合金元素的影响

钢板是平板状 矩形的 可直接轧制或由宽钢带剪切而成 钢板按厚度分 薄钢板 4 毫米 最薄 0 2 毫米 厚钢板 4 60 毫米 特厚钢 板 60 115 毫米 1 钢板按轧制分 分热轧的和冷轧的 薄板的宽度为 500 1500 毫米 厚的宽度为 600 3000 毫米 薄板按钢种分 有 普 1 2 通钢 优质钢 合金钢 弹簧钢 不锈钢 工具钢 耐热钢 轴承钢 硅钢和工 业纯铁薄板等 按专业用途分 有油桶用板 搪瓷用板 防弹用板等 按表面涂镀层分 有镀锌薄板 镀锡薄板 镀铅薄板 塑料复合钢板等 厚钢板的钢种大体上和薄钢板相同 在品各方面 除了桥梁钢板 锅炉钢板 汽车 制造钢板 压力容器钢板和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外 有些品种的钢板如汽 车大梁钢板 厚 2 5 10 毫米 花纹钢板 厚 2 5 8 毫米 不锈钢板 耐热钢板 等品种是同薄板交叉的 另 钢板还有材质一说 并不是所有的钢板都是一样的 材质不一样 其钢板所用 到的地方 也不一样 合金钢 一 概述 随着科学技术和工业的发展 对材料提出了更高的要求 如更高的强度 抗高温 高压 低温 耐腐蚀 磨损以及其它特殊物理 化学性能的要求 碳钢已不能完全满足 要求 碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足 1 淬透性低 一般情况下 碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm 20mm 2 强度和屈强比较低 如普通碳钢 Q235 钢的 s 为 235MPa 而低合金结构钢 16Mn 的 s 则为 360MPa 以上 40 钢的 s b 仅为 0 43 远低于合金钢 3 回火稳定性差 由于回火稳定性差 碳钢在进行调质处理时 为了保证较高的 强度需采用较低的回火温度 这样钢的韧性就偏低 为了保证较好的韧性 采用高的回 火温度时强度又偏低 所以碳钢的综合机械性能水平不高 4 不能满足特殊性能的要求 碳钢在抗氧化 耐蚀 耐热 耐低温 耐磨损以及 特殊电磁性等方面往往较差 不能满足特殊使用性能的需求 一 合金钢的分类 按合金元素含量多少 分为 低合金钢 合金元素总量低于5 中合金钢 合金元素总量为 5 10 高合金钢 合金元素总量高于10 按所含的主要合金元素 分为 铬钢 Cr Fe C 铬镍钢 Cr Ni Fe C 锰钢 Mn Fe C 硅锰钢 Si Mn Fe C 按小试样正火或铸态组织 分为 珠光体钢 马氏体钢 铁素体钢 奥氏体钢 莱氏体钢 按用途分类 合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢 二 合金钢的编号 牌号首部用数字标明碳含量 规定结构钢以万分之一为单位的数字 两位数 工 具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字 一位数 来表示碳含量 而工具钢的碳含 量超过 1 时 碳含量不标出 在表明碳含量数字之后 用元素的化学符号表明钢中主要合金元素 含量由其后面 的数字标明 平均含量少于 1 5 时不标数 平均含量为 1 5 2 49 2 5 3 4 9 时 相应地标以 2 3 合金结构钢 40Cr 平均碳含量为 0 40 主要合金元素 Cr 的含量在 1 5 以下 合金工具钢 5CrMnMo 平均碳含量为 0 5 主要合金元素 Cr Mn Mo 的含 量均在 1 5 以下 专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明 如 滚珠轴承钢 在钢号前标以 G GCr15 表示含碳量约 1 0 铬含量约 1 5 这是一个特例 铬含量以千分之一为单位的数字表示 的滚珠轴承钢 Y40Mn 表示碳含量为 0 4 锰含量少于 1 5 的易切削钢等等 对于高级优质钢 则在钢的末尾加 A 字表明 例如 20Cr2Ni4 7 1 钢的合金化 在钢中加入合金元素后 钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用 钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁 碳的相互作用和对铁碳相图及对钢的热处理 的影响来改善钢的组织和性能 一 合金元素与铁 碳的相互作用 合金元素加入钢中后 主要以三种形式存在钢中 即 与铁形成固溶体 与碳形成 碳化物 在高合金钢中还可能形成金属间化合物 1 溶于铁中 几乎所有的合金元素 除 Pb 外 都可溶入铁中 形成合金铁素体或合金奥氏体 按其对 Fe 或 Fe 的作用 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两 大类 扩大 相区的元素 亦称奥氏体稳定化元素 主要是 Mn Ni Co C N Cu 等 它们使 A3 点 Fe Fe 的转变点 下降 A4 点 Fe 的转变点 上升 从而扩大 相的存在范围 其中 Ni Mn 等加入到一定量后 可使 相区扩大到室温以下 使 相区消失 称为完全扩大 相区元素 另外一些元素 如 C N Cu 等 虽然扩大 相区 但不能扩大到室温 故称之为部分扩大 相区的元素 缩小 相区元素 亦称铁素体稳定化元素 主要有 Cr Mo W V Ti Al Si B Nb Zr 等 它们使 A3 点上升 A4 点下降 铬除外 铬含量小于 7 时 A 3 点下降 大于 7 后 A3 点迅速上升 从而缩小 相区存在的范围 使铁素体稳定 区域扩大 按其作用不同可分为完全封闭 相区的元素 如 Cr Mo W V Ti Al Si 等 和部分缩小 相区的元素 如 B Nb Zr 等 2 形成碳化物 合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小 可分为碳化物形成元素和非碳化物形成 元素两大类 常见非碳化物形成元素有 Ni Co Cu Si Al N B 等 它们基本上都溶于 铁素体和奥氏体中 常见碳化物形成元素有 Mn Cr W V Nb Zr Ti 等 按形 成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列 它们在钢中一部分固溶于基体相中 一部分形成合金渗碳体 含量高时可形成新的合金碳化合物 二 合金元素对 Fe Fe3C 相图的影响 1 对奥氏体和铁素体存在范围的影响 扩大或缩小 相区的元素均同样扩大或缩小Fe Fe3C 相图中的 相区 且同样 Ni 或 Mn 的含量较多时 可使钢在室温下得到单相奥氏体组织 如 1Cr18Ni9 奥氏体 不锈钢和 ZGMn13 高锰钢等 而 Cr Ti Si 等超过一定含量时 可使钢在室温获 得单相铁素体组织 如 1Cr17Ti 高铬铁素体不锈钢等 2 对 Fe Fe3C 相图临界点 S 和 E 点 的影响 扩大 相区的元素使 Fe Fe3C 相图中的共析转变温度下降 缩小 相区的元素 则使其上升 并都使共析反应在一个温度范围内进行 几乎所有的合金元素都使共析点 S 和共晶点 E 的碳含量降低 即 S 点和 E 点左移 强碳化物形成元素的作用尤为强 烈 三 合金元素对钢热处理的影响 合金元素的加入会影响钢在热处理过程中的组织转变 1 合金元素对加热时相转变的影响 合金元素影响加热时奥氏体形成的速度和奥氏体晶粒的大小 1 对奥氏体形成速度的影响 Cr Mo W V 等强碳化物形成元素与碳的亲合 力大 形成难溶于奥氏体的合金碳化物 显著减慢奥氏体形成速度 Co Ni 等部分 非碳化物形成元素 因增大碳的扩散速度 使奥氏体的形成速度加快 Al Si Mn 等合金元素对奥氏体形成速度影响不大 2 对奥氏体晶粒大小的影响 大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的作用 但影响程度不同 强烈阻碍晶粒长大的元素有 V Ti Nb Zr 等 中等阻碍晶粒长 大的元素有 W Mn Cr 等 对晶粒长大影响不大的元素有 Si Ni Cu 等 促 进晶粒长大的元素 Mn P 等 2 合金元素对过冷奥氏体分解转变的影响 除 Co 外 几乎所有合金元素都增大过冷奥氏体的稳定性 推迟珠光体类型组织 的转变 使 C 曲线右移 即提高钢的淬透性 常用提高淬透性的元素有 Mo Mn Cr Ni Si B 等 必须指出 加入的合金元素 只有完全溶于奥氏体时 才能提高 淬透性 如果未完全溶解 则碳化物会成为珠光体的核心 反而降低钢的淬透性 另 外 两种或多种合金元素的同时加入 如 铬锰钢 铬镍钢等 比单个元素对淬透性 的影响要强得多 除 Co Al 外 多数合金元素都使 Ms 和 Mf 点下降 其作用大小的次序是 Mn Cr Ni Mo W Si 其中 Mn 的作用最强 Si 实际上无影响 Ms 和 Mf 点的下 降 使淬火后钢中残余奥氏体量增多 残余奥氏体量过多时 可进行冷处理 冷至 Mf 点以下 以使其转变为马氏体 或进行多次回火 这时残余奥氏体因析出合金碳化物 会使 Ms Mf 点上升 并在冷却过程中转变为马氏体或贝氏体 即发生所谓二次淬火 3 合金元素对回火转变的影响 1 提高回火稳定性 合金元素在回火过程中推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变 即在较高温度才开始分解和转变 提高铁素体的再结晶温度 使碳化物难以聚集长 大 因此提高了钢对回火软化的抗力 即提高了钢的回火稳定性 提高回火稳定性作 用较强的合金元素有 V Si Mo W Ni Co 等 2 产生二次硬化 一些 Mo W V 含量较高的高合金钢回火时 硬度不是随回火 温度升高而单调降低 而是到某一温度 约 400 后反而开始增大 并在另一更高温 度 一般为 550 左右 达到峰值 这是回火过程的二次硬化现象 它与回火析出物的 性质有关 当回火温度低于 450 时 钢中析出渗碳体 在 450 以上渗碳体溶解 钢中开始沉淀出弥散稳定的难熔碳化物Mo2C W2C VC 等 使硬度重新升高 称 为沉淀硬化 回火时冷却过程中残余奥氏体转变为马氏体的二次淬火所也可导致二次硬 化 试一试 碳质量分数为 0 35 的钼钢的回火温度与硬度的关系 产生二次硬化效应的合金元素 产生二次硬化的原因 合 金 元 素 残余奥氏体的转变 沉淀硬化 Mn Mo W Cr Ni Co V V Mo W C r Ni Co 仅在高含量并有其他合金元素存在时 由于能生成弥散分布的金属间化合物才 有效 3 增大回火脆性 和碳钢一样 合金钢也产生回火脆性 而且更明显 这是合金 元素的不利影响 在 450 600 间发生的第二类回火脆性 高温回火脆性 主要与 某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关 多发生在含 Mn Cr Ni 等元素的合金钢中 这是一种可逆回火脆性 回火后快冷 通常用油冷 可 防止其发生 钢中加入适当 Mo 或 W 0 5 Mo 1 W 也可基本上消除这类脆性 四 合金元素对钢的机械性能的影响 提高钢的强度是加入合金元素的主要目的之一 欲提高强度 就要设法增大位错 运动的阻力 金属中的强化机制主要有固溶强化 位错强化 细晶强化 第二相 沉 淀和弥散 强化 合金元素的强化作用 正是利用了这些强化机制 1 对退火状态下钢的机械性能的影响 结构钢在退火状态下的基本相是铁素体和碳化物 合金元素溶于铁素体中 形成 合金铁素体 依靠固溶强化作用 提高强度和硬度 但同时降低塑性和韧性 2 对退火状态下钢的机械性能的影响 由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量 使C 曲线右移 从而使组织中的珠 光体的比例增大 使珠光体层片距离减小 这也使钢的强度增加 塑性下降 但是在 退火状态下 合金钢没有很大的优越性 由于过冷奥氏体稳定性增大 合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体 或贝氏体甚至马氏体组织 从而强度大为增加 Mn Cr Cu 的强化作用较大 而 Si Al V Mo 等在一般含量 例如一般结构钢的实际含量 下影响很小 3 对淬火 回火状态下钢的机械性能的影响 合金元素对淬火 回火状态下钢的强化作用最显著 因为它充分利用了全部的四 种强化机制 淬火时形成马氏体 回火时析出碳化物 造成强烈的第二相强化 同时 使韧性大大改善 故获得马氏体并对其回火是钢的最经济和最有效的综合强化方法 合金元素加入钢中 首要的目的是提高钢的淬透性 保证在淬火时容易获得马氏 体 其次是提高钢的回火稳定性 使马氏体的保持到较高温度 使淬火钢在回火时析 出的碳化物更细小 均匀和稳定 这样 在同样条件下 合金钢比碳钢具有更高的强 度 五 合金元素对钢的工艺性能的影响 1 合金元素对钢铸造性能的影响 固 液相线的温度愈低和结晶温区愈窄 其铸造性能愈好 合金元素对铸造性能 的影响 主要取决于它们对 Fe Fe3C 相图的影响 另外 许多元素 如 Cr Mo V Ti Al 等在钢中形成高熔点碳化物或氧化物质点 增大钢的粘度 降低流动性 使 铸造性能恶化 2 合金元素对钢塑性加工性能的影响 塑性加工分热加工和冷加工 合金元素溶入固溶体中 或形成碳化物 如 Cr M o W 等 都使钢的热变形抗力提高和热塑性明显下降而容易锻裂 一般合金钢的热加 工工艺性能比碳钢要差得多 3 合金元素对钢焊接性能的影响 合金元素都提高钢的淬透性 促进脆性组织 马氏体 的形成 使焊接性能变坏 但钢中含有少量 Ti 和 V 可改善钢的焊接性能 4 合金元素对钢切削性能的影响 切削性能与钢的硬度密切相关 钢是适合于切 削加工的硬度范围为 170HB 230HB 一般合金钢的切削性能比碳钢差 但适当加入 S P Pb 等元素可以大大改善钢的切削性能 5 合金元素对钢热处理工艺性能的影响 热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和热处理产生缺陷的倾向 主要包括淬透 性 过热敏感性 回火脆化倾向和氧化脱碳倾向等 合金钢的淬透性高 淬火时可以 采用比较缓慢的冷却方法 可减少工件的变形和开裂倾向 加入锰 硅会增大钢的过热 敏感性 7 2 合金结构钢 用于制造重要工程结构和机器零件的钢种称为合金结构钢 主要有低合金结构钢 合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚珠轴承钢 一 低合金结构钢 亦称普通低合金钢 HSLA 1 用途 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 2 性能要求 1 高强度 一般其的屈服强度在300MPa 以上 2 高韧性 要求延伸率为 15 20 室温冲击韧性大于 600kJ m 800kJ m 对于大型焊接构件 还要求有较高的断裂韧性 3 良好的焊接性能和冷成型性能 4 低的冷脆转变温度 5 良好的耐蚀性 3 成分特点 1 低碳 由于韧性 焊接性和冷成形性能的要求高 其碳含量不超过0 20 2 加入以锰为主的合金元素 3 加入铌 钛或钒等辅加元素 少量的铌 钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化 物 有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性 此外 加入少量铜 0 4 和磷 0 1 左右 等 可提高抗腐蚀性能 加入少 量稀土元素 可以脱硫 去气 使钢材净化 改善韧性和工艺性能 4 常用低合金结构钢 16Mn 是我国低合金高强钢中用量最多 产量最大的钢种 使用状态的组织为细 晶粒的铁素体 珠光体 强度比普通碳素结构钢Q235 高约 20 30 耐大气腐 蚀性能高 20 38 15MnVN 中等级别强度钢中使用最多的钢种 强度较高 且韧性 焊接性及低温 韧性也较好 被广泛用于制造桥梁 锅炉 船舶等大型结构 强度级别超过 500MPa 后 铁素体和珠光体组织难以满足要求 于是发展了低碳 贝氏体钢 加入 Cr Mo Mn B 等元素 有利于空冷条件下得到贝氏体组织 使强 度更高 塑性 焊接性能也较好 多用于高压锅炉 高压容器等 5 热处理特点 这类钢一般在热轧空冷状态下使用 不需要进行专门的热处理 使用状态下的显微 组织一般为铁素体 索氏体 二 合金渗碳钢 1 用途 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 这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损 同时又承受较大的交变载荷 特别 是冲击载荷 2 性能要求 1 表面渗碳层硬度高 以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力 同时具有适当的塑 性和韧性 2 心部具有高的韧性和足够高的强度 心部韧性不足时 在冲击载荷或过载作用 下容易断裂 强度不足时 则较脆的渗碳层易碎裂 剥落 3 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度 900 950 下 奥氏体晶 粒不易长大 并有良好的淬透性 3 成分特点 1 低碳 碳含量一般为 0 10 0 25 使零件心部有足够的塑性和韧性 2 加入提高淬透性的合金元素 常加入Cr Ni Mn B 等 3 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素 主要加入少量强碳化物形成元素Ti V W Mo 等 形成稳定的合金碳化物 4 钢种及牌号 20Cr 低淬透性合金渗碳钢 这类钢的淬透性低 心部强度较低 20CrMnTi 中淬透性合金渗碳钢 这类钢淬透性较高 过热敏感性较小 渗碳过渡 层比较均匀 具有良好的机械性能和工艺性能 18Cr2Ni4WA 和 20Cr2Ni4A 高淬透性合金渗碳钢 这类钢含有较多的Cr Ni 等元素 淬透性很高 且具有很好的韧性和低温冲击韧性 5 热处理和组织性能 合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火 再低温回火 热处理后 表面渗碳层的组织为合金渗碳体 回火马氏体 少量残余奥氏体组织 硬度为60HRC 62HRC 心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关 完全淬透时为低碳回火马氏 体 硬度为 40HRC 48HRC 多数情况下是屈氏体 回火马氏体和少量铁素体 硬 度为 25HRC 40HRC 心部韧性一般都高于 700KJ m2 三 合金调质钢 1 用途 合金调质钢广泛用于制造汽车 拖拉机 机床和其它机器上的各种重要零 件 如齿轮 轴类件 连杆 螺栓等 2 性能要求 调质件大多承受多种工作载荷 受力情况比较复杂 要求高的综合 机械性能 即具有高的强度和良好的塑性 韧性 合金调质钢还要求有很好的淬透性 但不同零件受力情况不同 对淬透性的要求不一样 3 成分特点 1 中碳 碳含量一般在 0 25 0 50 之间 以 0 4 居多 2 加入提高淬透性的元素 Cr Mn Ni Si 等 这些合金元素除了提高淬透性 外 还能形成合金铁素体 提高钢的强度 如调质处理后的40Cr 钢的性能比 45 钢 的性能高很多 3 加入防止第二类回火脆性的元素 含Ni Cr Mn 的合金调质钢 高温回火 慢冷时易产生第二类回火脆性 在钢中加入Mo W 可以防止第二类回火脆性 其适 宜含量约为 0 15 0 30 Mo 或 0 8 1 2 的 W 45 钢与 40Cr 钢调质后性能的对比 钢号及热处理状态 截面尺寸 mm sb MPa ss MPa d5 y ak kJ m2 45 钢 850 水淬 550 回火 f50 700 500 15 45 700 40Cr 钢 850 油淬 570 回火 f50 心部 850 670 16 58 1000 4 钢种及牌号 1 40Cr 低淬透性调质钢 这类钢的油淬临界直径为30mm 40mm 用于制 造一般尺寸的重要零件 2 35CrMo 中淬透性合金调质钢 这类钢的油淬临界直径为40mm 60mm 加 入钼不仅可提高淬透性 而且可防止第二类回火脆性 3 40CrNiMo 高淬透性合金调质钢 这类钢的油淬临界直径为60mm 100mm 多半是铬镍钢 铬镍钢中加入适当的钼 不但具有好的淬透性 还可消除第二类回火 脆性 5 热处理和组织性能 合金调质钢的最终热处理是淬火加高温回火 调质处理 合金调质钢淬透性较高 一般都用油 淬透性特别大时甚至可以空冷 这能减少热处 理缺陷 合金调质钢的最终性能决定于回火温度 一般采用500 650 回火 通过选择 回火温度 可以获得所要求的性能 为防止第二类回火脆性 回火后快冷 水冷或油冷 有利于韧性的提高 合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体 对于表面要求耐磨的零件 如齿轮 主轴 再进行感应加热表面淬火及低温回火 表面组织为回火马氏体 表面硬度可 达 55HRC 58HRC 合金调质钢淬透调质后的屈服强度约为800MPa 冲击韧性在 800kJ m2 心部硬 度可达 22HRC 25HRC 若截面尺寸大而未淬透时 性能显著降低 一一 钢钢板板 包包括括带带钢钢 的的分分类类 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 二二 普普通通及及机机械械结结构构用用钢钢板板中中常常见见的的日日本本牌牌号号 1 日日本本钢钢材材 JIS 系系列列 的的牌牌号号中中普普通通结结构构钢钢主主要要由由三三部部分分组组成成 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 400 MPa 的普通结构钢 2 SPHC 首首位位 S 为为钢钢 Steel 的的缩缩写写 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 表表示示冲冲压压用用热热轧轧钢钢板板及及钢钢带带 4 SPHE 表表示示深深冲冲用用热热轧轧钢钢板板及及钢钢带带 5 SPCC 表表示示一一般般用用冷冷轧轧碳碳素素钢钢薄薄板板及及钢钢带带 相相当当于于中中国国Q195 215A 牌牌号号 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 SPC CT 6 SPCD 表表示示冲冲压压用用冷冷轧轧碳碳素素钢钢薄薄板板及及钢钢带带 相相当当于于中中国国08AL 13237 优优 质质碳碳素素结结构构钢钢 7 SPCE 表表示示深深冲冲用用冷冷轧轧碳碳素素钢钢薄薄板板及及钢钢带带 相相当当于于中中国国08AL 5213 深深 冲冲钢钢 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 机机械械结结构构用用钢钢牌牌号号表表示示方方法法为为 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 三三 我我国国及及日日本本硅硅钢钢片片牌牌号号表表示示方方法法 1 中中国国牌牌号号表表示示方方法法 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 日日本本牌牌号号表表示示方方法法 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 四四 电电镀镀锡锡板板和和热热镀镀锌锌板板 1 电电镀镀锡锡板板 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 D 6 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 二 组 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 E15 6 2 8 2 8 4 9 E211 2 5 6 5 6 10 5 E316 8 8 4 8 4 15 7 E422 4 11 2 11 2 20 2 D15 6 2 85 05 2 25 D28 4 2 87 85 2 25 D38 4 5 67 85 5 05 D411 2 2 810 1 2 25 D511 2 5 610 1 5 05 D611 2 8 410 1 7 85 D715 1 5 613 4 5 05 2 热热镀镀锌锌板板 在薄钢板和钢带表面用连续热镀方法镀上锌 可以防止薄钢板和钢 带表面腐蚀生锈 镀锌钢板和钢带广泛用于机械 轻工 建筑 交通 化工 邮电等行 业 镀锌钢板和钢带的分类与符号见下表 分类方法类 别符 号 按加工性能普通用途PT 机械咬合JY 深 冲SC 超深冲耐时 效 CS 结 构JG 按锌层重量锌001001 100100 200200 275275 350350 450450 600600 锌 铁 合 金 001001 9090 120120 180180 按表面结构正常锌花Z 小 锌 花X 光整锌花GZ 锌铁合金XT 按表面质量 组 组 按尺寸精度高级精度A 普通精度B 按表面处理铬酸钝化L 涂 油Y 铬酸钝化加 涂油 LY 001 号的锌层重量小于 100g m2 五五 沸沸腾腾钢钢板板与与 镇镇静静钢钢板板 1 沸沸腾腾钢钢板板是是由由普普通通碳碳素素结结构构钢钢沸沸腾腾钢钢热热轧轧成成的的钢钢板板 沸腾钢是一种脱氧不完 全的钢 只用一定量的弱脱氧剂对钢液脱氧 钢液含氧量较高 当钢水注入钢锭模后 碳氧反应产生大量气体 造成钢液沸腾 沸腾钢由此而得名 沸腾钢含碳量低 由于不 用硅铁脱氧 钢中含硅量也低 Si 0 07 沸腾钢的外层是在沸腾所造成的钢液剧 烈搅动的条件下结晶成的 故表层纯净 致密 表面质量好 有很好的塑性和冲压性能 没有大的集中缩孔 切头少 成材率高 而且沸腾钢生产工艺简单 铁合金消耗少 钢材成本低 沸腾钢板大量用于制造各种冲压件 建筑及工程结构及一些不太重要的机 器结构零部件 但沸腾钢心部杂质较多 偏析较严重 组织不致密 力学性能不均匀 同时由于钢中气体含量较多 故韧性低 冷脆和时效敏感性较大 焊接性能也较差 故 沸腾钢板不适于制造承受冲击载荷 在低温条件下工作的焊接结构及其他重要结构 2 镇镇静静钢钢板板是是由由普普通通碳碳素素结结构构钢钢镇镇静静钢钢热热轧轧制制成成的的钢钢板板 镇静钢是脱氧完全的 钢 钢液在浇注前用锰铁 硅铁和铝等进行充分脱氧 钢液含氧量低 一般为0 00 2 0 003 钢液在钢锭模中较平静 不产生沸腾现象 镇静钢由此得名 在正常操 作条件下 镇静钢中没有气泡 组织均匀致密 由于含氧量低 钢中氧化物夹杂较少 纯净度较高 冷脆和时效倾向小 同时 镇静钢偏析较小 性能比较均匀 质量较高 镇静钢的缺点是有集中缩孔 成材率低 价格较高 因此 镇静钢材主要用于低温下承 受冲击的构件 焊接结构及其他要求强度较高的构件 低合金钢板都是镇静钢和半镇静钢钢板 由于强度较高 性能优越 能节约大量钢 材 减轻结构重量 其应用已越来越广泛 六六 优优质质碳碳素素结结构构钢钢板板 优质碳素结构钢是含碳小于 0 8 的碳素钢 这种钢中所含的硫 磷及非金属夹杂 物比碳素结构钢少 机械性能较为优良 优质碳素结构钢按含碳量不同可分为三类 低碳钢 C 0 25 中碳钢 C 为 0 25 0 6 和高碳钢 C 0 6 优质碳素结构钢按含锰量不同分为正常含锰量 含锰0 25 0 8 和较高含锰 量 含锰 0 70 1 20 两组 后者具有较好的力学性能和加工性能 1 优优质质碳碳素素结结构构钢钢热热轧轧薄薄钢钢板板和和钢钢带带 钢板知识优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带用于汽车 航空工业及其他部门 其钢 的牌号为沸腾钢 08F 10F 15F 镇静钢 08 08AL 10 15 20 25 30 3 5 40 45 50 25 及 25 以下为低碳钢板 30 及 30 以上为中碳钢板 2 优优质质碳碳素素结结构构钢钢热热轧轧厚厚钢钢板板和和宽宽钢钢带带 优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带用于各种机械结构件 其钢的牌号为低碳钢包 括 05F 08F 08 10F 10 15F 15 20F 20 25 20Mn 25Mn 等 中碳 钢包括 30 35 40 45 50 55 60 30Mn 40Mn 50Mn 60Mn 等 高碳钢 包括 65 70 65Mn 等 七七 专专用用结结构构钢钢板板 1 压压力力容容器器用用钢钢板板 用大写 R 在牌号尾表示 其牌号可用屈服点也可用含碳量 或含合金元素表示 如 Q345R Q345 为屈服点 再如 20R 16MnR 15MnVR 15MnVNR 8MnMoNbR MnNiMoNbR 15CrMoR 等均用含碳量或含合金元素来 表示 2 焊焊接接气气瓶瓶用用钢钢板板 用大写 HP 在牌号尾表示 其牌号可以用屈服点表示 如 Q295HP Q345HP 也可用含合金元素来表示如 16MnREHP 3 锅锅炉炉用用钢钢板板 用小写 g 在牌号尾表示 其牌号可用屈服点表示 如 Q390g 也可用含碳量或含合金元素来表示 如20g 22Mng 15CrMog 16Mng 19Mn g 13MnNiCrMoNbg 12Cr1MoVg 等 4 桥桥梁梁用用钢钢板板 用小写 q 在牌号尾表示 如 Q420q 16Mnq 14MnNbq 等 5 汽汽车车大大梁梁用用钢钢板板 用大写 L 在牌号尾表示 如 09MnREL 06TiL 08TiL 1 0TiL 09SiVL 16MnL 16MnREL 等 八八 彩彩色色涂涂层层钢钢板板 彩色涂层钢板和钢带是以金属带材为基底 在其表面涂以各类有机涂料的产品 用 于建筑 家用电器 钢制家具 交通工具等领域 钢板和钢带的分类和代号如下表 分类方法类 别代 号 按用途分建筑外用JW 建筑内用JN 家用电器JD 按表面状态 分 涂层板TC 印花板YH 压花板YaH 按涂料种类 分 外用聚脂WZ 内用聚脂NZ 硅改性聚脂GZ 外用丙烯酸WB 内用丙烯酸NB 塑料溶胶SJ 有机溶胶YJ 按基材类别 分 低碳钢冷轧 钢带 DL 小锌花平整 钢带 XP 大锌花平整 钢带 DP 锌铁合金钢 带 XT 电镀锌钢带DX 九九 船船体体用用结结构构钢钢 造船用钢一般是指船体结构用钢 它指按船级社建造规范要求生产的用于制造船体 结构的钢材 常作为专用钢订货 排产 销售 一船包括船板 型钢等 目前我国几大钢铁企业均有生产 而且可按用户需要生产不同国家规范的船用钢材 如美国 挪威 日本 德国 法国等 其规范如下 国籍规范 中国CCS 美国ABS 德国GL 法国BV 挪威DNV 日本KDK 英国LR 一一 品品种种规规格格 船体用结构钢按照其最小屈服点划分强度级别为 一般强度结构钢和高强度结构钢 中国船级社规范标准的一般强度结构钢分为 A B D E 四个质量等级 中国 船级社规范标准的高强度结构钢为三个强度级别 四个质量等级 A32A36A40 D32D36D40 E32E36E40 F32F36F40 二二 力力学学性性能能与与化化学学成成分分 一般强度船体结构钢力学性能与化学成份 钢材级 别 屈服点 s MPa 不小于 抗拉强 度 b MPa 伸长率 不 小于 碳 C 锰 M n 硅 Si 硫 S 磷 P A235400 52 0 22 0 21 2 5 0 5 0 035 0 035 B 0 21 0 80 0 35 D 0 21 0 60 0 35 E 0 18 0 70 0 35 高强度船体结构钢力学性能与化学成份 钢材级 别 屈服点 s M Pa 不 小于 抗拉强 度 b MPa 伸长率 不 小于 碳 C 锰 M n 硅 Si 硫 S 磷 P A32315440 57 0 22 0 18 0 9 1 60 0 50 0 035 0 035 D32 E32 F32 0 16 0 025 0 025 A36355490 63 0 21 0 18 0 035 0 035 D36 E36 F36 0 16 0 025 0 025 A40390510 66 0 20 0 18 0 035 0 035 D40 E40 F40 0 16 0 025 0 025 三三 船船用用钢钢材材交交货货验验收收注注意意事事项项 1 质量证明的审查 钢厂交货一定根据用户的要求按合同约定的规范交货并提供原始质量证明书 证明 书中 必须具备以下内容 1 规范要求 2 质量记录编号及证明证号 3 炉批号 技术等级 4 化学成分和力学性能 5 船级社认可证明及验船师签字 2 实物审查 船用钢材的交货 实物物体上应有生产厂标志等 具体有 1 船级社认可标志 2 采用油漆框出或粘贴标记 包括技术参数如 炉批号 规范标准等级 长宽 尺寸等 3 外观光洁平顺 无缺陷 十十 宝宝钢钢 1550 冷冷轧轧产产品品牌牌号号命命名名方方法法 一一 冲冲压压用用冷冷连连轧轧钢钢带带牌牌号号命命名名方方法法 1 一般冲压用钢 BLC B 宝钢 BAOSTEEL 缩写 L 低碳 Low Carbon C 一般用 Comm ercial 2 抗时效性低屈服钢 BLD B 宝钢 BAOSTEEL 缩写 L 低碳 Low Carbon D 冲压用 Drawin g 3 非时效性极深冲用钢 BUFD BUSD B 宝钢 BAOSTEEL 缩写 U 超级 Ultra F 成型 Formability D 冲压 Drawing 4 非时效性超深冲用钢 BSUFD B 宝钢 BAOSTEEL 缩写 SU 超高级 Ultra Super F 成型 Form ability D 冲压 Drawing 二二 冷冷成成型型用用高高强强度度冷冷连连轧轧钢钢带带牌牌号号命命名名方方法法 B B 宝钢 BAOSTEEL 缩写 最小屈服点值 一般用 V X Y Z 表示 V 高强度低合金 屈服点与抗拉强度差值无规定 X V 中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别70MPa Y V 中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别100MPa Z V 中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别140MPa 氧化物 硫化物夹杂控制 K 镇静 细晶粒 F K 硫化物控制 O K F 外 例 B240ZK B340VK 三三 抗抗凹凹陷陷性性冷冷连连轧轧钢钢带带牌牌号号命命名名方方法法 B B 宝钢 BAOSTEEL 缩写 最小屈服点值 强化方式 P 强化 H 烘烤硬化 由 1 或 2 表示 1 超低碳 2 低碳 例 B210P1 深冲压用高强度钢 B250P2 一般加工用含磷高强度钢 B180 H1 深冲用烘烤硬化钢 编编辑辑本本段段 编编辑辑本本段段 最最新新钢钢板板价价格格获获取取途途径径 1 通过中国最权威的钢材价格网获取大概的价格范围 然后不同区域打电话咨询各地的代理商 2 每个地区开发几个代理商让他们给你每天提供最新的价格 3 推荐优秀供应商 鞍山钢铁集团股份有限公司 济南钢铁集团有限公司 天津鸿达钢材贸易有限公司 天津山泰亨通钢铁有限公司 上海宝钢集团有限公司 编编辑辑本本段段 编编辑辑本本段段 高高强强度度结结构构钢钢板板的的冷冷弯弯工工艺艺 1 由于高强板所形成的高刚性型钢具有很大的惯性矩和抗弯模量 特别是由于应 用上的要求需要预冲孔后进行冷弯加工生产 会形成材料表面平整度和材料边缘尺寸上 的差异 因此要求对该类高强度结构钢板的冷弯孔型的设计中需要多加侧向定位装置 合理设计孔型 合理布置轧辊间隙等 确保进入每道孔型的材料不跑偏并尽可能地消除 材料表面平整度和材料边缘尺寸上的差异对后续冷弯成型形状的影响 另一个突出的 特点为 高强度结构钢板的成型回弹现象较严重 回弹会导致出现弧边 必须依靠过弯 来修正 且过弯角比较难掌握 需要在生产调试过程中进行调整修正 2 需要较多的成型道次 在辊式冷弯成型过程中主要加工过程为弯曲变形 除产 品弯曲角局部有轻微减薄外 变形材料的厚度在成型过程中假定保持不变 在孔型设 计时 要注意合理分配变形量 尤其是在第一道 后面几道 变形量不易过大 另外可 以使用侧辊和过弯辊 对型材进行预弯 且使型材断面的中性线与成品型材的中性线重 合 使型材上下所受的力平衡 从而避免纵向弯曲 如果在加工过程中发现纵向弯曲 可根据实际情况增加部分轧辊 尤其注意后面几道 其它如使用矫直机进行矫直 变更机架间距 采用托辊 调整各架次的轧辊间隙等 措施均可减小或消除纵向弯曲 需要注意的是 通过调整各架次的轧辊间隙来减轻纵向 弯曲需要有熟练的技术才行 3 辊式冷弯速度的控制 成型辊压力的调整要合适 尽量减少反复冷弯弯曲疲劳 裂纹 并适当进行润滑和冷却 进一步减少热应力裂纹的产生等 控制弯曲半径 即弯 曲半径不能太小 否则产品表面易产生裂纹 针对高强板在冷成形冷弯工艺中出现的后 延性断裂现象 为了满足结构设计要求 建议在满足材料的力学设计要求的前提下优化 截面形状 如增加弯角半径 减小冷弯角或加大截面形状等方式处理也是一种行之有效 的方法 编编辑辑本本段段 编编辑辑本本段段 中中国国各各个个钢钢板板生生产产企企业业分分布布 鞍本钢铁基地 包括鞍山钢铁公司和本溪钢铁公司 位于辽宁中部工业区 东倚千山山脉 北临辽 河支流太子河 两侧千里平原 南望渤海湾 鞍山与本溪两钢铁公司之间相距仅10 O 公里 周围资源丰富 铁矿的探明储量近百亿吨 其中工业储量40 多亿吨 居各 大基地之首位 现有铁矿开采能力约4000 万吨左右 是全国最大的铁矿基地 199 0 年铁矿 原矿 产量达 3800 多万吨 占全国铁矿石总产量的1 5 以上 鞍钢的主 要铁矿基地有 东鞍山 眼前山 齐大山 大孤山等铁矿 与鞍钢相距仅10 20 公 里 呈弧形分布 本钢则有 南芬 歪头山 分布在本钢南 北 相距各25 公里左 右 辽宁中部煤炭资源也相当丰富 拥有本溪湖 彩屯 红阳 沈南 等煤矿 与钢 铁基地距离在 100 公里范围内 但因经长期开采 区内煤炭不敷钢铁工业的需要 鞍本钢铁基地经过 40 多年的改建 扩建 现仍是我国最大的钢铁基地 1990 年生铁产量为 1016 26 万吨 占全国的 16 多 钢产量为 1008 16 万吨 占全国 1 5 以上 成品钢材 633 77 万吨 占全国 12 其中 鞍钢历史悠久 规模庞大 拥有铁矿山 选矿厂 烧结车间 焦炉以及炼铁 炼钢 轧材等冶炼设备 铸管 焦化 耐火材料 机修 动力 运输等附属生产单位 共有职工21 7 万 能冶炼 800 多 钢种 轧制 600 多个钢材品种 本钢的特点是 铁矿石储量大 易开采 品质优 用 其冶炼铸造生铁 质量全国最优 低磷 低硫 被誉为 人参铁 2 京 津 唐钢铁基地 包括首都钢铁公司 天津各钢厂及唐山钢铁公司 是全国重要的钢铁基地之一 主 要钢铁产品产量占全国总产量的10 左右 其中 成品钢材产量占全国钢铁总产量的 13 京津唐钢铁基地的有利条件是 基地周围资源丰富 冀东铁矿基地拥有迁安 滦县等大铁矿 储量仅次于鞍本 有开滦 京西等大煤田 其中开滦煤矿年产20 00 万吨以上 是我国最大的优质炼焦煤基地 基地位置优越 交通发达 扼关内 外联系的必经之路 铁路 公路四通八达 有天津 秦皇岛等重要海港 基地靠 近消费区 技术力量雄厚 北京是我国的政治 文化中心 天津是北方的最大港口城市 华北的经济中心 唐山是河北省重要的工业城市 三市互为依托 密切联系 成为我 国北方重要的经济区域之一 也是钢铁工业的消费大户 从基地整体看 采选 冶炼和 轧钢能力大体平衡 首钢是京 津 唐地区最大的钢铁联合企业 经近十年的改建 扩建 已形成 300 万吨配套的生产能力 改变了过去生铁产量大于钢产量 钢产量大于钢材的不平衡 状况 1990 年生产生铁 357 万吨 钢 435 万吨 成品钢材 374 万吨 首钢技术先进 各项经济指标均保持国内先进水平 天津市各钢厂以炼钢 轧钢为主 炼铁基地在河北南端涉县 与天津相距500 多公里 每年还需要从外地调入近百万吨的生铁 供化铁炼钢 又调入大量钢坯 供轧 坯成材 造成往返运输 能源浪费等不合理状况 天津市的钢材品种多样 以中小型钢 材和金属制品为主 唐钢与天津类似 以炼钢和轧钢为主 在河北宣化建立了炼铁基地 七五 期间 唐钢新增 75 万吨生铁生产能力 172 万吨原矿处理能力 85 万吨连铸能力和 35 万吨轧材能力 连铸生产能力由 六五 期末的 5 万吨 增加到 90 万吨 连铸比也由 4 21 提高到 43 96 3 上海钢铁基地 拥有宝钢及上钢一 三 五厂3 个主要炼钢企业 梅山冶金公司及十多个轧钢厂 目前生产规模仅次于鞍本钢铁基地 1990 年生铁产量 526 9 万吨 钢 894 18 万 吨 成品钢材 609 58 万吨 生铁 钢 钢材分别占全国总产量的8 4 13 5 和 11 8 上海钢铁基地所在的上海市工业发达 生产协作条件好 技术力量强 管理水 平高 水陆交通方便 这是本基地最有利的条件 但是上海市当地无铁 无煤 无辅助 材料 每年需要从外地运入数百万吨的生铁和焦炭 60 年代末 70 年代初在南京梅 山建立了炼铁基地 现在上海钢铁基地钢材品种及利润率均居全国首位 适当利用进口 矿石 生产优质 尖端产品是上海钢铁基地的主要方向 宝钢是我国第一个具有世界先进水平的现代化大型钢铁联合企业 1985 年底第 一期工程投产 1992 年 4 月宝钢二期工程全部建成 二期工程正式投产后 将形成年 产铁 650 万吨 钢 671 万吨 400 万吨热轧板卷 210 万吨冷轧板卷 50 万吨无缝 钢管和 260 万吨商品钢坯的综合生产能力 宝钢与我国现有其他钢铁企业相比 具有设备大型化 自动化程度高的突出优点 它拥有 4063 立方米的高炉 30O 吨氧气顶吹转炉 450