钢材的分类与编号.doc

3.1钢材的分类和编号3.2.1 钢材的分类钢材种类和分类方法繁多，为便于生产使用和研究，进行了如下分类：（一）按用途分类按用途可将钢分为结构钢，工具钢和特殊性能钢三类。 1.结构钢用于制作工程结构和制造机器零件。工程结构用钢也叫工程构件用钢，又可分为建筑用钢，桥梁用钢，船舶用钢及车辆和压力容器用钢、农机用钢等，这类钢主要用于制备建筑、车辆、造船、桥梁、石油、化工、电站、国防等部门的工程构件。其一般用普通质量的碳素钢（普通碳素结构钢、普碳钢）或普通低合金高强度钢（普低钢）制作。各种机器零件用钢一般用优质或高级优质钢制作，一些要求不高的普通零件也可以用普碳钢或普低钢制作；机器零件用钢按其工艺过程和用途分主要包括渗碳钢、渗氮钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢和易切结构钢等，它们主要由优质碳素钢和优质合金钢制作，主要用于制造机器零件，如轴、轴承、齿轮、弹簧等。还有冷塑性成形用钢，包括冷冲压用钢、冷镦用钢。2.工具钢用于制造各种加工和测量工具，按用途可分为刃具钢、模具钢和量具钢。这类钢主要用于制作量具、刃具、模具。3.特殊性能钢具有特殊的物理化学性能，可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢和耐寒钢等。这类钢主要包括抗氧化钢、热强钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐寒钢、无磁钢、气阀钢、电热合金钢、电工用钢等。（二）按化学成份分类 钢按化学成份不同可分为碳素钢和合金钢。1.碳素钢按碳含量的不同又分为：低碳钢（含碳量0.25%），中碳钢（含碳量=0.250.6%）和高碳钢（含碳量0.6%）。2.合金钢按合金元素总量分为：低合金钢（合金元素总量5%），中合金钢（合金元素总含量 在 510%范围内）和高合金钢（合金元素总量10%）；按合金钢中所含主要合金元素将合金钢分为锰钢，铬钢，铬钼钢或铬锰钛钢等。微合金钢：合金元素(如V，Nb，Ti，Zr，B)含量小于或等于0.1%，而能显著影响组织和性能的钢。（三)按供应态的显微组织分类1. 一般按钢的供应状态分为:退火态钢和正火态钢两种。2.按正火态组织将钢分为:珠光体类钢、贝氏体类钢、马氏体类钢及奥氏体类钢，在这里也不排除有过渡型混合组织出现的可能。3.按退火态（即平衡态）组织可将钢分为:亚共析钢、共析钢、过共析钢和莱氏体钢；4.按加热冷却时有无相变和室温时的显微组织分为:铁素体钢、奥氏体类钢和复（双）相钢。（四).按冶金质量（品质）分类主要是以钢中的有害杂质硫、磷的含量不同进行区分：1.普通质量钢（WP0.045%，WS0.045%）2.优质钢（WP0.035%，WS0.035%）3.高级优质钢（碳素钢WP0.030%，WS0.030%；合金钢WP0.025%，WS0.025%）。 4.特级优质钢（碳素钢WP0.025%，WS0.020%；合金钢WP0.025%，WS0.015%）。（五）按成形方法分类：(1) 锻钢； (2) 铸钢； (3) 热轧钢； (4) 冷拉钢。（六）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:为不脱氧的钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，则脱氧不完全。这种钢水浇入锭模时，会有大量的CO气体从钢水中外逸，引起钢水呈沸腾状，故称沸腾钢，代号为“F“。钢中含硅量很低，钢材表面质量和深冲性能好。但沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。但因其成本低、产量高，故被广泛用于一般建筑工程。b.半镇静钢:半脱氧的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，为质量较好的钢，其代号为“b”。 半镇静钢具有沸腾钢和镇静钢两者的某些优点，偏析比沸腾钢大有改善，使用比镇静钢经济。c.镇静钢:完全脱氧的钢。炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂，脱氧完全，且同时能起去硫作用。这种钢水铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固，故称镇静钢，代号为“Z”。镇静钢虽成本较高，但其组织致密，成分均匀，偏析小，性能稳定，故质量好。适用于预应力混凝土等重要的结构工程。C和D级钢均为镇静钢。d.特殊镇静钢 比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，故其质量最好，适用于特别重要的结构工程，代号为“TZ”。（七）钢材按外形可分为：型材、板材、管材、金属制品四大类。3.2.2 钢的编号我国的钢材编号是采用国际化学符号、阿拉伯数字及汉语拼音字母并用的原则。 即：(1)钢中的合金元素用国际化学元素符号表示，如Si、 Mn、 Cr、Mo、Ni等， 但稀土元素用“RE”表示其总含量；(2)产品名称、用途、冶炼和浇注方法等用汉语拼音字母表示，见表5-2。我国的钢材具体编号方法如下：一. 结构钢1. 普通碳素结构钢（普碳钢）（GB/T700-1988）碳素结构钢在1988年以前称为普通碳素结构钢，并分为甲类钢、乙类钢、特类钢三类。GB/T700-1988国家标准制定时，非等效采用国际标准IS063021980结构钢，对普通碳素结构钢体系进行了改革，以钢的屈服强度表示钢的牌号，并按钢中硫、磷含量高低划分质量等级，改名为碳素结构钢。该类钢标准中设Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个牌号，牌号表示方法是由“屈”或代表屈服点的字母（Q），屈服强度数值（MPa值），质量等级符号（A、B、C、D、E，由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高）及脱氧方法符号（F、b、Z、TZ）等四部分按顺序组成。其中Q195、Q275不分质量等级，Q215、Q255分A、B两级，Q235分A、B、C、D四级，C、D级钢相当于优质碳素结构钢，其他相当于原普通碳素结构钢。例如：Q215，Q235，Q275。如Q235-A.F，表示屈服强度数值为235MPa的A级沸腾钢。质量等级符号表示普碳钢中杂质硫磷含量的高低，C，D级的含量最低，质量好。 脱氧方法符号从F起依次分别表示沸腾钢(F)，半镇静钢(b)， 镇静钢(Z)及特殊镇静钢(TZ)，后两种钢牌号中的脱氧方法符号可省略。如Q235-AF屈服强度235MPa，为A级沸腾钢；Q255-Bb屈服强度255MPa，为B级半镇静钢；Q275-Az屈服强度275MPa，为A级镇静钢；生产上为适应特殊用途的需要，还常在普碳钢基础上进一步提出某些特殊要求而形成一系列专用的构件用钢，如冷冲压用钢，桥梁用钢等，如桥梁用钢Q235q和16桥（16q）；锅炉用钢，如20g，22 g 等；船舶用钢如C10，C20等。2. 普通低合金高强度结构钢（普低钢）（GB15911999）该类钢的钢号由“数字+（元素符号+数字）+（元素符号+数字）+.”等部分组成，前面的数字（为两位数）表示平均含碳量的万分数，合金元素以化学元素符号表示，合金元素后面的数字（一位或两位数）表示该元素的平均百分含量，如果合金元素平均含量低于1.5%时，则不标明其含量；当其平均含量大于或等于1.5%至2.5%时则在元素后面标“2”，依此类推。一般来说，普通低合金结构钢中每一种合金元素的含量都小于2%。牌号由屈服点数值、质量等级(A、B、C、D、E)三部分组成。在GB/T1591 -1994中设立Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等5个牌号；在GB/T16270-1996中设立Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690等6个牌号。这类钢中合金元素总含量通常不超过3%。除Mn、Si主合金元素外，还有添加元素V、Ti、Nb、A1、Cr、Ni、Re、N等。其中V、Ti、Nb、Al为细化晶粒元素，其重要作用是在钢中形成微细的碳化物和氮化物，在金属相变时沿奥氏体晶界析出，形成细小弥散相，阻止晶粒长大，有效地防止钢的过热，改善钢的强度，提高钢的韧性和抗层状撕裂性。新标准规定，各牌号除A、B级钢外，钢中至少含有一种细化晶粒元素。如同时含有几种则其中至少应有一种元素含量不低于规定最小值。这说明，各牌号A、B级钢的成分表中虽然都规定有V、Nb、Ti元素，但钢中是否含有这些元素，这要视钢材实际用途对性能(特别是韧性)的需要而定。各牌号的C、D、E级钢一般用于重要工程结构，应含有微量合金元素，以提高综合性能，保证使用安全可靠。低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有较高或高的强度和韧性，同时有良好的焊接性能、冷、热压力加工性能和耐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。而其生产工艺与碳素结构钢类似，其中有的合金元素是炼钢生铁中就含有的，故该类钢具有良好的使用价值和经济价值。按标准规定，低合金高强度结构钢钢材的质量要求，除检验化学成分、力学性能和冷弯试验外，主要还有尺寸、外形和表面质量。各类钢材表面无裂纹、折叠、结疤、气泡和夹杂等缺陷，各类钢材无分层，条钢无缩孔残余。根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用二位阿拉伯数字(表示平均含碳量，以万分之几计和规定的元素符号，按顺序表示；专用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用二位阿拉伯数字(表示平均含碳量，以万分之几计)。3. 优质碳素结构钢（GB699-1999）该类钢的钢号采用阿拉伯数字或阿拉伯数字和规定的符号表示，以二位阿拉伯数字表示钢中平均含碳量(以万分之几计)，即单位为万分之一（含碳量X10000）。如钢号45，表示平均含碳量为0.45%的钢，这是正常含锰量（按杂质含量）的优质碳素结构钢的钢号表示方法。 例如：平均含碳量为0.1%的钢表示为10，平均含碳量为0.2%的钢表示为20，平均含碳量为0.3%的钢表示为30，平均含碳量为0.45%的钢表示为45。对含锰量较高的钢，须将锰元素标出。所谓较高含锰量系指含碳量大于0.6%、含锰量在(0.91.2)%者及含碳量小于0.6%、含锰量(0.71.0)%者，数字后面附加化学元素符号Mn。例如钢号25Mn，表示平均含碳量为0.25%而含锰量为(0.71.0)%的钢。平均含碳量为0.5%， 锰含量0.71.0%表示为50锰或50Mn。沸腾钢，半镇静钢，在牌号尾部分别加符号F和b。例如:平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其牌号表示为08F；平均含碳量为0.10%的半镇静钢，其牌号表示为l0b。镇静钢一般不标符号。例如:平均含碳量为0.45%的镇静钢，其牌号表示为45。专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号后特别标出用途符号，如15g，即平均含碳量为0.15%的锅炉钢；08F表示含碳量为0.08%的沸腾钢。例如： 含碳为0.2%的锅炉钢表示为20锅或20g；含碳为0.3%的桥梁钢表示为30桥或30q高级优质碳素结构钢，在牌号后加符号“ A”。特级优质碳素结构钢，在牌号后加符号“E”。4.合金结构钢（GB30771999）这类钢的牌号表示方法与普低钢类似，钢号由“阿拉伯数字+（元素符号+数字）+（元素符号+数字）+.”等部分组成，前面的数字（为两位数）表示平均含碳量的万分之几(与优质碳素结构钢相同)，放在牌号头部。如平均含碳量为0.50%，写为50；合金元素以化学元素符号表示，合金元素后面的数字（一位或两位数）表示该元素的平均百分含量，如果合金元素平均含量低于1.5%时，则牌号中仅标明元素， 一般不标明其含量；当其平均含量大于或等于1.5%至2.5%时则在元素后面标“2”，依此类推。一般来说，普通低合金结构钢中每一种合金元素的含量都小于2%。如60Si2Mn钢，其平均含碳量约0.6%，含硅2%及含锰1%。若为高级优质钢则在钢号后面加“A”；若为易切削钢则在钢号前加“Y”，如Y40Mn。例如:碳、铬、锰、硅的平均含量分别为0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢，其牌号表示为30CrMnSi。高级优质合金结构钢，在牌号尾部加符号A表示。例如30CrMnSiA。特级优质合金结构钢，在牌号尾部加符号E表示，例如:30CrMnSiE。5.滚动轴承钢该类钢的含碳量较高（一般约为 0.951.15%），在钢号中不标明碳含量；其钢号前冠以G表示“滚动轴承钢”，其后为铬（Cr）+数字+其它合金元素+数字表示，数字表示铬平均含量的千分数，而其它合金元素后的数字则表示其百分数。如“滚铬15”（即GCr15），即是铬平均含量为1.5%滚动轴承钢 渗碳轴承钢牌号的表示方法与合金结构钢相同，仅在牌号头部加字母“G”，如“G20CrNiMo”。6.铸钢碳素铸钢（GB11352-1989）的编号：“ZG数字+数字”，前一个数字表示屈服强度，后一个数字表示抗拉强度。有以下几种：ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640。工程与结构用低合金铸钢（GB1440-1993）的编号：“ZGD数字+数字” ，其数字表示的意义与1相同。焊接结构用碳素铸钢（GB7659-1987）的编号：“ZG数字+数字H” ，其数字表示的意义与1相同。该类钢低碳、含锰1.0%左右，P、S0.04%高锰钢（GB5680-1985）铸件的编号：“ZGMn数字+数字” ，前一个数字表示锰含量，后一个数字表示序号。该类钢高碳（含碳1.0%左右）、含锰11.014.0%左右。如ZGMn13-1其他铸钢（合金铸钢（GB11352-1989）、不锈铸钢（GB6967-1986）、耐热铸钢（GB8492-1987）的编号：“ZG+牌号”，牌号的表示法同前。二. 工具钢1.碳素工具钢（GB1298-1986）碳素工具钢是在钢号前加“碳”字或字母“T”代表碳素工具钢，其后跟以表示钢中平均含碳量的千分之几的数字。如平均含碳量为0.8%的工具钢，其钢号记为“T8”。含锰量较高者须在钢号后标以“Mn”。若为高级优质碳素工具钢则在钢号末端加“A”，例如：T8A 表示含碳量为0.8%的优质碳素工具钢；T8Mn 表示含碳量为0.8%，含锰量为0.40.6%的碳素工具钢；T10A表示含碳量为1%的碳素工具钢。碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号后加“A”，如T8A。2.合金工具钢该类钢的编号原则大体同合金结构钢，只是含碳量的表示方法不同，而合金元素的表示方法相同。钢号前表示其平均含碳量的是一位数字，为其千分之几；当平均含碳量大于或等于1.0%时，则不标出含碳量。例如9Mn2V钢的平均含碳量为(0.85%0.95)%；而CrMn钢中的平均含碳量则为(1.31.5)%。3. 高速钢高速钢是一类高合金工具钢，其钢号中一般不标出含碳量，仅标出合金元素符号及其平均含量的百分数。如W18Cr4V钢的平均碳含量为(0.70.8)%，而合金元素含量则约为18%W、4%Cr和1%V。 含铬量小于1%时，在含铬量(以千分之一为单位)前加数字“0”，如Cr06。三、特殊钢不锈钢及耐热钢含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+这两类钢钢号前面的数字表示平均含碳量的千分数，如“9铬18”（即9Cr18）表示该钢平均含碳量为0.9%。但碳含量小于0.03%及0.08%者，在钢号前分别冠以“00”及“0”，如“00铬18镍10”（即00Cr18Ni10）等。应指出，上述钢中能起重要作用的微量元素如钛，铌，锆等虽然含量较低（一般小于1%甚至小于0.01%)，但应在钢号中标出，且元素符号后不附加数字；而当其在某些钢中含量大于1%时，则必须在元素符号后加上其含量的百分数。四、铸铁1. 灰铸铁的牌号（GB9439-88）牌号中“HT”表示“灰铁”二字的汉语拼音大写字首，“HT”后的数字表示铸铁的最低抗拉强度值。如HT200表示最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。2. 可锻铸铁的牌号牌号用KT+数字+数字。“KTH”、“KTZ”和“KTB”分别表示铁素体基体可锻铸铁、珠光体基体可锻铸铁和白心可锻铸铁的代号，代号后的第一组数字表示铸铁的最低抗拉强度，第二组数字表示其最低延伸率。如KTZ700-02表示珠光体可锻铸铁，其最低抗拉强度为700MPa，最低延伸率为2%。3. 球墨铸铁的牌号球墨铸铁牌号中，“QT”代表球铁二字的汉语拼音字头，后面的第一组数字代表该铸铁的最低抗拉强度值，第二组数字代表其最低延伸率值。小结(1)碳含量：一般以平均含碳量的万分之几表示 (与优质碳素结构钢相同)，平均含碳量为0.50%，写为50；不锈钢、合金工具钢、轴承钢、模具钢一般以平均含碳量的千分之几表示；高速钢、部分轴承钢、耐热钢和碳含量大于等于1的钢，一般不标碳含量。(2)合金元素用国际化学元素符号表示平均含量小于1.5%时，钢号中仅标明元素，一般不标含量；平均含量在1.5-2.49%， 2.5-3.49%，22.5-23.49%等时，应相应写为2，3，23，等。轴承钢冠以“G”表示用途时，铬含量以千分之几表示。碳钢的编号方法分类编号方法说明举例Q235AF碳素结构钢Q-字母。字母数字表示S优质碳素结构钢，或Mn数字表示含碳量的万分之几，Mn表示含Mn量较高45，40Mn碳素工具钢T，或TA数字表示含碳量的千分之几A表示高级优质T8，T10A一般工程用铸造碳钢ZG-数字分别表示S和bZG200-400合金钢的编号方法 分类 编号方法 举例 低合金高强度结构钢Q-字母表示S，字母表示质量等级 Q345-A合金结构钢+化学符号+ 前面的表示含碳量的万分之几，后面的表示合金元素的百分之几。15%时不标。滚动轴承钢以G开头，含铬量用千分数表示。60Si2MnGCr15合金工具钢前面表示含碳量的千分之几，10%不标，（高速钢例外）5CrMnMo、CrWMnW18Cr4V特殊性能钢前面表示碳含量的千分之几，当含碳量003%或008%时，钢号前冠以00或0表示。2Cr130Cr18Ni9Ti铸铁的分类及牌号表示方法 分类石墨形态铸铁基体 组织铸铁牌号及表示方法灰铸铁片状F或F+P或PHT(如HT150)蠕墨铸铁蠕虫状F或F+P或PRuT可锻铸铁团絮状F或PKTH(Z)球墨铸铁球状F或F+P或PQT有色合金的牌号一、 铝合金的牌号变形铝合金采用四位数表:2xxx8xxx系列，如2A11，表示以铜为主铝合金，A表示原