结构用钢使用手册

1、结构用钢使用手册常用钢材料性能与选用第一章碳素结构钢1.1 碳素结构钢 11.2 低合金结构钢 51.3 优质碳素结构钢 8第二章合金结构钢2.1 中碳合金结构钢 132.2 国内牌号合金结构钢的热处理与力学性能 162.3 合金结构钢性能特点与用途 19第三章常用欧洲牌号结构钢3.1 常用欧洲牌号结构钢化学成分 283.2 常用欧洲牌号结构钢热处理与力学性能 29第四章公司常用结构钢硬度与强度对应表4.1 中碳合金结构钢硬度与强度对应表 324.2 常用渗碳钢渗碳淬火后的强度范围 3261第一章碳素结构钢1.1碳素结构钢1.1.1标准碳素结构钢碳素结构钢是生产厂必须保证化学成分和力学性能，且

2、根据质量 等级不同，分为a、b、c、d四个等级。一般以q+数字表示。其中 数字表示最低屈服点a.标准碳素结构钢的钢号和化学成分，见表1-1表1-1碳素结构钢的负号与化学成分（质量分数）钢号质量 等级csimnps其他脱氧方法q195-0.06-0.12 0.30.25-0.50.0450.05f、b、zq215a0.09-0.15 0.30.25-0.550.0450.05f、b、zb0.09-0.15 0.30.25-0.550.0450.045f、b、zq235a0.14-0.22 0.30.30-0.650.0450.05f、b、zb0.12-0.20 0.30.30-0.700.045

3、0.045f、b、zc 0.18 0.30.35-0.800.040.04zd 0.17 0.30.35-0.800.0350.03tzq255a0.18-0.28 0.30.4-0.70.0450.05zb0.18-0.28 0.30.4-0.70.0450.045zq275-0.28-0.380.350.5-0.80.0450.05z残余元素含量（质量分数）：cr0.3%, niw 0.3%, cu 1640406060100100150150q195 195185-q215aq215b215205195185175165q235a、 bq235c、 d235225215205195185

4、q255aq255b255245235225215205q275275265255245235225q195钢的屈服点不作交货条件。供参考表1-3碳素结构钢的力学性能（二）钢号 与质里寺 级抗拉 强 度(tb/mpa伸长率3 (%)(不小于)在钢材不同厚度或直径时/mm冲击试验 1640406060100100150150温 度 c冲击 吸收 功ak v/jq1953154303332-q21 5a335450313029282726-q215b2027q23 5a375450262524232221-q235b2027q23 5c375450262524232221027q23 5d-2 0

5、27q25 5a410550242322212019q255b2027q275490630201918171615冲击试样采用v型缺口的纵向试样。c.碳素结构钢的性能特点与用途，见表 1-4表1-4碳素结构钢的性能特点与用途钢号性能持点适用范围q195较高的塑性、韧性和焊接 性能，良好的压力加工性 能，但强度低载荷小的零件、垫 块、薄板、焊管、 冲压件、焊接件等q215性能与q195相近，但塑 性稍差薄板、焊管、垫圈、 载荷小的零件、焊 接件等。q235良好的塑性、韧性和焊接 性能、冷冲压性能，以及 一定的强度，好的冷弯性 能，适合钢结构及钢筋混 凝土结构用钢要求。广泛用于制造薄 板、钢筋、钢

6、结构 用各种型钢、建筑 结构、桥梁、机座、 强度要求不高的 机械零件、焊接件、受力不大的拉 杆、销、轴、螺钉、 螺母、套圈等。钢号性能持点适用范围q255较好的强度和冷、热压力 加工性能，塑性和焊接性 能稍差。钢结构用各种型 钢、条钢、钢板、 桥梁、强度要求不 高的机械零件，如 螺栓、键、轴、拉 杆等。q275具后较局的强度、硬度， 较好的耐磨性，一定的焊 接性能和切削加工性能， 小型零件可以淬火强化， 塑性和韧性低于q255。钢筋混凝土结构 配筋、钢结构，要 求的一定强度的 零件，如齿轮、轴 链轮、键、刹车杆、 连杆、吊钩螺栓、 螺母、农机用型 钢、输送链和链节 等。1.2低合金结构钢1.2

7、.1 标准低合金结构钢a.标准低合金结构钢的钢号与化学成分，见表1-5表1-5低合金高强度结构钢的钢号与化学成分（质量分数）（）钢号质 量 等 级cmnsipsvnbtial q295ab0.160.160.81.50.81.50.550.550.0450.0400.0450.0400.020.150.020.150.0150.060.0150.060.020.20.020.2-q345a0.201.01.60.550.0450.0450.020.150.0150.60.020.2b0.201.01.60.550.040.040.020.150.0150.60.020.2c0.201.01.6

8、0.550.0350.0350.020.150.0150.60.020.20.015d0.181.01.60.550.030.030.020.150.0150.60.020.20.015e0.180.550.0250.0250.020.150.0150.60.020.20.015a0.21.01.60.550.0450.0450.020.20.0150.60.020.2b0.21.01.60.550.040.040.020.20.0150.60.020.2q390c0.21.01.60.550.0350.0350.020.20.0150.60.020.20.015d0.21.01.60.550

9、.030.030.020.20.0150.60.020.20.015e0.21.01.60.550.0250.0250.020.20.0150.60.020.20.015a0.21.01.7b0.21.01.70.550.0450.0450.020.20.0150.60.020.20.550.040.040.020.20.0150.60.020.2q420c0.21.01.70.550.0350.0350.020.20.0150.60.020.20.550.030.030.020.20.0150.60.020.20.015d0.181.01.70.550.0250.0250.020.20.01

10、50.60.020.20.0150.015e0.181.01.7c0.21.01.70.550.0350.0350.020.20.0150.60.020.20.015q460d0.21.01.70.550.030.030.020.20.0150.60.020.20.0150.020.20.0150.60.020.20.015e0.21.01.70.550.0250.025表中al为全铝含量，如分析酸溶铝时，其含量应 0.010%残余元素含量残余元素含量残余元素含量w (cr)00.3%, w(ni尸 0.7%w (cr)00.4%, w(ni尸 0.7%w (cr) 0.7% , w(ni尸0

11、.7%b.标准低合金结构钢的力学性能，见表 1-6表1-6低合金结构钢的力学性能钢质屈服点bsn /mpa抗拉伸冲击吸号里 等 级(在下列厚度或直径mm时)强度 a b/mp a长 率85(%)收功1635355050100温 度(c)akv/jq295ab2952952752752552552352353905703905702323+2034q345a b c d e345345345345345325325325325325295295295295295275275275275275470 630 470 630 470 630 470 630 470 6302121222222+20

12、0 -20 -4034343427q3a3903703503304901990b39037035033065019+2034c39037035033049020034d39037035033065020-2034e39037035033049020-4027650490650490650520680520a42040038036018680b42040038036018+2034q4520c4204003803601903420680d42040038036019-2034520e42040038036019-4027680520680c46044042040055017034q4d46044

13、042040072017-203460e46044042040055017-4027720 550720c.低合金结构钢的性能特点与适用范围，见表1-7表1-7低合金结构钢的性能特点与适用范围钢号性能特点适用范围q295钢中含有微量合 金元素，有良好的 塑性、冷弯性能、 焊接性能及耐蚀 性能，但强度不 高。用于建筑结构、低压锅 炉、管道、油罐、以及对 强度要求不高的工程结 构、起重机、拖拉机、车 辆等机械构件q345q390综合力学性能好、 冷热加工性能、焊 接性能和耐蚀性 能均好，该钢号的 d、e等级具有良 好的低温韧性用于桥梁、船舶、电站设 备、压力容器、石油储罐、 起重运输机械、承受较高

14、 载荷的工程与焊接结构 件钢号性能特点适用范围q420高度高，焊接性能用于大型船舶、桥梁、电好、在正火或正火站设备、中高压锅炉、高 加高温回火状态 压容器、机车车辆、起重具有较高的综合 力学性能。该钢号 的d、e等级具有 良好的低温韧性q460机械、矿山机械及其他大 型工程与焊接构件。属于备用钢种，主要用于 各种大型工程结构及要 求强度高、载荷大的轻型 结构。在本钢类中强度 最高，经正火、正 火加回火或淬火 加回火处理后有 很高的综合力学 性能，该钢号的c、 d、e等级钢材可 保证良好的韧性， 其中d、e等级具 有良好的低温韧1.3优质碳素结构钢1.3.1优质碳素结构钢a.优质碳素结构钢的钢号

15、与化学成分，见表 1-8表1.-8.优质碳素结构钢的钢号与化学成分（质量分数）（ ）钢号csimnpscrnicu08f0.05-0 .110.030.25-0 .50.0350.0350.10.30.2510f0.07-0 .130.070.25-0 .50.0350.0350.150.30.2515f0.12-0 .180.070.25-0 .50.0350.0350.250.30.25080.05-0 .110.17-0 .370.35-0 .650.0350.0350.10.30.25100.07-0 .130.17-0 .370.35-0 .650.0350.0350.150.30.

16、25150.12-0 .180.17-0 .370.35-0 .650.0350.0350.250.30.25200.17-0 .230.17-0 .370.35-0 .650.0350.0350.250.30.25250.22-0 .290.17-0 .370.5-0.80.0350.0350.250.30.25300.27-0 .340.17-0 .370.5-0.80.0350.0350.250.30.25350.32-0 .390.17-0 .370.5-0.80.0350.0350.250.30.25400.37-0 .440.17-0 .370.5-0. 80.0350.0350.

17、250.30.25450.42-0 .500.17-0 .370.5-0. 80.0350.0350.250.30.25500.47-0 .550.17-0 .370.5-0. 80.0350.0350.250.30.25550.52-0 .600.17-0 .370.5-0. 80.0350.0350.250.30.25600.57-0 .650.17-0 .370.5-0. 80.0350.0350.250.30.25650.62-0 .700.17-0 .370.5-0. 80.0350.0350.250.30.25700.67-0 .750.17-0 .370.5-0. 80.0350

18、.0350.250.30.25750.72-0 .80.17-0 .370.5-0. 80.0350.0350.250.30.25800.77-0 .850.17-0 .370.5-0.80.0350.0350.250.30.25850.82-0 .90.17-0 .370.5-0.80.0350.0350.250.30.2515mn0.12-0 .180.17-0 .370.7-1. 00.0350.0350.250.30.2520mn0.17-0 .230.17-0 .370.7-1. 00.0350.0350.250.30.2525mn0.22-0 .290.17-0 .370.7-1.

19、 00.0350.0350.250.30.2530mn0.27-0 .340.17-0 .370.7-1. 00.0350.0350.250.30.2535mn0.32-0 .390.17-0 .370.7-1. 00.0350.0350.250.30.2540mn0.37-0 .440.17-0 .370.7-1. 00.0350.0350.250.30.2545mn0.42-0 .50.17-0 .370.7-1. 00.0350.0350.250.30.2550mn0.48-0 .560.17-0 .370.7-1. 00.0350.0350.250.30.2560mn0.57-0 .6

20、50.17-0 .370.7-1. 00.0350.0350.250.30.2565mn0.62-0 .70.17-0 .370.9-1.20.0350.0350.250.30.2570mn0.67-0 .750.17-0 .370.9-1.20.0350.0350.250.30.25注：优质碳素结构钢分为优质钢、高级优质钢和 特级优质钢三类。表中所列为优质碳素钢的钢号 与化学成分。优质钢、高级优质钢、特级优质钢 的钢号及磷、硫含量的变更比较如下：钢号末尾p含量s含量优质钢 0.035% 0.035%高级成质钢 0.030% 0.030%特级优质钢 0.025% 0.020%b.优质碳素结构钢

21、的热处理与力学性能，见表 1-9表1-9优质碳素结构钢的热处理与力学性能钢号试样 毛坯 尺寸 /mm热处理温度/c力学性能正火淬火回火o- b/mpao-s/mpa6 5(%)巾(%)akv /jr小于）08f25930-2951753560-10f25930-315 11853355-15f259203552052955-0825930325 :1953360-1025930-335 :2053155-1525930-3752252755-2025920-4102452555-2525900870600450275235071302588086060049029521506335258708

22、50r 600530 13152045r 5540258608406005703519454745258508406006003551640395025830830r 600630 :3751440:315525820820r 600 1645 13801335-6025810-5754001235-6525810-595 14101030-7025790-715 420930-75试样-8204801080880730-80试样-82014801080 1930630-85试样-8204801130980630-15mn25920-4102452655-20mn25910-450 i2752

23、450-25mn25900870r 600 1490 1295225071130mn25880860600540315204563 35mn25870850i 600560 :335184555 i40mn2586084060059035517454745mn2585084060062037515403950mn2583083060064539013403160mn25810-6954101135-65mn25830-735430930-70mn25790-785450830-注：表中为钢材纵向力学性能（冲击性能除外），系采用正火毛坯制成的试样测 定的。c.优质碳素结构钢的性能特点和用途，见表

24、 1-10表1-10优质碳素结构钢的性能特点和用途钢号性能特点用途举例08f优质沸腾钢，强度、硬 度低，冷变形塑性很好， 可深冲压加工，焊接性 好。成分偏析倾向大，时效 敏感性大，故冷加工时， 应采用消除应力热处 理，或水韧处理，防止 冷加工断裂。生产薄板、薄带、 冷变形材、冷拉 钢丝等，用作冲 压件，压延件， 各类不承受载荷 的覆盖件、套筒、 管、垫片、仪表 板等08极软低碳钢，强度、硬 度很低，塑性、韧性极 好，冷加工性好，淬硬 性极差，时效敏感性比 08f稍弱，不宜切削加 工，退火后导磁性能好生产薄板、薄带、 冷变形材、冷拉、 冷冲压、焊接件、 心部强度要求不 高的表面硬化件10f10强

25、度稍高于08/08f钢， 塑性、韧性很好，易冷 热加工成形，正火或冷制造要求受力不 大、韧性高的零 件，如汽车车身、加工后切削加工性能 好，焊接性优良，无回 火脆性，淬透性和淬硬 性均差贮器、深冲压器 皿、管子、垫片 等，可用作冷轧、 冷冲、冷徽、冷 弯、热挤压、热 徽等工艺成形15f15强度、硬度、塑性与 10/10f钢相近。为改善 其切削加性能需进行正 火或水韧处理，以适当 提高硬度，韧性、焊接 性好，淬透性和淬硬性 均低用作受力不大， 形状简单，但韧 性要求较高或焊 接性能较好的 中、小结构件， 机械紧固件、冲 模锻件和不需热 处理的低载荷零 件等20强度、硬度稍高于 15/15f钢，塑

26、性、焊接 性均好，热轧或正火后 韧性好，经热处理后可 改善切削加工性能，无 回火脆性用作受力不大但 要求较图韧性的 各种机械零件， 如螺钉、起重钩 等，也可用作心 部强度要求不高 的渗碳件，如轴套，链轮等25具有一定强度、硬度， 塑性和韧性好，焊接性， 冷变形塑性均较高，切 削加工性中等，淬透性、 淬硬性不图，淬火及低 温回火后强韧性好，无 回火脆性。用作热锻和热冲 压的机械零件， 焊接件，渗碳和 碳氮共渗的机床 零件，以及中、 重型机械上受力 不大的零件如 轴、辐子、连接 器、垫圈、螺栓、 螺帽等。30强度、硬度比25钢高， 塑性好，焊接性尚好， 热处理后具有较好的综 合力学性能，可在正火

27、或调质后使用，切削加 工性能良好，适于热锻、 热冲压成形。用作热锻、热冲 压的机械零件， 重型与一般机械 用轴、杆、机架， 也用于受力不 大，温度小于 150 c的低载荷 零件，如丝杠、 拉杆、轴键、齿 轮、轴套等35强度适当，塑性较好，用作热锻、热冲冷塑性高，焊接性尚可。 冷态卜可局部徽粗和拉 丝。淬透性低，正火或 调质后使用压的机械零件， 冷拉和冷顶锻钢 材，可承受较大 载荷的零件，如 曲轴、杠杆、连 杆、钩环、轮圈 等，以及各种标 准件、紧固件40强度较高，切削加工性 良好，冷变形能力中等， 焊接性能差，淬透性低， 多在调质或正火态使 用，表面淬火后可用于 制造承受较大应力件用作制造机器

28、的 运动零件，如辐 子、曲轴、传动 轴、活塞杆、连 杆、链轮、齿轮 等，钢号性能特点用途举例45最常用的中碳调质钢， 强度较高，有较好的强 韧性配合，淬透性低， 水淬时易生裂纹。小型 件采用调质处理，大型 件宜采用正火处理主要用于制造强 度高的运动零 件，如活塞、轴、 齿轮、齿条、蜗 杆等，50高强度、弹性性能好，用作耐磨性要求冷变形塑性低，切削加 工性中等，焊接性差， 无回火脆性。淬透性较 低，水淬时易生裂纹。 多在正火、淬火后回火， 或高频表面淬火后使用高，动载荷和冲 击作用不大的零 件，如锻造齿轮、 拉杆、轧辐、轴 摩擦盘、机床主 轴、发动机曲轴、 农业机曲轴、较 次要的减振弹 簧、弹簧

29、垫圈等。55强度和硬度较50钢略 高，弹性性能好，塑性 和韧性低，切削加工性 中等，焊接性差，淬透 性较低，多有调质处理 或正火后使用用于制造高强 度、高弹性、高 耐磨性零件，如 齿轮、连杆、轮 圈、轮缘、扁弹 簧、热轧轧辑等60具有图强度、高硬度和 高弹性。冷变形塑性差， 切削加工性能中等，焊 接性能不好，淬透性低， 水淬易裂纹，仅小型零 件可以淬火，而大型零 件多采用正火处理。用于制造轧辐、 轴、偏心辐、轮 箍、离合器、凸 轮、弹簧圈、减 振弹簧、钢丝绳 等。65经热处理或冷作硬化后 具肩较高强度与弹性， 冷变形塑性低，焊接性 不好，易形成裂纹，可 加工性差，淬透性不好， 一般采用油淬，大

30、截面 部件采用水淬油冷，或 正火处理。用于制造截面、 形状简单，受力 小的扇形或螺旋 弹簧零件，如汽 门弹簧、弹簧环 等，也用作高耐 磨性零件，如轧 辐、曲轴、凸轮 及钢丝绳等。70性能与65钢相近，弹性 稍高，不宜焊接，淬透 性不好用于制造弹簧， 钢丝、钢带、车 轮圈、农机犁锌 等75性能与65钢相近,强度 较图而弹性稍差，淬透 性不好，通常在淬火、 回火后使用。用于制造螺旋弹 簧、板弹簧，以 及承受摩擦的机 械零件。80性能与70钢相似，强度 较图而弹性略低，淬透 性不好，通常在淬火、 回火后使用用于制造板弹 簧、螺旋弹簧、 抗磨损零件，较 低速车轮等。85;含碳量最高的碳素结构用于制造铁

31、道车钢，强度、硬度比其他 高碳钢高，但弹性略低， 其他性能与65, 70, 75, 80钢相近似辆、扁形板弹簧， 圆形螺旋弹簧， 锯片、农机中的 磨擦盘等。15mn镒含量较wj的低碳渗碳 钢，其强度、塑性和淬 透性均比15钢稍高，切 削加工性也有提高，低 温冲击韧性和焊接性能 良好，宜进行渗碳、碳 氮共渗处理用作齿轮、曲柄 轴、支架、银链、 螺钉、螺母及钟 焊结构件，寒冷 地区农具，板材 适于制造油罐等20mn其强度和淬透性比15mn钢略高,其他性能与15mn钢相彳以用途与15m原本 相同，常用于对 中心部分的力学 性能要求高且需 表面渗碳的机械 零件。25mn性能与25钢相近，但其 淬透性、

32、强度、塑性均 比25钢有所提高，低温 冲击韧性和焊接性良好用途与20mr0.16-0.220.17-0.370.9-1.20.2-0.30.0005-0.003515mnvb0.12-0.180.17-0.371.2-1.60.07-0.120.0005-0.003520mnvb0.17-0.230.17-0.371.2-1.60.07-0.120.0005-0.003540mnvb0.37-0.440.17-0.371.1-1.40.05-0.10.0005-0.003520mntib0.17-0.240.17-0.371.3-1.60.04-0.10.0005-0.003525mntibr

33、e0.22-0.280.2-0.451.3-1.60.04-0.10.0005-0.003520simnvb0.17-0.240.5-0.81.3-1.60.07-0.120.0005-0.0035优质钢、高级优质钢、特级优质钢的钢号及磷、 硫、铜、铭、银含量的变更比较如下：钢号末尾p含量s含量cu含量 cr含量 ni含量 优质钢 0.035% 0.035% 0.030% 0.030% 0.030%高级成质钢 0.030% 0.030% 0.030% 0.030% 0.030%特级优质钢 0.025% 0.020% 0.030% 0.030% 0.030%2.1.2 合金结构钢钢号与化学成分（

34、铭、铭铝、铭铝钮、铭锐系列）见表2-2表2-2钢号csimncrmovw15cr0.12-0.180.17-0.370.4-0.70.7-1.015cra0.12-0.170.17-0.370.4-0.70.7-1.020cr0.18-0.240.17-0.370.5-0.80.7-1.030cr0.27-0.340.17-0.370.5-0.80.8-1.135cr0.32-0.390.17-0.370.5-0.80.8-1.140cr0.37-0.440.17-0.370.5-0.80.8-1.145cr0.42-0.490.17-0.370.5-0.80.8-1.150cr0.47-0.

35、540.17-0.370.5-0.80.8-1.138crsi0.35-0.431.0-1.30.3-0.61.3-1.612crmo0.08-0.150.17-0.370.4-0.70.4-0.70.4-0.5515crmo0.12-0.180.17-0.370.4-0.70.8-1.10.4-0.5520crmo0.17-0.240.17-0.370.4-0.70.8-1.10.15-0.2530crmo0.26-0.340.17-0.370.4-0.70.8-1.10.15-0.2530crmoa0.26-0.330.17-0.370.4-0.70.8-1.10.15-0.2535crm

36、o0.32-0.40.17-0.370.4-0.70.8-1.10.15-0.2542crmo0.38-0.450.17-0.370.5-0.80.9-1.20.15-0.2512crmov0.26-0.330.17-0.370.4-0.70.3-0.60.25-0.350.15-0.335crmov0.3-0.380.17-0.370.4-0.71.0-1.30.2-0.30.1-0.212cr1mov0.08-0.150.17-0.370.4-0.70.9-1.20.25-0.350.15-0.325cr2mova0.22-0.290.17-0.370.4-0.71.5-1.80.25-0.350.15-0.325cr2mo1va0.22-0.290.17-0.370.5-0.82.1-2.50.9-1.10.3-0.520cr3mowva