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金属材料基础知识

      2006-4-12 0:00:01中国阀门网 点击数:8740

中国阀门网

金属及其产品常见名词解释

 1.金属  自然界中,凡具有导电、导热、有光泽和正的电阻温度系数的物质称为金属。如铁、钢、铝、铜等。
 2.纯金属  由一种金属组成的物质,纯是相对而言。
 3.合金  由两种或两种以上金属(或金属与非金属)融合而成并具有金属特性的物质,如钢和生铁是铁碳的合金;黄铜是铜锌的合金等。
 4.钢  碳含量小于2.11%的铁碳合金。
 5.生铁  碳含量大于2.11%的铁碳合金,是铁矿石经高炉冶炼的主要产品。按用途常分为炼钢生铁(白口生铁)和铸造生铁(灰口生铁)等。
 6.铁合金  铁与碳以外的金属或非金属元素组成的合金的总称。按照元素种类的不同,分为硅铁、锰铁、铬铁等许多种。在实际工作中,铁合金还包括金属锰、金属铬等纯金属添 加剂以及锰硅合金、硅钙合金、硅铬合金等中间合金和某些氧化物(如五氧化二钒)添加剂。 因为,它们在钢铁和铸造工业中都是作为合金添加剂使用的,归并为一类便于管理。
 7.非金属  不具备金属特性的物质,如玻璃、橡胶等。
 8.金属材料  金属经冶炼及各种加工制成的具有一定截面形状和和何尺寸的材料。
 9.黑色金属材料  通常是指铁、铬、锰及其合金,实际工作中常简称为黑色金属,也称铁金属,包括钢、钢材、工业纯铁、生铁、铁合金等。
 10.有色金属材料  黑色金属以外的其他金属材料,实际工作中常简称为有色金属,也称非铁金属。如铜、铝、钛、镁、镍及其合金等。
 11.非合金钢  也称碳素钢,除含有一定量为了脱氧而加入的硅、锰元素外,不含其他合金元素的钢。
 12.常存元素  钢中除了铁和碳以外,还含有硅、锰、硫、磷、氮、氧、氢等元素,这些元素是由原料或冶炼过程带入的,在各种钢中都或多或少地存在,故称常存元素。
  13.合金元素  为了适应某些使用要求,特意加入或提高含量的元素或是其含量超过一定数量的元素。
 14.合金钢  含有合金元素的钢。
 15.低碳钢  碳含量小于0.25%的钢,也称软钢或铁,俗称的铁皮、铁铲、铁桶等,其实都是低碳钢的制品。
 16.中碳钢  碳含量0.25%~0.60%的钢。
 17.高碳钢  碳含量大于0.60%的钢。
 18.低合金钢  合金元素总量小于5%的钢。
 19.中合金钢  合金元素总量5%~10%的钢。
 20.高合金钢  合金元素总量大于10%的钢。
 21.沸腾钢  脱氧不完全的钢。一般仅用脱氧能力较低的脱氧剂锰铁进行脱氧,钢液中含氧(FeO)量较高,当钢液注入钢锭模后,由于碳氧反应产生大量的气体(CO)从钢液中溢出, 钢液在钢锭模内产生沸腾现象,沸腾钢因此而得名。沸腾钢表皮纯净、表面质量好,加工性 能好;另外,没有集中缩孔,钢的成材率高,脱氧剂消耗少,成本低。缺点是钢中杂质多,化学成分不均匀,冷脆和时效倾向较严重。
22. 镇静钢  脱氧完全的钢。先用锰铁脱氧,而后用硅铁或铝进行补充脱氧,钢液含氧量低,当浇入钢锭模后,表面平静,无碳氧反应的沸腾现象,镇静钢因此而得名。镇静钢钢质 纯净,化学成分均匀,各部分性能均匀,焊接性能和塑性都比较好,常用来制造重要的机件 。缺点是表面质量较差,有集中缩孔,成本高。
23. 半镇静钢  脱氧程度介于镇静钢与沸腾钢之间,质量与性能也介于二者之间。
24. 碳素结构钢  旧称普通碳素结构钢,钢中没有特意加入的合金元素,主要用于建筑及工程结构的钢种。
25.  低合金高强度结构钢  旧称普通低合金结构钢,简称普低钢,钢中含有少量的合金元素(一般不大于3%),主要用于建筑及工程结构的钢种。由于其强度比碳素结构钢高,故称低 合金高强度结构钢。
26.  优质碳素结构钢  简称碳结钢,俗称优钢。钢中没有特意加入的合金元素,质量优良 ,主要用于机器结构的钢种。
27. 渗碳钢  主要用于渗碳等表面热处理的钢,通常为碳含量小于0.25%的优质碳素结构钢和合金结构钢,常用于制造要求表面硬而耐磨、心部有良好的塑性和韧性,能承通较高冲击载荷的零件。
28.  调质钢:主要用于调质热处理的钢,通常为碳含量0.25%~0.60%的优质碳素结构钢和合金结构钢,常用于制造要求有良好综合力学性能的机器零件。
29.  紫铜  紫铜即纯铜,呈玫瑰红色,因表面形成氧化铜膜呈紫色而得名。通常由电解法制得,也称电解铜。有时为改善材质和性能,加入少量脱氧元素,如无氧铜、磷脱氧铜也归入纯铜中。
30. 黄铜  以锌为主要添加元素的铜基合金。其外观颜色随含锌量的增加由金黄变成浅黄 ,故名黄铜。
31. 白铜  以镍为主要添加元素的铜基合金。因其外观为银白色而得名。
32. 青铜  以锌、镍以外的元素为主要添加元素的铜基合金,也可以说是除了黄铜和白铜 以外的铜基合金。因其外观颜色为青灰色而得名。
33.  工业纯铝  铝含量为99.00%~99.85%的纯铝。
34.  防锈铝  铝镁和铝锰的合金,因其良好的耐蚀性而得名。
35.  硬铝   主要是铝铜镁锰的合金,因其热处理后有较高强度而得名。
36.  超硬铝  铝锌镁铜系合金,热处理后强度可达500~700MPa,是目前室温强度最高的一类铝合金,因其强度超过硬铝而得名。
37.  锻铝  铝镁硅或铝镁硅铜的合金,因其具有优良的热塑性和锻造工艺性能而得名。
38. 包铝  硬铝和超硬铝有较高的强度,但不耐腐蚀,为提高其耐蚀性,常在硬铝及超硬铝表面包上一层高纯铝或含锌1%的锌铝合金层,故称包铝。有包铝层的铝板也称包铝板。
39.  轴承合金  也称轴瓦合金,用于制造滑动轴承(轴瓦)的合金材料,通常附于轴承钢质底壳内,起减摩作用。目前工业上使用最多的是锡基和铅基轴承合金,也称巴比特合金或巴 氏合金,因呈白色,又称白合金。
40.  硬质合金  以难熔金属碳化物和粘接剂金属用粉末冶金方法制成的合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨损、红硬性好、耐腐蚀和膨胀系数小等一系列优点,广泛用于制造切削 刀具、矿山工具、模具以及耐磨耐蚀零件等。
41.  钢材  以钢锭或钢坯为原料经压力加工制成产品。分为型材(型钢)、板材(钢板)、管材(钢管)、丝材(金属制品)四大类。
42.  重轨:每米质量>30kg的钢轨(包括起重机轨)。
43.  轻轨:每米质量≤30kg的钢轨。
44.  大、中、小型型钢:由碳素结构钢和低合金高强度结构钢制成的型钢,按品种的尺寸大小(mm)划分大、中、小型。
45.  线材:也称盘条,热轧最小直径为5mm的圆钢和螺纹钢,一般呈盘卷状供应。
46.  冷弯型钢:以热轧或冷轧带钢为坯料在连续辊式冷弯机组上经弯曲成型制成的型钢。不包括以拉拔、冲压、弯折等方式生产的冷弯型钢。
47.  优质型材:也称优质型钢,由优质制成的圆钢、方钢、扁钢、六角钢等型钢,钢种通常包括碳结钢、合结钢、碳工钢、合工钢、高工钢、弹簧钢、滚动轴承钢、不锈钢(简称优 钢八大类)。此外,还可有易切结构钢、冷镦钢、中空钢、工业纯铁等。按生产方法可分为 热轧(锻)优质型材、冷拉(拔)优质型材等。
48. 其他钢材:不易包含在别的品种中的钢材,如钢轨配件、车轮、轮箍、盘件(300~50 0mm)、环件(600~2100)、车轴坯、锻件坯、钢球料等。
49.  中厚钢板:厚度>4~20mm的钢板称为中板,厚度>20~60mm的钢板称为厚板,厚度 >60~600mm的钢板称为特厚板(国外到700mm),统称中厚钢板。
50.  薄钢板:厚度≤4mm的钢板,热轧板厚度0.35~4mm,冷轧板厚度0.20~4mm。
51.  钢带:成卷供应的薄钢板,也叫带钢。
52.  电工硅钢薄板:含碳极低,含硅0.8%~4.8%,主要用作电机、变压器铁心的铁硅合金薄板,也称矽钢片或硅钢片。
53.  无缝钢管:经热轧、冷轧、冷拔或挤压等方法制成的管壁无接缝的钢管。
54.  焊接钢管:将钢板或钢带卷曲成型,然后焊接制成的钢管。
55. 金属制品:以热轧线材(盘条)为原料,经冷拔等进一步加工的制品。包括钢丝、钢丝绳和钢绞线。

 

 

 

金属材料订购相关名词

1. 材料名称:  定购材料的确切称呼。有些材料的名称很容易混淆,如一般用途低碳钢丝和低碳碳结钢丝名称很相似,但它们的质量、用途、价格却不同。
2. 品种 : 材料化学成分、用途、外形、生产工艺、热处理等不同的产品。
3. 规格 : 同一品种或同一型号产品的不同尺寸,通常以截面主要部位公称尺寸表示。
4. 公称尺寸:  标准中规定的名义尺寸,也是生产过程中希望得到的理想尺寸。
5. 实际尺寸:  材料在生产过程中实际得到的尺寸。
6. 尺寸偏差:  实际尺寸与公称尺寸的差值。标准规定允许存在的尺寸偏差,称为允许偏差。简称偏差。
7. 精度等级:  标准中按尺寸允许偏差分的等级。精度等级越高,尺寸允许偏差越小。定购金属材料时,应写明所需的尺寸偏差或精度等级。
8. 通常长度:  又称不定尺长度,要求金属材料的交货长度在标准规定的长度范围内,而不要求某一具体尺寸的长度。
9. 定尺长度:  按订货要求切成固定尺寸的长度(板材的定尺是指宽度和长度),例如定尺为5m,则交货的一批材料其长度均为5m。
10.倍尺长度:  按需方要求的单倍尺长度切成整数倍的长度。
11.  短尺:  小于标准规定的不定尺长度下限,但不小于允许的最小长度的长度。例如,热轧优质圆钢通常长度为2~6m,最小允许长度为1.5m,则长度为1.5~2m的就是短尺。按通常 长度交货的金属材料,允许搭配一定比例的短尺。
12.  技术条件:  标准中规定产品达到的各项性能指标和质量要求,如牌号、表面质量、物理性能、化学性能、力学性能、工艺性能、内部组织、交货状态等。有时还包括一些供参考 的性能指标。牌号是技术条件中的首要内容,同一牌号的材料可能有不同的保证条件、交货 状态、使用加工类别、质量级别等。
13.  牌号:  是用来识别产品名称、符号、代码或它们的组合。钢的牌号称为钢号,是对每一具体的钢所取的名称。在过去的标准中,常把用汉字表示的名称称为牌号,用汉语拼音字 母、元素符合表示的称为代号。在现在的标准中已不再用汉字来表示牌号了。因此,钢号与 牌号也就合而为一了。
14.  材质:  通常是指钢材的钢种与质量,实际工作中,一般泛指钢的牌号。
15. 保证条件:  按照金属材料标准的规定,生产厂应该进行检验并保证检验结果符合规定的质量指标。
16. 交货状态:  金属材料最终塑性变形加工方法或最终处理状态。最终塑性变形加工方法也可理解为不经热处理交货的状态,如热轧(锻)、冷拉(轧)状态等;最终热处理状态有正火 、退火、高温回火、调质及固溶处理等。交货状态直接影响材料的性能和使用,正确选择交 货状态对使用单位的进一步加工、处理、确保产品质量,降低成本都有十分重要的意义,订 购材料时,必须在货单、合同等单据上注明要求何种交货状态。
17.  热轧(锻)状态:金属材料在热轧或热锻后不再进行专门的热处理,冷却后直接交货的 状态。热轧(锻)的终止温度一般为800~900℃,之后一般在空气中冷却,因而热轧(锻)状态 相当于正火处理。热轧(锻)状态交货的金属材料,由于表面覆盖有一层氧化膜,因而具有一 定的耐蚀性,储运保管的要求不像冷拉(轧)交货的材料那样严格,如大、中型型钢、中厚钢 板可以在露天货场或经苫盖后存放。
18. 冷拉(轧)状态:金属材料在冷拉或冷轧后不再进行专门的热处理而直接交货的状态。与热轧(锻)状态相 比,冷拉(轧)状态的金属材料尺寸精度高、表面质量好、表面粗糙度低,并有较高的力学性 能。但易遭受腐蚀或生锈,其包装、储运都有较严格的要求,需在库房内保管,并应注意库 房内的温湿度控制。
19.  退火(焖火)状态 : 金属材料在出厂前经退火热处理的状态。退火的目的主要是为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,并为后道工序做好组织和性能上的准备。
20. 正火状态:   金属材料在出厂前经正火热处理的状态。与热轧(锻)相比,由于其温度控制较为严格,因而金属的组织、性能较为均匀;与退火相比,由于正火冷却速度较快,因 而晶粒细化,有较高的力学性能,并能消除钢的某些组织缺陷。
21. 高温回火状态:  金属材料在出厂前经高温回火热处理的状态。高温回火的回火温度较高,有利于彻底消除内应力,提高金属的塑性和韧性。
22. 固溶处理状态:  金属材料在出厂前经固溶热处理的状态。固溶处理主要适用于奥氏体型不锈钢,以获得单相奥氏体组织,提高钢的塑性和韧性,为进一步冷加工创造条件;也可 为不锈钢进一步沉淀硬化或有色金属的时效处理作组织准备。
23. 自由加工状态:在成型过程中,对于加工硬化或热处理条件无特殊要求的产品的状态,该状态产品的力学性能不作保证。
24. 加工硬化状态:金属材料在冷加工后不再进行专门的热处理而直接交货的状态。适用于通过加工硬化提高强度的有色金属产品,产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有 所降低的附加热处理。
25. 淬火状态:  金属材料在出厂前经淬火热处理的状态。对于有色金属,淬火目的主要是为了获得单相组织,为进一步冷加工或时效处理作组织准备。
26. 淬火——自然时效状态:金属材料在出厂前经淬火——自然时效热处理的状态。
27.  淬火——人工时效状态:金属材料在出厂前经淬火——人工时效热处理的状态。 
28.  标志 : 为了便于金属材料的管理,避免混乱,防止造成使用事故,在材料或包装上标出牌号、批号、状态、规格、生产厂代号等,统称为标志。标识方法主要有涂色、打印、挂 牌等。
29.  质量证明书:  生产企业对每批交货产品检验合格附的证明材料。其内容按有关标准及订货合同的规定,一般包括材料名称、牌号、规格、质量等级、合同和标准规定的全部检验 项目的检验结果、合同号、标准号、检验批号、交货件数、重量等。质量证明书是供方对该 批产品检验结果的确认和保证,也是需方进行复验和使用的依据。是购销活动中重要的技术 文件,不仅生产厂出厂时应提供质量证明书,在销售或发出材料时,也必须随料发出质量证明书或其抄件。

 

 

 

钢与钢材的分类

(一)钢的综合分类
    钢是含碳量小于2.11%的铁碳合金。钢的综合分类分为四类。
1  建筑及工程用钢
     碳素结构钢、低合金高强度结构钢、特定用途工程结构钢。
2  机器结构钢
  优质碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢(碳素弹簧钢、合金弹簧钢)、滚动轴承钢(铬轴承 钢、无铬轴承钢)、易切削结构钢、专门  用途的机器结构钢。
3  工具钢
   碳素工具钢、合金工具钢(刃具钢、量具钢、冷作模具钢、热作模具钢、耐冲击工具钢)、高速工具钢。
4  特殊性能钢
  不锈耐酸钢、耐热钢、电工用硅钢、耐磨钢。

(二)钢材的分类
   钢材是以钢锭或钢坯为原料经压力加工制成的产品。
分为型材(型钢)、板材(钢板)、管 材(钢管)、线材(金属制品)四大类。包括下列16个大品种。
1  重轨:每米质量>30kg的钢轨(包括起重机轨)。
2  轻轨:每米质量≤30kg的钢轨。
3-5 大型、中型、小型型钢:由碳素结构钢和低合金高强度结构钢制成的型钢,按品种 的尺寸大小(mm)划分大、中、小型。
6  线材:也称盘条,热轧最小直径为5mm的圆钢和螺纹钢,一般呈盘卷状供应。    
         通常包括低碳盘条、电焊盘条、爆破线用盘条、调质螺纹盘条、优质盘条等。
7  冷弯型钢:以热轧或冷轧带钢为坯料在连续辊式冷弯机组上经弯曲成型制成的型钢。不包括以拉拔、冲压、弯折等方式生产的冷  弯型钢。
8  优质型材:也称优质型钢,由优质制成的圆钢、方钢、扁钢、六角钢等型钢,钢种通常 包括碳结钢、合结钢、碳工钢、合工钢、高工钢、弹簧钢、滚动轴承钢、不锈钢(简称优钢 八大类)。此外,还可有易切结构钢、冷镦钢、中空钢、工业纯铁等。按生产方法可分为热 轧(锻)优质型材、冷拉(拔)优质型材等。
9  其他钢材:不易包含在别的品种中的钢材,如钢轨配件、车轮、轮箍、盘件(300-500mm) 、环件(600-2100mm)、车轴坯、锻件坯、钢球料等。
10  中厚钢板:厚度>4.0mm的钢板。通常将厚度>4-20mm的钢板称为中板,厚度>20-60 mm的钢板称为厚板,厚度>60-600mm的钢板称为特厚板(国外到700mm),统称中厚钢板。包括普通中厚钢板(沸腾钢板、镇静钢板、低合金钢板、造船钢板、锅炉钢板、容器钢板、汽车大梁钢板、花纹钢板等),优质中厚钢板(碳结钢板、合结钢板、碳工钢板、合工钢板、高工钢板、弹簧钢板、轴衬钢板、不锈钢板、防弹钢板、纯铁钢板等)
11  薄钢板:厚度≤4mm的钢板,热轧板厚度0.35-4mm,冷轧板厚度0.20-4mm。包括普通薄钢板(花纹钢板、酸洗薄钢板、钢模板等),优质薄钢板,涂镀薄钢板(镀锌薄钢板、镀锡薄钢板、镀铅合金薄钢板,塑料复合薄钢板等)。
12  钢带:成卷供应的薄钢板,也叫带钢。分热轧、冷轧,也有普通钢带和优质钢带。
13  电工硅钢薄板:含碳极低,含硅0.8%-4.8%,主要用作电机、变压器铁心的铁硅合金薄板,也称矽钢片或硅钢片。分热轧、冷轧。冷轧又分晶粒取向和晶粒无取向两种。
14  无缝钢管:经热轧、冷轧、冷拔或挤压等方法制成的管壁无接缝钢管。按用途分一般管 、锅炉管、地质管、石油管、火炮管等;按材质分碳素管、合金管、不锈管等;此外还有厚 壁管、薄壁管、毛细管、异型管等。
15  焊接钢管:将钢板或钢带卷曲成型,然后焊接制成的钢管。分一般焊管、镀锌焊管、直缝焊管、螺旋焊管、波纹管、流体输送管、电线套管、吹氧管等。
16  金属制品:以热轧线材(盘条)为原料,经冷拔等进一步加工的制品。包括钢丝、钢丝绳和钢绞线。

 

 

 

钢产品具体牌号

    根据《钢铁产品牌号表示方法》GB221-2000的规定,我国钢铁产品牌号一般采用汉语拼音字母、国际化学元素符号及阿拉伯数字结合起来表示。
1  碳素结构钢的具体牌号
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
对上述各牌号,要在供应工作中准确识别与使用。

2  低合金高强度结构钢
   GB/T221-2000新牌号表示方法将低合金高强度结构钢分为通用钢和专用钢两类,新牌号表示方法与GB/T1591-94《低合金高强度结构钢》,GB700-88《碳素结构钢》相同,并与碳 素结构钢的牌号组成工程用钢的系列。低合金高强度结构钢按脱氧方法分为镇静钢和特殊镇静钢,但在牌号中没有表示脱氧方法的符号。

1)通用低合金高强度结构钢牌号组成
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

2)专用低合金高强度结构钢牌号
  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。

3)优质碳素结构钢的基本牌号有:
   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。

4  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。

5  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。

 6  弹簧钢
   弹簧钢是用以制造弹簧或其他弹性元件的钢种。分为优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢二类 。
具体牌号有:65、70、85、65Mn、55Si2Mn、55Si2MnB、55SiMnVB、60Si2Mn、60Si2MnA、60 Su2CrA、60Si2CrVA、55CrMnA、60CrMnA、60CrMnMoA、50CrVA、60CrMnBA、30W4Cr2VA共17 个牌号。

7  保证淬透性结构钢
   其牌号是在优质碳素结构钢和合金结构钢的牌号后加“H”(英文“可淬透的”Hardenabi lity第一个字母)表示。有:45H、20CrH、40CrH、45CrH、40MnBH、45MnBH、20MnMoBH、20M nVBH、22MnVBH、20MnTiBH、20CrMnMoH、20CrMnTiH、20CrNi3H、12Cr2Ni4H、20CrNiMoH共1 5个牌号。

8  焊接结构用耐候钢
   耐候钢是抗大气腐蚀用的低合金高强度结构钢,按GB221-2000《钢铁产品牌号表示方法 》的规定,其牌号表示方法与低合金高强度结构钢相同,但在牌号尾部加“耐候”二字的汉 语拼音字母“NH”,如Q340NH。
  具体牌号有:16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、15MnCuCr-QT(QT是英文Quenching&Temperi ng的缩写,表示进行淬火加回火的热处理)共4个牌号。

9  高耐候性结构钢
   牌号表示方法与合金结构钢相同,具体牌号有09CrPCrNi-A、09CuPCrNi-B、09CuP共3个牌号。

10  滚动轴承钢
    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。

11  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。

12  渗碳轴承钢
   具体牌号有:G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo 等6个。

13  碳素工具钢
    碳素工具钢的牌号采用“碳”的汉语拼音首位字母“T”打头,其后用一位或两位数字 表示碳含量的千分数。较高含锰量的碳素工具钢在数字后标出锰的元素符号Mn,高级优质钢 牌号尾部加“A”。
基本牌号有:T7、T8、T8Mn、T9、T10、T11、T12、T13共8个。

14  合金工具钢
    合金工具钢简称合工钢,它是在碳素工具钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。
具体牌号有:9SiCr、8MnSi、Cr06、Cr2、9Cr2、W、4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si、Cr12 、C12Mo1V1、Cr12MoV、Cr5Mo1V、9Mn2V、CrWMn、9CrWMn、Cr4W2MoV、6Cr4W3Mo2VNb、6W6M o5Cr4V、5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVA1、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、8Cr3 、4CrMnSiMoV、4Cr3Mo3SiV、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、7Mn15Cr2A13V2WMo、3C r2Mo共33个牌号。

15  高速工具钢
   高速工具钢简称高工钢或高速钢,俗称“锋钢”或“风钢”,是一种适于高速切削的高 碳、高合金工具钢。
   具体牌号有:W18Cr4V、W18Cr4VCo5、W18Cr4V2Co8、W12Cr4V5Co5、W6Mo5Cr4V2、CW6Mo5 Cr4V2、W6Mo5Cr4V3、CW6Mo5Cr4V3、W2Mo9Cr4V2、W6Mo5Cr4V2Co5、W7Mo4Cr4V2Co5、W2Mo9C r4VCo8、W9Mo3Cr4V、W6Mo5Cr4V2Al共14个牌号。

16  不锈钢
    不锈钢是不锈耐酸钢的简称,包括不锈钢和耐酸钢。
铬(Cr)是不锈钢获得耐蚀性的最基本元素,一般含铬量均在13%以上,有的高达30%左右。镍 (Ni)也是不锈钢的主要合金元素,含量多的可达20%左右。
具体牌号有:1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、1Cr17Ni7、1Cr18Ni9、Y1 Cr18Ni9、Y1Cr18Ni9Se、0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr19Ni9N、0Cr19Ni19NbN、00Cr18Ni10N 、1Cr18Ni12、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、 00Cr17Ni14Mo2、0Cr17Ni12Mo2N、00Cr17Ni13Mo2N、0Cr18Ni12Mo2Cu2、00Cr18Ni14Mo2Cu2 、0Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni16Mo5、1Cr 18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni9Cu3、0Cr18Ni13Si4、0Cr26Ni5Mo2、1Cr18 Ni11Si4AlTi、00Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、Y1Cr17、1Cr17Mo、00Cr30Mo2 、00Cr27Mo、1Cr12、1Cr13、0Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、1Cr17Ni2、7Cr17 、8Cr17、9Cr18、11Cr17、Y11Cr17、9Cr18Mo、9Cr18MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0 Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al共64个牌号。

17  耐热钢
    耐热钢是指在高温下有良好的化学稳定性和较高强度,能较好适应高温条件工作的合金钢。耐热钢牌号表示方法与不锈钢完全相同。
    具体牌号有:5Cr21Mn9Ni4N、2Cr21Ni12N、2Cr23Ni13、2Cr23Ni20、1Cr15Ni35、0Cr15 Ni25 Ti2MoAlVB、0Cr18Ni9、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、4Cr14Ni14W2Mo、3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N、0Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb 、0Cr18Ni13Si4、1Cr20Ni14Si2、1Cr25Ni20Si2、2Cr25N、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、1Cr5 Mo、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、8Cr20Si2Ni、1Cr11MoV、1Cr12Mo、2Cr12MoVNbN、1Cr12WMoV、 2Cr12NiMoWV、1Cr13、1Cr13Mo、2Cr13、1Cr17Ni2、1Cr11Ni2W2MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr1 7Ni7Al共40个牌号。

 

 

 

金属材料的使用性能

1.  密度(比重):材料单位体积所具有的质量,即密度=质量/体积,单位为g/cm3。
2. 力学性能:  金属材料在外力作用下表现出来的各种特性,如弹性、塑性、韧性、强度 、硬度等。
3.  强度:  金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服点、抗拉强度是极为重要 的强度指标,是金属材料选用的重要依据。强度的大小用应力来表示,即用单位面积所能承 受的载荷(外力)来表示。
4.  屈服点:  金属在拉力试验过程中,载荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象,称 为“屈服”。产生屈服现象时的应力,即开始产生塑性变形时的应力,称为屈服点,用符号 σs表示,单位为MPa。
5.  抗拉强度:  金属在拉力试验时,拉断前所能承受的最大应力,用符号σb表示,单位 为MPa。
6.  塑性:  金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形),但不 会被破坏的能力。
7.  伸长率:  金属在拉力试验时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原始标距长度 的百分比,称为伸长率。用符号δ,%表示。伸长率反映了材料塑性的大小,伸长率越大, 材料的塑性越大。
8.  韧性:  金属材料抵抗冲击载荷的能力,称为韧性,通常用冲击吸收功或冲击韧性值来 度量。
9.  冲击吸收功:  试样在冲击载荷作用下,折断时所吸收的功。用符号Ak表示,单位为J 。
10.  硬度:  金属材料的硬度,一般是指材料表面局部区域抵抗变形或破裂的能力。根据试 验方法和适用范围的不同,可分为布氏硬度和洛氏硬度等多种。布氏硬度用符号HB表示:洛 氏硬度用符号HRA、HRB或HRC表示。

 

 

 

部分常用钢的用途

 (一)各牌号碳素结构钢的主要用途:
1.牌号Q195,含碳量低,强度不高,塑性、韧性、加工性能和焊接性能好。用于轧制薄板和 盘条。冷、热轧薄钢板及以其为原板制成的镀锌、镀锡及塑料复合薄钢板大量用用屋面板、 装饰板、通用除尘管道、包装容器、铁桶、仪表壳、开关箱、防护罩、火车车厢等。盘条则 多冷拔成低碳钢丝或经镀锌制成镀锌低碳钢丝,用于捆绑、张拉固定或用作钢丝网、铆钉等 。
2.牌号Q215,强度稍高于Q195钢,用途与Q195大体相同。此外,还大量用作焊接钢管、镀锌 焊管、炉撑、地脚螺钉、螺栓、圆钉、木螺钉、冲制铁铰链等五金零件。
3.牌号Q235,含碳适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能得到较好配合,用途最广 泛。常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢,中厚钢板。 大量用用建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅 炉、容器、船舶等,也大量用作对性能要求不太高的机械零件。C、D级钢还可作某些专 业用钢使用。
4.牌号Q255,性能与Q235差不多,强度稍有提高,塑性有所降低。应用不如Q235广泛,主要 用作铆接与检接结构。
5.牌号Q275,强度、硬度较高,耐磨性较好。用于制造轴类、农业机具、耐磨零件、钢轨接 头夹板、垫板、车轮、轧辊等。

(二)各牌号低合金高强度结构钢的主要用途

     低合金高强度结构钢旧标准称低合金结构钢,又叫普通低合金结构钢。
1.牌号Q295钢,钢中只含有极少量的合金元素,强度不高,但有良好的塑性、冷弯、焊接 及耐蚀性能。主要用于建筑结构,工业厂房,低压锅炉,低、中压化工容器,油罐,管道, 起重机,拖拉机,车辆及对强度要求不高的一般工程结构。
2.牌号Q345、Q390钢,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。
3.牌号Q420钢,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。
4.牌号Q460钢,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。


(三)优质碳素结构钢的特性和用途
    优持碳素结构钢简称碳结钢、俗称优钢。是各种机器的零部件制造用钢。
1.  08和08F钢,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。
2. 10和10F钢,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。
3. 15和15F钢,用于制造机械上的渗碳零件、紧固零件、冲锻模件及不需热处理 的低负荷零件,如螺栓、螺钉、法兰盘及化工机械用贮器、蒸汽锅炉等。
4. 20钢,用于不经受很大应力而要求韧性的各种机械零件,如拉杆、轴套、螺钉、起重 钩等;也可用于制造在60大气压、450℃以下非腐蚀介质中使用的管子、导管等;还可以用于心部强度不大的渗碳及氰化零件,如轴套、链条的滚子、轴以及不重要的齿轮、链轮等。 
5. 25钢,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。
6. 30钢,用作热锻和热冲压的机械零件、冷拉丝,重型和一般机械用的轴、拉杆、套环 、以及机械上用的铸件,如汽缸、汽轮机机架、轧钢机机架和零件、机床机架及飞轮等。
7. 35钢,用于制作热锻和热冲压的机械零件,冷拉和冷顶锻钢材,无缝钢管、机械制造 中零件、铸件、重型和中型机械制造中的锻制机轴、压缩机汽缸、减速器轴,也可用来铸造 汽轮机机身、飞轮和均衡器等。
8. 40钢,用于制造的机器运动零件,如辊子、轴、连杆、圆盘等。以及火车的车轴,还 可用于冷拉丝、钢板、钢带、无缝管等。
9. 45钢,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。

10. 50钢,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。 
11. 55钢,用于制造连杆、轧辊、齿轮、扁弹簧、轮圈、轮缘等,也可作铸件。
12. 60-65钢,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。
13. 70-85钢,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。
14. 15Mn-25Mn钢,用于制造中心部分的机械性能要求较高且需渗碳的零件。
15. 30Mn-35Mn钢,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。
16. 40Mn-45Mn钢,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。
17. 50Mn-55Mn钢,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。
18. 60Mn-70Mn钢,用于制造弹簧及犁铧等。

(四)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。

(五)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。 
1.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。
2.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。
3.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。
4.Y15Pb同Y12Pb,被切削加工性更好。
5.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。
6.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。
7.Y35同Y30钢,可调质处理。
8.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。
9.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。

(六)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。 

(七)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。

(八)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。
1.  T7钢,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。
2.  T8钢,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。
3.  T8Mn钢,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。
4.  T9钢,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。
5.T10钢,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。
6.  T11钢为过共析钢,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。
7.  T12钢含碳高、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。
8.  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。

(九)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。


(十)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。

 

 

(来源:互联网)

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