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钢铁材料分类大全 钢铁材料分类及特性概述 钢材应用广泛 品种繁多 根据断面形状的不同 钢材一般分为型材 板材 管材和金属制品四大类 钢材是钢锭 钢坯或钢材通过压力加工制成的一定形状 尺寸和性能的材料 大部分钢材加工都是通过压力加工 使被加工的钢 坯 锭等 产生塑性变形 根据钢材加工温度不同 可以分为冷加工和热加工两种 金属分类 金属 黑色金属 有色金属 钢 含碳量低于2 11 的铁碳合金 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 铁和铁的合金 除黑色金属外的金属和合金 生铁 铁矿石冶炼产品 用来炼钢和制造铸件 工业用金属 铜 锡 铅 锌 铝以及黄铜 青铜 铝合金和轴承合金等 铁合金 由铁与硅 锰 铬 钛等元素组成的合金 贵重金属 铂 金 银等 稀有金属 钢材分类 普通钢 P 0 045 S 0 050 优钢材质钢 P S均 0 035 高级优质钢 P 0 035 S 0 030 按品质分 按化学成份分 低碳钢 C 0 25 中碳钢 C 0 25 0 60 高碳钢 C 0 60 高合金钢 合金元素总含量 10 碳素钢 合金钢 中合金钢 合金元素总含量 5 10 低合金钢 合金元素总含量 5 按成形方法分 锻钢 铸钢 热轧钢 冷拉钢 按金相组织分类 亚共析钢 铁素体 珠光体 共析钢 珠光体 过共钢材析钢 珠光体 渗碳体 退火状态 莱氏体钢 珠光体 渗碳体 正火状态 珠光体钢 贝氏体钢 马氏体钢 奥氏体钢 钢材无相变或部分发生相变的 按用途分类 建筑及工程用钢 普通碳素结构钢 低合金结构钢 钢筋钢 机械制造用钢 调质结构钢 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 冷塑性成形用钢 包括冷冲压用钢 冷镦用钢 弹簧钢 轴承钢 钢材结构钢 工具钢 碳素工具钢 合金工具钢 高速工具钢 特殊性能钢 不锈耐酸钢 耐热钢 电热合金钢 耐磨钢 专业用钢 低温用钢 电工用钢 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 钢材结构钢 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 钢材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 钢材的质量及性能是根据需要而确定的 不同的需要 要有不同的元素含量 表现出不同的特性 表面质量检验 表面质量检验主要是对材料 外观 形状 表面缺陷的检验 主要有 19 椭圆度 圆形截面的金属材料 在同一截面上各方向直径不等的现象 椭圆度用同一截面上最大与最小的直径差表示 对不同用途材料标准不同 20 弯曲 弯曲度 弯曲就是轧制材料 在长度或宽度方向不平直 呈曲线形状的总称 如果把它们的不平程度用数字表示出来 就叫弯曲度 21 扭转 条形轧制材料沿纵轴扭成螺旋状 22 镰刀弯 侧面弯 指金属板 带及接近矩形截面的形材沿长度 窄面一侧 的弯曲 一面呈凹入曲线 另一面对面呈凸出曲线 称为 镰刀弯 以凹入高度表示 23 瓢曲度 指在板或带的长度及宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象 形成瓢曲形 叫瓢曲度 表示瓢曲程度的数值叫瓢曲度 24 表面裂纹 指金属物体表层的裂纹 25 耳子 由于轧辊配合不当等原因 出现的沿轧制方向延伸的突起 叫作耳子 26 括伤 指材料表面呈直线或弧形沟痕通常可以看到沟底 27 结疤 指不均匀分布在金属材料表面呈舌状 指甲状或鱼鳞状的薄片 28 粘结 金属板 箔 带在迭轧退火时产生的层与层间点 线 面的相互粘连 经掀开后表面留有粘结痕迹 叫粘结 29 氧化铁皮 氧化铁皮是指材料在加热 轧制和冷却过程中 在表面生成的金属氧化物 30 折叠 是金属在热轧过程中 或锻造 形成的一种表面缺陷 表面互相折合的双金属层 呈直线或曲线状重合 31 麻点 指金属材料表面凹凸不平的粗糙面 32 皮下气泡 金属材料的表面呈现无规律分布大小不等 形状不同 周围圆滑的小凸起 破裂的凸泡呈鸡爪形裂口或舌状结疤 叫作气泡 表面缺陷产生的原因主要上由于生产 运输 装卸 保管等操作不当 根据对使用的影响不同 有的缺陷是根本不允许超过限度 有些缺陷虽然不存在 但不允许超过限度 各种表面缺陷是否允许存在 或者允许存在程度 在的关标准中 生铁 生铁是含碳量大于2 2 11 的铁碳合金 工业生铁含碳量一般在2 5 4 并含Si Mn S P等元素 是用铁矿石经高炉冶炼的产品 分类 炼钢生铁 炼钢生铁含硅量不大于1 7 碳以Fe3c状存在 故硬而脆 断口呈白色 铸造用生铁 铸造生铁硅含量为1 25 3 6 碳多以石墨状态存在 断口呈灰色 软 易切削加工 主要用来生产各种铸铁件原料如床身 箱体等 球量铸造用生铁 球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁 只是低硫低磷 低硫使碳充分在铁中石墨化 低磷提高生铁的机械性能 主要用于生产性能 机械性能 较好的球墨铸铁件 铸铁 优良的铸造性能 耐磨性好 缺口敏感性低 切削加工性好灰铸铁 可煅铸铁 球墨铸铁等进行热处理 消除内应力 提高强度 硬度等 可进行退火 正火 调质 表淬等关注点 抗拉强度 组织 硬度 化学成分 冲击韧性 延伸率等 我国钢号表示方法 GB221 79 钢铁产品牌号表示方法 中规定 采用汉语拼音字母 化学素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示 即 我国钢号表示方法的分类说明1 碳素结构钢由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 后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号 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 锰含量较高的优质碳素结构钢 应将锰元素标出 例如50Mn 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 碳素工具钢钢号冠以 T 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 锰含量较高者 在钢号最后标出 Mn 例如 T8Mn 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 易切削钢钢号冠以 Y 数字表示碳含量 以平均碳含量的万分之几表示 平均碳含量为0 3 的易切削钢其钢号为 Y30 锰含量较高者 亦在钢号后标出 Mn 例如 Y40Mn 2020 1 29 13 可编辑 5 合金结构钢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 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 例如18Cr2Ni4WA 高级优质钢应在钢号最后加 A 以区别于一般优质钢 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 低合金高强度钢钢号的表示方法 基本上和合金结构钢相同 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相同 后者基本上与合金结钢相同 8 滚动轴承钢钢号冠以字母 G 表示滚动轴承钢类 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 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 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 对钢中主要合金元素以百分之几表示 11 焊条钢钢号前冠以字母 H 例如不锈钢焊丝为 H2Cr13 12 电工用硅钢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 Q表示电工用冷轧取向硅钢 字母之后的数字表示铁损值 W kg 的100倍 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DT3 在数字后面所加的字母表示电磁性能 A 高级 E 特级 碳素结构钢 保证力学性能 牌号体现其力学性能 如Q275表示屈服点为275Mpa 例如Q235 A F表示屈服点为235Mpa的A级沸腾钢 一般情况下都不经热处理 而在供应状态下直接使用 碳素钢使用最早 成本低 性能范围宽 用量最大 特性 焊接性能好 塑性 韧性好 有一定强度 常轧制成薄板 钢筋 焊接钢管等 用作工业零件 关注点 机械性能 强度 冷弯试验等 化学成分 工艺性能 表面质量 不得有裂缝 结疤 夹杂 折叠和发纹等缺陷 加工后检查尺寸和允许公差 碳素工具钢 用于制作刃具 模具和量具的碳素钢 8个牌号其加工性良好 价格低廉 工具生产中用量较大 热处理后硬度高 一般以退火状态交货 检验项目 硬度 断口组织 网状碳化物 珠光体组织 试样淬火硬度 淬透性深度和钢材表面脱碳层深度淬火前进行球化退火处理 关注点 硬度 耐磨性 高强度 采用弯曲试验 扭转试验 韧性好 化学成分等 高速钢 用于刃具 高温作业的弹簧 轴承 模具 添加元素W Mo Co 高C V等 性能要求 硬度 韧性 耐磨性 红硬性等关注点 化学成分 硬度 组织 晶粒度 带状组织 氮化组织 等 合金钢 在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金 根据添加元素的不同 并采取适当的加工工艺 可获得高强度 高韧性 耐磨 耐腐蚀 耐低温 耐高温 无磁性等特殊性能 合金结构钢是用于制造承受较高压力的各种机械零件用的合金钢 分为 调质钢 渗碳钢 氧化钢 弹簧钢 轴承钢 冷缴钢 耐热结构钢 非调质钢 易切削钢 硼钢 超高强度钢等 关注点 化学成分 机械性能 硬度 渗碳层及组织 冲击 调质处理后的组织检验 举例 轴承钢 用于制造滚动轴承套圈和滚动体 各工具耐磨零件等 要求 高强 高硬 高疲劳强度 耐磨性 热处理过程 1 球化退火处理2 淬火 低温回火3 可能需要渗碳关注点 化学成分 组织 机械性能 硬度 冲击韧性 渗碳层厚度及组织等 不锈钢 不锈钢和耐酸钢的总称 用于石油 化工 化肥等各行业 供应形状 棒 丝 板 边角钢等 分冷轧 热轧2种状态 热轧以热轧状态交货 冷轧 拨 以热处理状态交货 按正火组织分类 奥氏体不锈钢 铁素体不锈钢 马氏体不锈钢 双相不锈钢等关注点 尺寸 化学成分 组织 机械性能 硬度 晶间腐蚀 高温强度 持久 蠕变等 钢管 一种中空的长条钢材 用作输送流体的管道 也广泛用于制造机械零件和工程结构 也常用作生产各种常规武器 枪管 炮弹等 钢管分无缝钢管和焊接钢管 有缝管 两大类 对于承受流体压力的钢管都要进行液压试验来检验其耐压能力和质量 在规定的压力下不发生泄漏 浸湿或膨胀为合格 有些钢管还要根据标准或需方要求进行卷边试验 扩口试验 压扁试验等 无缝钢管 无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管 然后经热轧 冷轧或冷拨制成 有规格要求 一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验 热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货 冷轧以热以热处理状态交货 低中压锅炉用无缝钢管 除保证化学成分和机械性能外要做水压试验 卷边 扩口 压扁等试验 高压锅炉钢管 要求钢管有高的持久强度 高的抗氧化性能 并具有良好的组织稳定性 有的还要要逐根做水压试验 要作扩口 压扁试验 钢管以热处理状态交货 此外 对成品钢管显微组织 晶粒度 脱碳层也有一定要求 地质钻探及石油钻控用无缝钢管 要求管材必须具有足够的强度 硬度 耐磨性和冲击韧性 焊接钢管 钢管要进行水压 弯曲 压扁等实验 对表面质量有一定要求 关注点 化学成分和机械性能 水压 弯曲 压扁 耐磨性和冲击韧性 组织 晶粒度 表面质量 脱碳层分析等 弹簧钢 指由于在淬火和回火状态下的弹性 而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢弹簧钢应具有优良的综合性能 如力学性能 特别是弹性极限 强度极限 屈强比 抗弹减性能 即抗弹性减退性能 又称抗松弛性能 疲劳性能 淬透性 物理化学性能 耐热 耐低温 抗氧化 耐腐蚀等 为了满足上述性能要求 弹簧钢具有优良的冶金质量 高的纯洁度和均匀性 良好的表面质量 严格控制表面缺陷和脱碳 精确的外形和尺寸 这类钢主要含硅 锰 铬合金元素 要求钢具有高的弹性极限 高的疲劳强度以及高的冲击韧性和塑性 用于制造电器仪表和精密仪器中和弹簧 还要求它具有较高的导电性 耐高温和耐腐蚀性等 对钢的表面性能及脱碳性能的要求 在工艺性能弹簧钢应具有较好的淬透性和低的过热 脱碳敏感性 降低弹簧表面粗糙度能提高疲劳寿命 关注点 热组织缺陷 机性能 表面质量检查 脱碳层检查 组织检查 耐热钢 在高温条件下 具有抗氧化性和主够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢 耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类 抗氧化钢又简称不起皮钢 热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢 耐热钢主要用于在高温下长期使用的零件 要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外 还要求有足够的韧性 良好的可加工性和焊接性 以及一定的组织稳定性 耐热铸钢多在铸态下使用 也有根据耐热钢的种类采用相应的热处理的 关注点 热稳定性 热强性 高温机械性能 蠕变 持久强度等 组织 晶间腐蚀 易切削钢 在钢中加入一定数量的一种或一种以上的硫 磷 铅 钙 硒 碲等易切削元素 以改善其切削性的合金钢 又称自动机床加工用钢 简称自动钢 这类钢可以用较高的切削速度和较大的切削深度进行切削加工 分类按所含易切削元素可分为 1 硫易切削钢 硫在钢中与锰和铁形成硫化锰夹杂 这类夹杂物能中断基体金属的连续性 在