常见金属材料的介绍

常见金属材料的介绍

‎ 常用金属材料 工业上将碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金称为钢. ‎ ‎1、钢的分类 钢的分类方法很多,常用的分类方法有以下几种:‎ ‎1）按化学成分 碳素钢可以分为：低碳钢（含碳量<0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%～0．6%）、高碳钢（含碳量>0.6%）；合金钢可以分为：低合金钢（合金元素总含量<5%）、中合金钢（合金元素总含量5%～10%）、高合金钢（合金元素总含量>10%）；‎ ‎2）按用途分 结构钢（主要用于制造各种机械零件和工程构件）、工具钢（主要用于制造各种刀具、量具和模具等）、特殊性能钢（具有特殊的物理、化学性能的钢，可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢等）‎ ‎3）按品质分 普通碳素钢（P≤0.045% S≤0.05%）、优质碳素钢（P≤0.035% S≤0.035%）、高级优质碳素钢（P≤0.025% S≤0.025%）‎ ‎2、碳素钢的牌号、性能及用途 常见碳素结构钢的牌号用“Q+数字”表示，其中“Q”为屈服点的“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服强度的数值。若牌号后标注字母，则表示钢材质量等级不同。‎ 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示钢的平均含碳量的质量分数的万分数，例如，20钢的平均碳质量分数为0.2%。‎ 表1—1常见碳素结构钢的牌号、机械性能及其用途 类别 常用牌号 机械性能 用途 屈服点σs ‎/ MPa 抗拉强度 σb ‎/ MPa 伸长率δ/ %‎ 碳素结构钢 Q195‎ ‎195‎ ‎315~390‎ ‎33‎ 塑性较好，有一定的强度，通常轧制heng 钢筋、钢板、钢管等。可作为桥梁、建筑物等的构件，也可用做螺钉、螺帽、铆钉等 Q215‎ ‎215‎ ‎335~410‎ ‎31‎ Q235A ‎235‎ ‎375~460‎ ‎26‎ Q235B Q235C 可用于重要的焊接件 Q235D 强度较高，可轧制成型钢、钢板，作构件用 Q255‎ ‎255‎ ‎410~510‎ ‎24‎ Q275‎ ‎275‎ ‎490~610‎ ‎20‎ 优质碳素结构钢 ‎08F ‎175‎ ‎295‎ ‎35‎ 塑性好，可制造冷冲压零件 ‎10‎ ‎205‎ ‎335‎ ‎31‎ 冷冲压性与焊接性能良好，可用作冲压件及焊接件，经过热处理也可以制造轴、销等零件 ‎20‎ ‎245‎ ‎410‎ ‎25‎ ‎35‎ ‎315‎ ‎530‎ ‎20‎ 经调质处理后，可获得良好的综合机械性能，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件 ‎40‎ ‎335‎ ‎570‎ ‎19‎ ‎45‎ ‎355‎ ‎600‎ ‎16‎ ‎50‎ ‎375‎ ‎630‎ ‎14‎ ‎60‎ ‎400‎ ‎675‎ ‎12‎ 主要用来制造弹簧 ‎65‎ ‎410‎ ‎695‎ ‎10‎ ‎3、合金钢的牌号、性能及用途 为了提高钢的性能，在碳素钢基础上特意加入合金元素所获得的钢种称为合金钢。‎ 合金结构钢的牌号用“两位数（平均碳质量分数的万分之几）+元素符号+数字（该合金元素质量分数，小于1.5%不标出；1.5%～2.5%标2；2.5%～3.5%标3,依次类推）”表示。‎ 对合金工具钢的牌号而言，当碳的质量分数小于1%，用“一位数（表示碳质量分数的千分之几）+元素符号+数字”表示；当碳的质量分数大于1%时，用“元素符号+数字”表示。（注：高速钢碳的质量分数小于1%，其含碳量也不标出）‎ 表1—2常见合金钢的牌号、机械性能及其用途 类别 常用牌号 机械性能 用途 屈服点σs ‎/ MPa 抗拉强度 σb ‎/ MPa 伸长率δ/ %‎ 低合金高强度结构钢 Q295‎ ‎≥295‎ ‎390~570‎ ‎23‎ 具有高强度、高韧性、良好的焊接性能和冷成型性能。主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等 Q345‎ ‎≥345‎ ‎470~630‎ ‎21~22‎ Q390‎ ‎≥390‎ ‎490~650‎ ‎19~20‎ Q420‎ ‎≥420‎ ‎520~680‎ ‎18~19‎ Q460‎ ‎≥460‎ ‎550~720‎ ‎17‎ 合金渗碳钢 ‎20Cr ‎540‎ ‎835‎ ‎10‎ 主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮、内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件 ‎20CrMnTi ‎835‎ ‎1080‎ ‎10‎ ‎20Cr2Ni4‎ ‎1080‎ ‎1175‎ ‎10‎ 合金调质钢 ‎40Cr ‎785‎ ‎980‎ ‎9‎ 主要用于汽车和机床上的轴、齿轮等 ‎30CrMnTi ‎—‎ ‎1470‎ ‎9‎ ‎38CrMoAl ‎835‎ ‎980‎ ‎14‎ ‎4、铸钢的牌号、性能及用途 铸钢主要用于制造形状复杂，具有一定强度、塑性和韧性的零件。碳是影响铸钢性能的主要元素，随着碳质量分数的增加，屈服强度和抗拉强度均增加，而且抗拉强度比屈服强度增加得更快，但当碳的质量分数大于0.45%时，屈服强度很少增加，而塑性、韧性却显著下降。所以，在生产中使用最多的是ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570三种。‎ 表1—3常见碳素铸钢的成分、机械性能及其用途 钢号 化学成分 机械性能 应用举例 C Mn Si σs σb δ ψ ak ZG200-400‎ ‎0.20‎ ‎0.80‎ ‎0.50‎ ‎200‎ ‎400‎ ‎25‎ ‎40‎ ‎600‎ 机座、变速箱壳 ZG230-450‎ ‎0.30‎ ‎0.90‎ ‎0.50‎ ‎230‎ ‎450‎ ‎22‎ ‎32‎ ‎450‎ 机座、锤轮、箱体 ZG270-500‎ ‎0.40‎ ‎0.90‎ ‎0.50‎ ‎270‎ ‎500‎ ‎18‎ ‎25‎ ‎350‎ 飞轮、机架、蒸汽锤、水压机、工作缸、横梁 ZG310-570‎ ‎0.50‎ ‎0.90‎ ‎0.60‎ ‎310‎ ‎570‎ ‎15‎ ‎21‎ ‎300‎ 联轴器、汽缸、齿轮、齿轮圈 ZG340-640‎ ‎0.60‎ ‎0.90‎ ‎0.60‎ ‎340‎ ‎640‎ ‎10‎ ‎18‎ ‎200‎ 起重运输机中齿轮、连轴器等 ‎5、铸铁的牌号、性能及用途 铸铁是碳质量分数大于2.11%，并含有较多Si、Mn、S、P等元素的铁碳合金。铸铁的生产工艺和生产设备简单，价格便宜，具有许多优良的使用性能和工艺性能，所以应用非常广泛，是工程上最常用的金属材料之一。‎ 铸铁按照碳存在的形式可以分为：白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁；按铸铁中石墨的形态可以分为：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。‎ 表1—4常见灰铸铁的牌号及其用途 牌号 铸件壁厚 力学性能 用途举例 σb/ MPa HBS HT100‎ ‎2.5~10‎ ‎10~20‎ ‎20~30‎ ‎130‎ ‎100‎ ‎90‎ ‎110~166‎ ‎93~140‎ ‎87~131‎ 适用于载荷小、对摩擦和磨损无特殊要求的不重要的零件，如防护罩、盖、油盘、手轮、支架、底板、重锤等 HT150‎ ‎2.5~10‎ ‎10~20‎ ‎20~30‎ ‎175‎ ‎145‎ ‎130‎ ‎137~205‎ ‎119~179‎ ‎110~166‎ 适用于承受中等载荷的零件，如机座、支架、箱体、刀架、床身、轴承座、工作台、带轮、阀体、飞轮、电动机座等 HT200‎ ‎2.5~10‎ ‎10~20‎ ‎20~30‎ ‎220‎ ‎195‎ ‎170‎ ‎157~236‎ ‎148~222‎ ‎134~200‎ 适用于承受较大载荷和要求一定气密性或耐腐蚀性等较重要的零件、如汽缸、齿轮、机座、飞轮、床身、汽缸体、活塞、齿轮箱、刹车轮、联轴器盘、中等压力阀体、泵体、液压缸、阀门等 HT250‎ ‎4.0~10‎ ‎10~20‎ ‎20~30‎ ‎270‎ ‎240‎ ‎220‎ ‎175~262‎ ‎164~247‎ ‎157~236‎ HT300‎ ‎10~20‎ ‎20~30‎ ‎30~50‎ ‎290‎ ‎250‎ ‎230‎ ‎182~272‎ ‎168~251‎ ‎161~241‎ 适用于承受高载荷、耐磨和高气密性的重要零件，如重型机床、剪床、压力机、自动机床的床身、机座、机架、高压液压件、活塞环、齿轮、凸轮、车床卡盘、衬套、大型发动机的汽缸体、缸套、汽缸改等 HT350‎ ‎10~20‎ ‎20~30‎ ‎30~50‎ ‎340‎ ‎290+‎ ‎260‎ ‎199~298‎ ‎182~272‎ ‎171~257‎ 部分常用钢的牌号：‎ 钢的类别 具体的产品牌号 碳素结构钢 Q195 Q195F、Q195b、Q195‎ Q215 Q215AF、Q215Ab、Q215A、Q215BF、Q215Bb、Q215B Q235 Q235AF、Q235Ab、Q235A、Q235BF、Q235Bb、Q235B、Q235C、Q235D Q255 Q255A、Q255B Q275 Q275‎ 低合金高强度结构钢 通用低合金高强度结构钢 Q295 Q295A、Q295B Q345 Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E Q390 Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E Q420 Q420A、Q420B、Q420C、Q420D、Q420E Q460 Q460C、Q460D、Q460E 专用低合金高强度结构钢 专用低合金高强度结构钢一般采用代表屈服点的拼音字母“Q”、屈服点数值(单位为MPa) ，并在尾部加按产品用途的拼音第一个字母表示。如：压力容器用钢牌号表示为“Q345R” ；焊接气瓶用钢牌号表示为“Q295HP”；锅炉用钢牌号表示为“Q390g”；桥梁用钢牌号表 示为“Q420q”等。‎ 优质碳素结构钢 08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn共31个 易切削结构钢 易切削结构钢分加硫易切削钢、加硫磷易切削钢、加铅易切削钢、加钙易切削钢、加硫碳锰易切削钢等。牌号用规定的符号和阿拉伯数字表示。即以“易”的汉语拼音首位字母“Y”打头，其后用两位阿拉伯数字表示碳含量的万分数。具体牌号有：Y12、Y12Pb、Y15、Y15Pb、Y20、Y30、Y35、Y40Mn、Y45Ca共9个牌号 合金结构钢 其牌号是按钢的碳含量、所含合金元素的种类及数量来表示。这种表示(编 ‎ 制)方法，可以从牌号上直接看出钢的大致化学成分及质量等级，比较直观简明。具体牌号有：20Mn2、30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、20MnV、27MnSi、35MnSi、42MnSi、20SiMn 2Mo、25SiMn2MoV、37SiMn2MoV、40B、45B、50B、40MnB、45MnB、20MnMoB、15MnVB、20MnV B、40MnVB、20MnTiB、25MnTiBRE、15Cr、15CrA、20Cr、30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、50Cr、38CrSi、12CrMo、15CrMo、20CrMo、30CrMo、30CrMoA、35CrMo、42CrMo、12CrMoV、35CrMo V、12Cr1MoV、25Cr2MoVA、25Cr2Mo1VA、38CrMoAl、40CrV、50CrVA、15CrMn、20CrMn、40C rMn、20CrMnSi、25CrMnSi、30CrMnSi、30CrMnSiA、35CrMnSiA、20CrMnMo、40CrMnMo、20CrMnTi、40CrMnTi、20CrNi、40CrNi、45CrNi、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3、30CrNi3、37CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、20CrNiMo、40CrNiMoA、18CrNiMnMoA、45CrNi MoVA、18Cr2Ni4WA、25Cr2Ni4WA共77个 弹簧钢 优质碳素弹簧钢 65、70、85‎ 合金弹簧钢 65Mn、55Si2Mn、55Si2MnB、55SiMnVB、60Si2Mn、60Si2MnA、60 Su2CrA、60Si2CrVA、55CrMnA、60CrMnA、60CrMnMoA、50CrVA、60CrMnBA、30W4Cr2VA 轴承钢 铬轴承钢 滚动轴承钢简称轴承钢或滚珠钢，是用来制造各种滚动轴承的套圈和滚动体的钢种。在牌号头部加“滚”的汉语拼音首位字母“G”表示轴承钢。具体牌号有：GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn共5个牌号 无铬轴承钢 牌号表示方法与铬轴承钢相同，有：GSiMnV、GSiMnVXt、GSiMnMoV、GSiMnMoVXt、GMnM oV、GMnMoVXt共6个牌号 渗碳轴承钢 具体牌号有:G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo 等6个 ‎2．2．1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：S〈Steel〉钢、F〈Ferrum〉铁）+第二部分（表示形状、种类、用途：P〈Plate〉表示板，T〈Tube〉表示管，K〈Kogu〉表示工具、S〈Structure〉表示结构、C 〈casting〉铸造、US表示不生锈）+第三部分（表示特征数字，一般为最低抗拉强度）‎ ‎1）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400 MPa的普通结构钢。‎ ‎2）SPHC——第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个H表示热（Heat），第四个C表示商业（Commercial），整体表示一般用热轧钢板及钢带。‎ ‎3）SPHD——第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个H表示热（Heat），第四个D表示表示冲压（Drawing），整体表示冲压用热轧钢板及钢带。‎ ‎4）SPHE——第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个H表示热（Heat），第四个E表示深冲压，整体表示深冲用热轧钢板及钢带。‎ ‎5）SPCC——第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个C表示冷（Cold），第四个C表示商业（Commercial），整体表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。其中需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。‎ ‎6）SPCD——第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个C表示冷（Cold），第四个D表示表示冲压（Drawing），整体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——第一个S表示钢(Steel)，第二个P表示板（Plate），第三个C表示冷（Cold），第四个E表示深冲压，整体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。‎ 其它表示符号：‎ ‎1）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。‎ ‎2）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。‎ ‎2．2．2JIS机械结构用钢牌号表示方法为：‎ 第一部分（S〈Steel〉钢）+第二部分（含碳量：用中间值×100表示）+第三部分（字母代号：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%。‎ 常见钢的介绍：‎ Q345Q390 综合力学性能好，焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能均好，C、 D、E级钢具有良好的低温韧性。主要用于船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设 备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件。‎ Q420 强度高，特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能。主要 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 械及其他大型焊接结构件。‎ Q460 强度最高，在正火，正火加回火或淬火加回火状态有很高的综合力学性 能，全部用铝补充脱氧，质量等级为C、D、E级，可保证钢的良好韧性的备用钢种。用于各 种大型工程结构及要求强度高，载荷大的轻型结构。‎ ‎2．3优质碳素结构钢：‎ 牌号 主要性能和用途 普通含锰量 08 用途：用于轧制薄板，深冲制品、油桶、高级搪瓷制品，也可用于制作管子， 垫片及心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，电焊条等。‎ ‎08F 性能：冷塑性好，易成形；焊接性能优良，时效敏感；切削性：冷拉正火态较退火态良好。用途：用于轧制薄板，深冲制品、油桶、高级搪瓷制品，也可用于制作管子， 垫片及心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，电焊条等。‎ ‎10 用途：拉杆、夹头、钢管、垫片、垫圈、铆钉、机床上的表面硬化零件、焊接零件等。‎ ‎10F 性能：冷塑性好，板材正火或高温回火后性能极佳；切削性：冷拉正火较退火态好，易焊接。用途：用4mm以下冷压深冲制品，如深冲器皿、炮弹弹体。也可制造锅炉管、油 桶顶盖及钢带、钢丝、焊接件、机械零件。‎ ‎1515F 用途：紧固件、冲模锻件、冷拉制品以及螺钉、螺栓、法兰盘等低负荷零件。‎ ‎20 用途：用于不经常受很大应力而要求很大韧性的各种零件，如杠杆、轴套、螺钉、拉杆、起重钩等。‎ ‎25 用作热锻和热冲压的机械零件，金属切削机床上氰化零件，以及重型和中型机 械制造中负荷不大的轴、辊子、连接器、垫圈、螺栓、螺帽等，还可用作铸钢件。‎ ‎30 用途：重型和一般机械中的轴、拉杆、套环、套筒轴、丝杆、螺钉以及汽缸、机架等。‎ ‎35 性能：冷塑性尚好，各种焊接性能良好，切削性好，用于制作受力不大的机械零件及中小尺寸锻件。‎ 用途：转轴、曲轴、轴销、杠杆、连杆、横梁、汽缸、套筒、螺母、垫圈等。‎ ‎40 用途：金属切削机床的零件，重型和中型机械中的曲轴、齿轮、轴、连接杆等。‎ ‎45 性能：中碳优质高强度钢，淬透性低，一般正火态使用；只有要求高的零件才进行ML4调质。冷塑性一般；切削性：退火，正火比调质时，适于氢焊和氩孤焊，不适于气焊。用途：用以制造蒸汽透平机、压缩机、泵的运动零件；还可代替渗碳钢制造齿轮、轴 、活塞销等零件(零件需经高频或火焰表面淬火)；并可用作铸件。 ‎50 用于制造耐磨性要求高、动载荷及冲击作用不大的零件，如铸造齿轮、拉杆、 轧辊等；制造比较次要的弹簧、农机上的掘土犁铧、重负荷的心轴与轴等，并可制造铸件。‎ ‎55 用于制造连杆、轧辊、齿轮、扁弹簧、轮圈、轮缘等，也可作铸件。‎ ‎60-65 用于制造弹簧、弹簧圈、各种垫圈、离合器以及制造一般机械中的轴、轧 辊、偏心轴等。‎ ‎70-85 用来制造弹簧和发条、制造钢丝绳用的钢丝及高硬度的机件、如犁、铧、 电车车轮等。‎ 较高含锰量 15Mn 用途：中心部分机械性能要求较高的渗碳零件和焊接零件，例如齿轮、凸轮轴、活塞销、联轴器、拖杆等；不渗碳则可用于受力不大而要求韧性较好的零件，如支架、铰链、螺钉、螺母和铆焊结构件等。‎ ‎20 Mn ‎25Mn ‎30Mn 主要用来制造螺拴、螺帽、螺钉杠杆、掣动踏板等。并可用冷拉制造在 高应力下工作的细小零件，如农机上的钩、环、链等。‎ ‎35Mn ‎40Mn 用于制造承受疲劳负荷下的零件，如曲轴、连杆等；也可用作高应力下 工作的螺钉、螺帽等。‎ ‎45Mn ‎50Mn 用于制造耐磨性要求高、在高负荷下热处理的零件，如齿轮、齿轮轴 、摩擦盘、滚子及弹簧。‎ ‎55Mn ‎4．合金结构钢 合金结构钢简称合结钢，是在优质碳素结构钢的基础上，适当地加入一种或数种合金元素(总量＜5%)而制成的钢种。‎ ‎5．易切削结构钢用途 易切削结构钢简称易切钢，是含有少量易削元素，具有良好的被切削加工性能的钢种。‎ 牌号 主要用途 Y12硫磷复合低碳易切削钢 是现有易切削钢中磷含量最多的一个钢种。常用于制造对力 学性能要求不高的各种机器和仪器仪表零件，如螺栓、螺母、销钉、轴、管接头等。‎ Y12Pb含铅易切削钢 被切削加工性好，不存在性能上的方向性，并有较高的力学性能， 常用于制造较重要的机械零件、精密仪表零件等。‎ Y15复合高硫低硅易切削钢 是我国自行研制成功的钢种，被切削性高于Y12钢，常用于制 造不重要的标准件，如螺栓、螺母、管接头、弹簧座等。‎ Y15Pb Y15Pb同Y12Pb，被切削加工性更好。‎ Y20低硫磷复合易切削钢 被切削加工性优于20钢而低于12钢，可进行渗碳处理，常用于 制造要求表面硬、心部韧性高的仪器、仪表、轴类耐磨零件。‎ Y30低硫磷复合易切削钢 力学性能较高，被切削加工性也有适当改善，可制造强度要求 较高的标准件。‎ Y35 Y35同Y30钢，可调质处理。‎ Y40Mn高硫中碳易切削钢 有较高的强度、硬度和良好的被切削加工性，适于加工要求刚 性高的机床零部件，如机床丝杠、光杠、花键轴、齿条等。‎ Y45Ca钙硫复合易切削钢 不仅被切削性好，而且热处理后具有良好的力学性能，适于制 造较重要的机器结构件，如机床齿轮轴、花键轴、拖拉机传动轴等。‎ ‎6．常用弹簧钢特性及用途 弹簧钢是用于制造弹簧或其他弹性元件的钢种，按成分分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢。‎ ‎65Mn 性能：碳素弹簧钢，最后热处理为淬火和回火；其强度较高，淬透性较大，脱碳倾向小，但有过热敏感性，易出现淬火裂纹，并有回火脆性。在退火状态下切削加工性尚好，焊接性好，冷变形塑性低，带材可供一般弯曲。‎ 用途：用于制造弹簧及犁铧等。‎ ‎50CrVA 性能：合金弹簧钢，钢的最后热处理为淬火和回火，热处理后具有较好的韧性，高的比例极限和强度极限，具有高的疲劳强度，并有高的淬透性（与65Si2MnWA的淬透性相类似）与较低的过热敏感性；零件使用温度程300℃时，其弹性仍可保持。钢的切削加工尚好，冷变形时塑性低，焊接性差。‎ 用途：用于制造弹簧 ‎7．滚动轴承钢特性和用途 滚动轴承钢简称轴承钢或滚珠钢，是用于制造各种滚动轴承的套圈和滚动体的钢种。‎ ‎8．碳素工具钢特性和用途 碳素工具钢简称碳工钢，其冷、热加工性能，耐磨性能好，价格低廉，在工具钢中是被广泛采用的钢种。‎ T7 为亚共析钢，淬火回火后具有较高的强度和韧性，且有一定的硬度，但热硬性低 ，淬透性差、淬火变形大。常用于制造能承受振动和撞击，要求较高韧性，但切削性能要求 不太高的工具，如凿子、冲头等小尺寸风动工具，木工用锯和凿，简单胶木模、锻模、剪刀 、手锤、镰刀等。‎ T8 为共析钢，淬火回火后具有较高的硬度和耐磨性，但热硬性低，淬透性差、加热时容易过热，变形也大，塑性强度也较低。常用于不受大冲击，需要较高硬度和耐磨性的工 具，如简单的模子和冲头、切削软金属的刀具、木工用的铣刀和斧、凿、錾、圆锯片以及钳 工装配工具、虎钳钳口等。‎ T8Mn 性能同T8近似，但因加入了锰，淬透性较好，淬硬层较深。用途同T88，但可制造断面较大的工具。‎ T9 性能同T8，但因碳含量较高一些，故硬度和耐磨性较高，韧性较差一些。常用作硬度较高，有一定韧性，但不受剧烈震动冲击的工具，如中心铳、冲模、冲头、木工切削工 具以及饲料机刀片、凿岩石凿子等。‎ T10 为过共析钢，在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。韧性尚可，强度及耐磨 性均较T7-T9高些，但热硬性低，淬透性仍然不高，淬火变形大。这种钢应用较广，适于制 造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利 刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具(如卡板等)，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。‎ T11 为过共析钢，其碳含量介于T10、T12之间，具有较好的综合力学性能(如强度、硬 度、耐磨性及韧性等)。用途与T10钢基本相同，但不如T10钢广泛。‎ T12 含碳高、耐磨性好，但脆性较大。用作不受冲击的各种工具和耐磨零件，如车刀 、铣刀、丝锥、扳牙、锉刀、刮刀、以及小的冷切边模、冲孔模等。‎ T13 是碳工钢中碳含量最高的钢种，耐磨性最高，也最脆。用途与T12钢基本相同，也可 用作不受冲击而要求极高耐磨性的机械零件。‎ ‎9．合金工具钢用途 合金工具钢简称合工钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。 ‎10．高速工具钢主要用途 高速工具钢简称高工钢或高速钢，俗称“锋钢”或“风钢”是一种适用于高速切削的高碳高合金工具钢，其突出特点是具有很高的热硬性。　‎ 常用钢材牌号及用途 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称。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：‎ 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 续表：‎ 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 ‎3）钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。‎ ‎2．2 我国钢材牌号表示方法分类具体说明：‎ 在此是以钢材的用途分类作为表示方法分类的基础：‎ ‎1）碳素结构钢：‎ 表示方法：Q+数字+（质量等级符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号）‎ ‎①钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点；‎ ‎②“Q”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235 MPa的碳素结构钢；‎ ‎③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。‎ 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 表示方法：数字+（元素符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号）‎ ‎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 表示方法：字母T+数字+（元素符号）+（质量等级符号）‎ ‎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 表示方法：字母Y+数字+（元素符号）‎ ‎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 表示方法：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号）‎ ‎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 表示方法：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号）‎ ‎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 表示方法：‎ 高碳铬轴承钢：字母G+Cr元素符号和数字 渗碳轴承钢：字母G+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）‎ ‎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、0Cr18 Ni9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。‎ ‎ 第7章：主要加工和交付形式钢板的性能特点和用途 ‎1．酸洗板：‎ 酸洗规格一般为 1.0 - 6.0 * 800 - 1650mm。产品包括低中、高强度级别的冲压用钢、汽车结构用钢等，主要以钢卷形式交货。‎ 工艺特点：‎ 用盐酸将热轧钢板上的氧化铁皮清除后得到漂亮、光滑的表面。‎ 产品特点 ‎1）降成本，用酸洗板代替冷轧板，可以为企业节约成本。‎ ‎2）表面质量好，与普通热轧板相比，热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮，提高了钢材的表面质量，便于焊接、涂油和上漆。‎ ‎3）尺寸精度高，平整后，可使板型发生一定变化，从而减少不平度的偏差。‎ ‎4）提高了表面光洁度，增强了外观效果。‎ ‎2．热轧镀锌板 热轧镀锌板市场发展状况热轧镀锌板是以热板为基板经过酸洗后直接镀锌，与传统镀锌板相比，由于少了冷轧这道工序而有着明显的成本优势，在建筑、汽车制造、钢板仓制造、铁路客车制造、高速公路护栏板、制造等行业有着良好的发展前景。‎ ‎　　随着热轧工艺技术的发展，热轧产品质量不断提高，厚度逐渐减薄，采用热轧薄板为原料生产热轧镀锌板替代了原来传统的单张镀锌，不仅拓宽了热轧镀锌板的使用范围，而 且也挤占了以冷轧板为基板的热镀锌板市场份额。在国际上，热轧镀锌板已经得到广泛的应用。‎ ‎ 碳素结构钢是产量最大的一种。其强度不高但是塑性好、焊接性能高，主要用途为工程用结构件，用于制造冲压和焊接结构件。其中，Q235是最常用的工程结构钢，性能等级分A、B、C、D，综合性能依次递增。 ‎ 低合金高强度钢是品种最多、用途最广泛的一种。其强度较高，焊接和加工性能较好，主要用途也为工程结构件，也有一些品种用于压力容器、汽车大梁、桥梁、船舶、铁道、农机、输油管道等非常广泛的产品类型中。具体的钢号和对用的主要用途请查阅《钢铁材料手册》。 ‎ 优质碳素结构钢中不同的品种强度跨度很大，但是普遍有较好的塑性和韧性。主要应用于不同强度要求的机械零部件或传动件中。其中45钢应用最广，其强度较高，属中碳调制钢，综合性能较好但淬透性差。如需焊接，焊前要预热，焊后需热处理。表面淬火硬度一般在40-50之间。用于制造强度要求较高的运动部件及传动部件，经过高频或火焰表面淬火可用于齿轮、链轮等耐磨件。 ‎ 合金结构钢普遍综合性能好、强度高，多用于重要部件、重要传动、小尺寸或重载荷零件，也用于耐磨等其他用途。其中40Cr和42CrMo较为常用，经调制和表面淬火可用于载荷和耐磨性要求都较高的零部件。具体的钢号和对应的主要用途请查阅《钢铁材料手册》。 ‎ 不锈钢中奥氏体型不锈钢是用量最多的一种，大约占总量的70%。不锈钢具有耐腐蚀性好，有良好的综合力学性能等特点，但强度和硬度中等，如需焊接要求工艺较复杂，焊接前必须预热。 ‎ 耐热钢，顾名思义，其特点是能经受高温和在高温下抗氧化，所以其主要应用也是经受高温和反复加热的部件，例如汽车的排气阀、高温锅炉部件、高温管道、汽轮机部件等场合。 ‎ 工具钢，也可顾名思义，其使用范围为工具类产品用钢，可以用不同品种的工具钢制造工具、量具、模具、刃具等。其种类非常得多，如果需要查阅《钢铁材料手册》了解详细的分类和用途。 ‎ 弹簧钢主要分为碳素和合金弹簧钢，根据不同的强度、弹性和韧性要求来选用。弹簧钢的主要特点是强度和弹性高，主要用途是弹簧、板簧和扭簧等弹性和减震部件的材料。根据需要可以使用耐腐蚀和抗高温等弹簧钢材料。 ‎ 轴承钢主要有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢和不锈轴承钢。根据不同的轴承承载和工作环境需要选用相应的轴承钢。具体的钢号和对用的主要用途请查阅《钢铁材料手册》。‎ 常用变形铝合金的牌号、化学成分、性能及用途 ‎（摘自 GB/T 3190-1996和GB/T 16475-1996）‎ 类别 牌号 旧 牌号 化学成分 w/% ‎ 材料 状态 力学性能 用途举例 Si Cu Mn Mg Zn 其他 σb ‎/MPa δ ‎/%‎ HBS 不能 热处 理强 化合 金 防锈铝合金 ‎5A05‎ LF5‎ ‎0.50‎ ‎0.10‎ ‎0.30~ ‎0.60‎ ‎4.8~ ‎5.5‎ ‎0.20‎ ‎ ‎ O ‎280‎ ‎20‎ ‎70‎ ‎ 焊接油箱、油管、铆钉、焊条、中载零件及制品等 ‎ ‎3A21‎ LF21‎ ‎0.60‎ ‎0.20‎ ‎1.0~ ‎1.60‎ ‎0.05‎ ‎0.10‎ Ti ‎0.15‎ O ‎130‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎ 焊接油箱、油管、焊条、轻载零件及制品等 能热处理强化铝合金 硬铝合金 ‎2A11‎ LY11‎ ‎0.70‎ ‎3.8~ ‎4.8‎ ‎0.4~ ‎0.8‎ ‎0.4~ ‎0.8‎ ‎0.30‎ Ni0.10‎ T10.15‎ T4‎ ‎420‎ ‎15‎ ‎100‎ ‎ 中等强度结构零件，如整流罩、螺旋桨叶片、骨架、局部镦粗零件、螺栓、铆钉等 ‎2A12‎ LY12‎ ‎0.50‎ ‎3.8~ ‎4.9‎ ‎0.3~ ‎0.9‎ ‎1.2~ ‎1.8‎ ‎0.30‎ Ni0.10‎ T4‎ ‎480‎ ‎11‎ ‎131‎ ‎ 高强度构件及150℃以下工作的零件，如骨架、梁、铆钉等 超硬铝合金 ‎7A04‎ LC4‎ ‎0.50‎ ‎1.4~ ‎2.0‎ ‎0.2 ~ ‎0.6‎ ‎0.8~ ‎2.8‎ ‎5.0~ ‎7.0‎ Cr0.1‎ ~0.25‎ Ti0.10‎ T6‎ ‎600‎ ‎12‎ ‎150‎ ‎ 主要受力构件，如飞机大梁、桁架、加强框、起落架、蒙皮接头、翼肋等 锻铝合金 ‎2A50‎ LD5‎ ‎0.7~ ‎1.2‎ ‎1.8~ ‎2.6‎ ‎0.4~ ‎0.8‎ ‎0.4~ ‎0.8‎ ‎0.30‎ Ni0.10‎ T10.15‎ T6‎ ‎420‎ ‎13‎ ‎105‎ ‎ 形状复杂、中等强度的锻件或模锻件等 ‎2A70‎ LD7‎ ‎0.35‎ ‎1.9~ ‎2.5‎ ‎0.20‎ ‎1.4~ ‎1.8‎ ‎0.30‎ Ni0.9‎ ~1.5‎ Ti0.02‎ ~0.1‎ Fe0.9‎ ~1.5‎ T6‎ ‎440‎ ‎12‎ ‎120‎ ‎ 内燃机活塞和在高温下工作的复杂锻件、板材、风扇轮等 ‎　　                注：Ｏ—退火；T4 —固溶处理+自然时效；T6 —固溶处理+人工时效