钢保证的化学成分与Q195相同

A1钢的冷弯试验是附加保证条件

1号钢没有特类钢

Q215

分A、B等级，规定的化学成分和力学性能均须保证

Q215A不作冲击试验

Q215B须作室温冲击试验，用V型缺口试样

A2

C2

A2钢保证的力学性能，C2钢保证的化学成分及力学性能，与Q215钢基本相同

Q235

分A、B、C、D等级，规定的化学成分和力学性能均须保证

Q235A不作冲击试验

Q235B须作室温冲击试验，用V型缺口试样

Q235C、Q235D用于重要焊接结构，前者于0OC作冲击试验，后者于-20OC作冲击试验，试样，试样同上

A3

C3

A3钢保证的力学性能，C3钢保证的化学成分及力学性能，与Q235钢基本相同

A3钢附加保证常温冲击试验，用U型缺口试样

C3钢附加保证常温或-20OC冲击试验，试样同上

Q255

分A、B等级，规定的化学成分和力学性能均须保证

Q255A不作冲击试验

Q255B须作室温冲击试验，用V型缺口试样

A4

C4

A4钢保证的力学性能，C4钢保证的化学成分及力学性能，与Q255钢基本相同

C4钢附加保证冲击试验，用U型缺口试样

Q275

不分等级，规定的化学成分和力学性能均须保证

C5

C5钢保证的化学成分及力学性能，与Q275钢基本相同

   2、低合金钢目前采用GB/T1591-94代替1591-88，现将部分新老钢号对照如下：

GB/T1591-94

GB1591-88

Q295

09MnV09MnNb12Mn

Q345

12MnV16Mn16MnRE

Q390

15MnV15MnTi16MnNb

Q420

15MnVN14MnVTiRE

第五讲板材的有关实用知识

   一、钢板（包括带钢）的分类：

   1、按厚度分类：

（1）薄板

（2）中板（3）厚板（4）特厚板

   2、按生产方法分类：

（1）热轧钢板

（2）冷轧钢板

   3、按表面特征分类：

（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）

（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板

   4、按用途分类：

（1）桥梁钢板

（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他

   二、普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号

   1、日本钢材（JIS系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：

第一部分表示材质，如：

S（Steel）表示钢，F（Ferrum）表示铁；第二部分表示不同的形状、种类、用途，如P（Plate）表示板，T（Tube）表示管，K（Kogu）表示工具；第三部分表示特征数字，一般为最低抗拉强度。

如：

SS400——第一个S表示钢（Steel），第二个S表示“结构”（Structure），400为下限抗拉强度400MPa，整体表示抗拉强度为400MPa的普通结构钢。

   2、SPHC——首位S为钢Steel的缩写，P为板Plate的缩写，H为热Heat的缩写，C商业Commercial的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。

   3、SPHD——表示冲压用热轧钢板及钢带。

   4、SPHE——表示深冲用热轧钢板及钢带。

   5、SPCC——表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。

其中第三个字母C为冷Cold的缩写。

需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。

   6、SPCD——表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。

   7、SPCE——表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。

需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。

   冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：

退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。

   表面加工代号：

无光泽精轧为D，光亮精轧为B。

如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。

再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。

   8、JIS机械结构用钢牌号表示方法为：

   S+含碳量+字母代号（C、CK），其中含碳量用中间值×100表示，字母C：

表示碳K：

表示渗碳用钢。

如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。

   三、我国及日本硅钢片牌号表示方法

   1、中国牌号表示方法：

（1）冷轧无取向硅钢带（片）

   表示方法：

DW+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为1.5T的单位重量铁损值。

）的100倍+厚度值的100倍。

   如DW470-50表示铁损值为4.7w/kg，厚度为0.5mm的冷轧无取向硅钢，现新型号表示为50W470。

（2）冷轧取向硅钢带（片）

   表示方法：

DQ+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为1.7T的单位重量铁损值。

）的100倍+厚度值的100倍。

有时铁损值后加G表示高磁感。

   如DQ133-30表示铁损值为1.33，厚度为0.3mm的冷轧取向硅钢带（片），现新型号表示为30Q133。

   （3）热轧硅钢板

   热轧硅钢板用DR表示，按硅含量的多少分成低硅钢（含硅量≤2.8%）、高硅钢（含硅量＞2.8%）。

   表示方法：

DR+铁损值（用50HZ反复磁化和按正弦形变化的磁感应强度最大值为1.5T时的单位重量铁损值）的100倍+厚度值的100倍。

如DR510-50表示铁损值为5.1，厚度为0.5mm的热轧硅钢板。

   家用电器用热轧硅钢薄板的牌号用JDR+铁损值+厚度值来表示，如JDR540-50。

   2、日本牌号表示方法：

（1）冷轧无取向硅钢带

   由公称厚度（扩大100倍的值）+代号A+铁损保证值（将频率50HZ，最大磁通密度为1.5T时的铁损值扩大100倍后的值）。

   如50A470表示厚度为0.5mm，铁损保证值为≤4.7的冷轧无取向硅钢带。

（2）冷轧取向硅钢带

   由公称厚度（扩大100倍的值）+代号G：

表示普通材料，P：

表示高取向性材料+铁损保证值（将频率50HZ，最大磁通密度为1.7T时的铁损值扩大100倍后的值）。

   如30G130表示厚度为0.3mm，铁损保证值为≤1.3的冷轧取向硅钢带。

   四、电镀锡板和热镀锌板：

   1、电镀锡板

   电镀锡薄钢板和钢带，也称马口铁，这种钢板（带）表面镀了锡，有很好的耐蚀性，且无毒，可用作罐头的包装材料，电缆内外护皮，仪表电讯零件，电筒等小五金。

镀锡钢板和钢带的分类与符号如下：

分类方法

类别

符号

按镀锡量

等厚镀锡E1、E2、E3、E4

差厚镀锡D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7

按硬度等级

T50、T52、T57、、T61、T65、T70

按表面状况

光面

G

石纹面

S

麻面

M

按钝化方式

低铬钝化

L

化学钝化

H

阴极电化学钝化

Y

按涂油量

轻涂油

Q

重涂油

Z

按表面质量

一组

Ⅰ

二组

Ⅱ

等厚镀锡量和差厚镀锡量的规定如下：

符号

公称镀锡量，g/m2

最小平均镀锡量，g/m2

E1

5.6（2.8/2.8）

4.9

E2

11.2（5.6/5.6）

10.5

E3

16.8（8.4/8.4）

15.7

E4

22.4（11.2/11.2）

20.2

D1

5.6/2.8

5.05/2.25

D2

8.4/2.8

7.85/2.25