机械设计材料手册 可编辑 3A第三章 钢铁

123山推股份有限公司标准化委员会2001—11—01批准2001—12—01实施钢铁材料技术条件碳素结构钢PAGE1594/1Q/STBBXXXXX—1998PAGE第三章钢铁材料技术条件一、碳素结构钢GB/T700—1988）山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施钢铁材料技术条件碳素结构钢钢铁材料技术条件碳素结构钢钢铁材料技术条件优质碳素结构钢二、优质碳素结构钢GB/T699—1999）钢铁材料技术条件优质碳素结构钢钢铁材料技术条件低合金高强度结构钢三、低合金高强度结构钢GB/T1591—1994）钢铁材料技术条件低合金高强度结构钢钢铁材料技术条件低合金高强度结构钢钢铁材料技术条件低合金高强度结构钢钢铁材料技术条件合金结构钢四、合金结构钢GB/T3077—1999）钢铁材料技术条件碳素工具钢五、碳素工具钢GB/T1298—1986）钢铁材料技术条件合金工具钢六、合金工具钢GB/T1299—1985）钢铁材料技术条件冷拉优质结构钢PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998七、优质结构钢冷拉钢材技术条件（GB/T3078-1994）山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施钢铁材料技术条件冷拉优质结构钢PAGE6/7Q/STB31.211—2002钢铁材料技术条件弹簧钢八、弹簧钢（GB/T1222-1984）钢铁材料技术条件轴承钢钢铁材料技术条件轴承钢PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998九、高碳铬轴承钢（GB/T18254-2002）山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施钢铁材料技术条件轴承钢PAGE10/12Q/STB31.210—2002钢铁材料技术条件保证淬透性钢PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998十、保证淬透性钢技术条件（Q/STB31.006-2000）本标准适用于推土机锻造件用钢的订货及验收。技术要求化学成分应符合表1规定。表1牌号化学成分（%）CSiMnPSCrMoNiCuNb20CrMoH0.17~0.230.15~0.350.55~0.90≤0.03≤0.030.85~1.250.15~0.35≤0.35≤0.30—20CrNiMoH0.17~0.230.15~0.350.60~0.95≤0.03≤0.030.35~0.600.15~0.300.35~0.75≤0.30—35CrMoH0.32~0.390.15~0.350.55~0.90≤0.03≤0.030.85~1.250.15~0.35≤0.35≤0.30—43Mn2H0.40~0.460.15~0.351.00~1.70≤0.03≤0.03≤0.30—≤0.35≤0.30—43MnCrH0.39~0.460.15~0.351.30~1.70≤0.03≤0.030.35~0.70—≤0.35≤0.30—S48C-V0.45~0.490.15~0.350.60~0.90≤0.035≤0.035≤0.20—≤0.20≤0.30—22CrNi2MoNbH0.20~0.250.20~0.350.45~0.65≤0.025≤0.0250.45~0.750.20~0.301.65~2.00—0.04~0.08注:①S48C-V脱气处理含氧量[O]≤35ppm，22CrNi2MoNbH脱气处理含氧量[O]≤20ppm。淬透性应符合表2规定。表2牌号距顶端距离mm（硬度值HRC）热处理制度1.557891315183020CrMoH41~4838~4634~42≤35正火925℃淬火925℃20CrNiMoH44~4829~3425~3035CrMoH52~5945~55≥38正火870℃淬火845℃43Mn2H55~6145~5535~45正火870℃淬火845℃43MnCrH55~6235~5525~4222CrNi2MoNbH42~5030~4225~37正火925℃淬火925℃山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施钢铁材料技术条件保证淬透性钢PAGE4/4Q/STB31.006—2000低倍组织、非金属夹杂物、晶粒度应符合表3规定。表3牌号一般疏松中心疏松偏析非金属夹杂物晶粒度氧化物硫化物20CrMoH≤2级≤2.5级≤3级≤3级渗碳法6~8级20CrNiMoH≤2级≤2.5级≤3级≤3级渗碳法6~8级35CrMoH≤2级≤2.5级≤3级≤3级淬火硬化5~8级43Mn2H≤2级≤2.5级≤3级≤3级淬火硬化5~8级43MnCrH≤2级≤2.5级≤3级≤3级淬火硬化5~8级S48C-V≤2.5级≤3级纯净物≤0.25淬火硬化5~8级22CrNi2MoNbH≤2级≤2级纯净物≤0.18渗碳法≥7级表面质量、尺寸公差按GB3077-88《合金结构钢技术条件》执行。检验方法应符合表4规定。表4序号试验项目每批取样个数取样方法试验方法1化学成分1(每炉罐号)GB222-84GB223-812淬透性1任一根钢材GB225-883非金属夹杂物2不同根钢材GB10561-894低倍组织2钢锭头部GB226-91GB1979-805晶粒度1任一根钢材GB6394-86检验规则、包装、标志等按GB3077-88执行。附录(参考)A1机械性能见附表1。附表1材料牌号热处理(℃)力学性能硬度HB淬火回火σbN/mm2(kg/mm2)σsN/mm2(kg/mm2)δ5%ψ%Ak(αk)J/cm2(kgf·m/cm2)20CrMoH一次850~900二次800~850油淬150~200空冷≥931(95)≥14≥40≥58.8(6)262~34120CrNiMoH≥883(90)≥17≥40≥58.8(6)248~34135CrMoH830~880油淬550~650水冷≥931(95)≥784(80)≥15≥50≥78.4(8)269~32143Mn2H450~650水冷≥883(90)≥735(75)≥12≥50≥68.6(7)269~32143MnCrH500~650水冷≥931(95)≥784(80)≥15≥50≥78.4(8)269~321S48C-V820~870水淬550~600水冷≥735(75)≥539(55)≥17≥45≥68.6(7)≥21222CrNi2MoNbH一次850~900二次770~820油淬150~200空冷≥1029(105)≥12≥30≥58.8(6)302~415A2材料用途及对应日本材料，见附表2。附表2材料牌号主要用途对应日本材料20CrMoH销套SCM420H20CrNiMoH齿轮SNCM220H35CrMoH齿轮、轴SCM435H43Mn2H支重轮SMn443H-243MnCrH半轴SMnC443HS48C-V终传动大齿轮S48C-V22CrNi2MoNbH终传动小齿轮SNCM420H-K钢铁材料技术条件焊接结构高强度钢板PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998十一、焊接结构用高强度钢板(Q/STB31.007—2000)本标准适用于推土机焊接结构件和铲刀弧形板用高强度轧制钢板的订货及验收。1技术要求1.1化学成分应符合表1规定。表1牌号化学成分（%）CSiMnPSCrMoNiVCuTiBHQ600.10~0.160.20~0.600.90~1.50≤0.03≤0.0250.10~0.300.10~0.200.30~0.600.03~0.08—0.0005~0.0039030.10~0.180.30~0.601.20~1.60≤0.035≤0.03—0.15~0.30—0.03~0.09—0.07~0.16Re0.10~0.15T903600.13~0.200.30~0.601.00~1.80≤0.035≤0.03—0.15~0.35—0.03~0.09≤0.350.07~0.16Xt0.10~0.1562μ0.05~0.120.15~0.400.90~1.40≤0.03≤0.03≤0.30≤0.20—≤0.08≤0.30—≤0.003HQ100≤0.180.15~0.350.60~1.20≤0.03≤0.030.40~0.800.30~0.600.70~1.50≤0.100.15~0.50——HQ110*0.13~0.180.25~0.550.60~1.20≤0.025≤0.0250.30~0.600.30~0.601.20~1.500.04~0.100.15~0.30≤0.030≤0.003注:①焊接裂纹敏感系数PCM计算公式如下:PCM=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B一般情况下，PCM小于0.30，进行CO2气体保护焊时，不需要焊前预热和焊后热处理;PCM大于0.30时，应选择适当的焊接工艺方法。带*号的材料为新试制材料。2机械性能应符合表2规定。表2材料牌号力学性能供货状态弯曲试验冲击试验硬度HBσbN/mm2(kg/mm2)σsN/mm2(kg/mm2)δ5180°冷弯Ak(αk)J/cm2(kgf·m/cm2)试验温度℃板厚mm%HQ60≥588(60)≥451(46)≥20热轧或调质d=3a完好≥58.8(6)-10903539~686(56~70)≥441(45)6~15≥20热轧b=7a，d=2a120°不裂180°不断≥58.8(6)-403~5调质T90360550~705(56~72)≥18热轧或调质b=7a，d=2a板厚≤16mmb=7a，d=3a板厚≥16mm120°不裂≥78.4(8)-4062μ607~725(62~74)≥490(50)≥19调质a=1/2板厚b=1.5a，d=2a180°完好≥68.6(7)-15HQ100≥951(97)≥882(90)≥13调质或正火d=4a180°完好≥78.4(8)-25≥300HQ1101080~1300(110~132)≥980(100)≥17调质d=500板厚≤35mm120°完好≥40(4)-20340~4002.1钢板尺寸公差按GB709-88《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》执行。2.2表面质量按GB3274-88《普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》中2..4执行。3检验方法应符合表3规定。表3序号试验项目每批取样个数取样方法试验方法1化学成分1(每炉罐号)GB222-84GB223-812力学性能1GB2975-82GB228-873冷弯试验1GB2975-82GB232-884低温冲击3GB2975-82GB4159-845硬度试验1GB2975-82GB231-844检验规则按GB3274-88《普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》执行。钢铁材料技术条件焊接结构轧制钢板PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998十二、焊接结构用轧制钢板(Q/STB31.012—1997)适用范围本标准适用于焊接结构用钢材，是由中国钢厂制造，并以原材料或者焊接结构材料状态向国外出口，抗拉强度分别为400N/mm2（41kg/mm2）、490N/mm2（50kg/mm2）及590N/mm2（60kg/mm2）的钢板。制造方法采用模注法或者连铸法，把用转炉或者电炉精炼成的镇静钢（全脱氧钢）铸造后，通过热轧轧制而成，锻造成形比为4S以上。技术要求3.1钢板必须加工良好，质量均匀，使用上无害无缺陷。3.2有关牌号、化学成分应如表1所示。表1牌号相当KES化学成分（%）PCM适用板厚CSiMnPSMoVCrNi其它Q235C-MSE400P≤0.18≤0.300.35~0.80≤0.04≤0.04——————4.5~15016Mn-MSHT4900.12~0.200.20~0.551.20~1.60≤0.04≤0.04—————≤0.34.5~100HQ60ASH590SHT5900.09~0.160.15~0.501.10~1.60≤0.03≤0.030.08~0.20.03~0.08≤0.30.30~0.60—4~50WH60C≤0.180.15~0.550.90~1.60≤0.03≤0.03——≤0.3≤0.30Nb+V+Ti≤0.1514~50注:①表1中的化学成分表示基本成分，必要时可添加表1以外的成分。②HQ60A—鞍钢WH60C—舞钢PCM（焊接裂纹敏感系数）是有关焊接结构用钢材的焊接裂纹指数，其计算公式如下所示:PCM=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B化学成分值是熔炼分析值，产品分析是根据GB222-84(钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差)进行。3.3机械性能应符合表2规定。3.4非金属夹杂物，根据GB10561-89规定，要求A≤3，B≤3，A+B≤5.5。3.5钢板外形、尺寸、重量及其允许偏差按GB709-88执行。4未尽事宜，按GB700-88,GB1591-88和有关规定执行。山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施钢铁材料技术条件链轨节用钢钢铁材料技术条件焊接结构用高强度钢板十三、链轨节用钢(Q/STB31.008—2000)本标准适用于链轨节用钢的订货及验收。1技术要求1.1化学成分应符合表1规定。表1牌号化学成分（%）CSiMnPSBCrNiCu40Mn2H37~0.4415~0.3535~1.65≤0.03≤0.03—≤0.30≤0.35≤0.3035MnBH31~0.3915~0.3570~1.20≤0.03≤0.030005~0.0035———1.2淬透性应符合表2规定。表2牌号距顶端距离mm（硬度值HRC）热处理制度1.58131840Mn2H52~5945~55—≥28正火870℃,淬火845℃35MnBH51~5844~5335~40≥28正火870℃,淬火870℃1.3低倍组织、非金属夹杂物、晶粒度应符合表3规定。表3牌号一般疏松中心疏松偏析非金属夹杂物晶粒度氧化物硫化物40Mn2H≤2级≤2.5级≤2.5级≤2.5级5~8级35MnBH≤2级≤2.5级≤2.5级≤2.5级5~8级1.4表面质量、尺寸公差按GB3077-88《合金结构钢技术条件》执行。1.5供货状态:热轧。2检验方法应符合表4规定。表4序号试验项目每批取样个数取样方法试验方法1化学成分1(每炉罐号)GB222-84GB223-812淬透性1任一根钢材GB225-883非金属夹杂物2不同根钢材GB10561-894低倍组织2钢锭头部GB226-91GB1979-805晶粒度1任一根钢材GB6394-863检验规则、包装、标志等按GB3077-88执行。山推股份有限公司标准化委员会1998—12—25批准1999—02—01实施钢铁材料技术条件推土机刀刃用钢钢铁材料技术条件焊接结构用高强度钢板十四、推土机刀刃用钢(Q/STB31.009—2000)本标准适用于推土机铲刀刃用钢的订货及验收。1技术要求1.1化学成分应符合表1规定。表1牌号化学成分（%）CSiMnPSCrMoB31Si2CrMoB0.27~0.351.50~1.900.30~0.70≤0.035≤0.0350.50~0.800.05~0.200.0005~0.00531Si2B0.28~0.341.00~1.900.30~0.70≤0.030≤0.0300.40~0.470.05~0.200.0005~0.0051.2机械性能应符合表2规定。表2牌号热处理力学性能硬度HRC淬火回火σbN/mm2δ5%ψ%U形冲击试验J/cm231Si2CrMoB950±10℃水淬350±10℃空冷≥1620≥7≥30≥2446~5231Si2B1.3淬透性:J1.5=HRC55~62;J15=HRC42~581.4低倍组织、非金属夹杂物、晶粒度应符合表3规定。表3牌号一般疏松中心疏松偏析非金属夹杂物晶粒度氧化物硫化物31Si2CrMoB≤2级≤2.5级≤3级≤3级5~8级31Si2B≤2级≤2.5级≤3级≤3级5~8级1.5表面质量、尺寸公差及其他未尽事项按GB3077-88《合金结构钢技术条件》执行。1.6供货状态:热轧。2检验方法应符合表4规定。表4序号试验项目每批取样个数取样方法试验方法1化学成分1(每炉罐号)GB222-84GB223-812淬透性1任一钢材GB225-883力学性能1GB2975-82GB228-874冲击试验2GB2975-82GB229-945非金属夹杂物2不同根钢材GB10561-896低倍组织2钢锭头部GB226-917晶粒度1任一钢材GB6394-863检验规则按GB3274-88《普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》执行。钢铁材料技术条件支重轮用钢PAGE2/3Q/STBBXXXXX—1998十五、支重轮用钢(Q/STB31.013—1997)1适用范围本标准适用于推土机、挖掘机等工程机械支重轮轮体用钢的生产、订货及验收。制造方法必须是转炉或者电炉精炼而成的镇静钢（全脱氧钢），经钢锭铸造或者连铸，通过热轧轧制而成，压延成形比为4S以上。技术要求钢号及化学成分应符合表1规定。表1牌号化学成分（%）CSiMnPSCrNiCu40Mn2H-S0.37~0.440.17~0.371.30~1.70≤0.030≤0.030≤0.20≤0.25≤0.30注:①表1中的化学成分表示基本成分，必要时可添加表1以外的成分。化学成分值是熔炼分析值，成品化学成分允许偏差应符合GB222-84(钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差)。淬透性3.2.1热处理制度：正火温度870℃，端淬温度845℃。3.2.1淬透性指标J1.5mm=54~60HRCJ8mm≥45HRCJ14mm≤45HRCJ35mm=25~31HRC3.3低倍组织3.3.1钢材的横截面酸浸低倍组织试片或淬火端口试片上不得有肉眼可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮及白点。3.3.2低倍组织应符合表2规定。表2中心疏松一般疏松偏析一般点状偏析边缘点状偏析皮下气泡晶间裂纹≤2≤2≤2.5≤1≤1不许有不许有3.4非金属夹杂物:A≤3，B≤3，A+B≤5.5。3.5晶粒度：奥氏体晶粒5~8级。3.6表面质量钢材表面不得有裂纹、结疤、折叠及夹杂等有害于使用得缺陷，如有上述缺陷，必须按GB3077-88中相应条款清除。3.7交货状态：热轧。钢铁材料技术条件终传动齿轮（Ⅱ）用钢PAGE2/3Q/STBBXXXXX—19984检验方法每批钢材的取样部位及试验方法，应符合表3规定。表3序号试验项目每批取样个数取样部位和方法试验方法1化学成分1GB222-84GB223-812淬透性1任一根钢材GB225-883晶粒度1任一根钢材GB6394-864低倍组织2钢锭头部GB226-91GB1979-805非金属夹杂物2不同根钢材GB10561-896尺寸逐根卡尺、千分尺7表面逐根肉眼5圆钢的外形尺寸、重量及其允许偏差按GB702-86执行。6既是进货检验合格的钢材，在以后加工工序或最终质量上，发生了明显属于钢材冶金质量造成的有害缺陷，由双方协商解决或仲裁解决。7未尽事宜，按GB3077-88中有关规定执行。十六、终传动齿轮(Ⅱ)用钢S48C技术条件（Q/STB31.014-2003）本标准适用于推土机终传动齿轮(Ⅱ)用钢S48C订货及验收。制造方法钢材必须是经精炼而成的镇静钢，经钢锭铸造或者连铸，再通过热轧或锻造而成，成形比为4S以上。2技术要求2.1钢号及化学成分应符合表1