[整理]20#、25#、45#和40Cr鋼材知識基礎

1、、20專岡GB/T20 （國標）ISO 標準中無此鋼代號（國際標準） OCTt20 （前蘇聯(lián)）ASTM 1020 （美國）JISS20C （日本）DIN C22 （前聯(lián)邦德國）BS1C22 （英國）NFC22 （法國）注：國內牌號中有些鋼在ISO中無代號20成分：C （0.17 0.24）%Si （0.17 0.37）%Mn （0.35 0.65）%P< 0.040%S< 0.040%屈服點（rAs不小于250MPa抗拉強度（rAb-不小于420MPa不小于25%不小于55 %沖擊韌度aAK無硬度HBS 熱軋鋼15620鋼的20是指含碳量，含碳量為 0.2%,屬于低碳鋼。鋼中可分為

2、低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。低碳鋼-含碳量一般小于 0.25%;中碳鋼-含碳量一般在 0.250.60%之間；高碳鋼-含碳量一般大于 0.60%。鋼中除含有碳（C）元素和為脫氧而含有一定量硅 （Si）（ 一般不 超過0.40%）,鎰（Mn）（一般不超過0.80%,較高可到1.20%）合金元素 外，不含其他合金元素（殘余元素除外）。鋼中含碳量低于 2.1%為鋼，含碳量高于 2.1%為鐵。鋼中含碳量越高其韌性越差，鐵中含碳量越高其韌性越好。特性（1）特性該鋼屬于優(yōu)質低碳碳素鋼，冷擠壓、深談淬硬鋼。 該鋼強度低，韌性、塑性和焊接性均好。 抗拉強度為253-500MPa, 伸長率24%20特性與15鋼基本

3、相仿，但強度稍高。用途：適用于制造 汽車、拖拉機及一般機械制造業(yè)中建造不太重要的中小型滲碳碳氮共滲等零件，如汽車上的手剎蹄片、杠桿軸、變速箱速叉、傳 動被動齒輪及拖拉機上凸輪軸、懸掛均衡器軸、均衡器內外襯套 等；在熱軋或正火狀態(tài)下用于制造受力不大，而要求韌性高的各 種機械零件；在重、中型機械制造業(yè)中，如鍛制或壓制的拉桿、 鉤環(huán)、杠桿、套筒、夾具等。在汽輪機和鍋爐制造業(yè)中多用于壓力W6N平方，溫度W450C的非腐化介質中工作的管子、法蘭、聯(lián)箱及各種緊固件；在鐵路、機車車輛上用于制造十字頭、活塞等 鑄件。正火可促進該鋼球化，細化大塊狀先共析鐵素體，改進小于160HBS毛坯的切削性能。該鋼模具零件工

4、藝路線為：下料 一鍛造模坯-退火-機械粗 加工一冷擠壓成型 一再結晶退火一機械精加工 一滲碳一淬火、回 火一研磨拋光一裝配。1(2)供貨狀態(tài)及硬度未熱處理態(tài)，硬度 W 156HBs化學成分(3)標準JB/T 6057-92鋼的化學成分(質量分數(shù)， ) C 0.170.23、Si 0.170.37、Mn 0.350.65、PW 0.035 S< 0.035 Ni < 0.30 Cr<0.15 Cu< 0.25(4)參考對應鋼號 我國GB/JB的標準鋼號是20、我國臺灣CNS標準鋼號 S20C、德國DIN標準材料編號 1.0402、德國DIN 標準鋼號 CK22/C22、英

5、國BS標準鋼號IC22、法國AFNOR標準鋼號CC20、法國NF標準鋼號C22、意大利UNI標準鋼號C20/C21、 比利時NBN標準鋼號 C25-1、瑞典SS標準鋼號1450、西班牙 UNE標準鋼號F.112、美國AISI/SAE標準鋼號1020、日本JIS標 準專岡號S20C/S22C。力學性能(5)相變點溫度(近似值)Ac1=735 C , Ac3=855 C , Ar3=835 C, Ar1=680 C(6)正火規(guī)范 溫度920950C,出爐空冷。硬度131156HBS。(7)冷壓毛坯軟化處理規(guī)范溫度700720 C,保溫時間815h,再以50100 C/h的冷速，隨爐降至溫度 W55

6、060OC,出 爐空冷。處理前硬度 W 143HBs軟化后硬度 W131HBs(8)淬火規(guī)范 溫度910c由0C, 10%NaCl鹽水冷卻。二、25號鋼材料名稱：優(yōu)質碳素結構鋼牌號：25 標準：GB/T 699- 1988特性及適用范圍：焊接性及冷應變塑性高，無回火脆性傾向。一般用于制造重型和中型機械中負荷不大的冷沖壓件、小鍛件和機械加工小零件如墊圈、銷軸、螺栓、螺母等；進行滲碳或碳氮共滲處理后， 可制造摩擦片、活塞銷和不重要的齒輪；經(jīng)正火處理，可用作 -20 475 C的壓力容器鍛件用鋼。三、4 5號鋼和4 0 Cr有什么區(qū)別首先說一點，不是 “見火 ”， 而是 “淬火 ”， 在工廠里為了和

7、“退火 ”不聽混淆，也叫做“蘸火 ”。第二： 45 鋼的標準讀法應該叫“四五鋼 ”，而不是四十五號鋼。40Cr這種材料的含碳量為0.37%0.44%,比45鋼（0.42%0.50%）略低，Si、Mn的含量相當，含 Cr0.80%1.10%。在熱軋供貨的情況下，這1%的 Cr 基本不起作用，它倆的力學性能大體相當。由于40Cr 的價格比45 鋼貴一半左右，所以出于經(jīng)濟性的考慮能用45 鋼的就不用40Cr。平常分類45 鋼屬于GB699“ （優(yōu)質）碳素結構鋼”， 40Cr 屬于GB3077“ 合金結構鋼”。區(qū)別就在于熱處理以后。Cr 在熱處理中的主要作用是提高鋼的淬透性。由于淬透性提高，淬火（或調

8、質）處理后 40Cr 的強度、硬度、沖擊韌性等機械性能也明顯比45 鋼高，但也是由于淬透性強，在淬火時40Cr 的內應力也就比45 鋼大，同樣的條件下40Cr 材料的工件開裂傾向也就比45 鋼材料的工件大。因此為避免工件開裂，40Cr 淬火時大多選用導熱性較低的油作為淬火介質（有時也用雙液淬火法，俗話叫水淬油冷），而45 剛則用導熱性較高的水作為淬火介質。當然， 水和油的選擇也不是絕對的，和工件的形狀也有密切關系。形狀簡單的40Cr 零件也可以使用水淬，而形狀復雜的45 鋼零件也許就得使用油淬甚至鹽浴。45號.50Mn.都屬優(yōu)質碳素結構鋼。/ o4 O+ Y" % o45 號鋼:塑性

9、高， 有較高的強度。在正火或調質狀態(tài)下使用。用于一般軸.鍵 .銷等比較經(jīng)濟。50Mn:它的彈性.強度.硬度均高。多在正火.淬火狀態(tài)下使用。用于耐磨要求高.負荷大的零件。如齒輪 .齒輪軸 .等。 ; J） M, ?3 E4 * k+ N3 F!m$ H40Cr 屬于合金結構鋼,用于比較重要的零件，和直徑較大的齒輪.齒輪軸 45 號鋼：碳素結構鋼，熱變形大。耐磨性不好。拋光性能不如40Cr。四、 鋼和鐵的含碳量分界線是多少?另 ,碳鋼和合金鋼,他們中在合金元素含量上是否也有著一定的界限, 也是說, 有沒有一個 % 量 , 當合金元素大于這個% 量時 , 它就是合金鋼?（ 1 ）合金鋼alloy s

10、teel在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。 根據(jù)添加元素的不同，并采取適當?shù)募庸すに?，可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素，只要有足夠的碳，在適當條件下，就能形成各自的碳化物，當缺碳或在高溫條件下，則以原子狀態(tài)進入固溶體中；錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素，其中一部分以原子狀態(tài)進入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳體；鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子狀態(tài)存在于固溶體中。合金鋼種類很多，

11、通常按合金元素含量多少分為低合金鋼（含量5%）,中合金鋼（含量5%10%）,高合金鋼（含量 10%）;按質量分為優(yōu)質合金鋼、特質合金鋼；按特性和用途又分為合金結構鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼（如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼）等。（ 2）鋼和鐵的含碳量分界線是2.06% 。單一合金元素0.8% 以上叫合金鋼。）原則上講，合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼，顧名思義，以含有合金元素的總量來加以區(qū)分，總量低于3%稱為低合金鋼，510% 為中合金鋼，大于10% 為高合金鋼。在國內習慣上又將特殊質量的碳素鋼和合金鋼稱為特殊鋼，全國31 家特鋼企業(yè)專門生

12、產(chǎn)這類鋼，如優(yōu)質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、軸承鋼、不銹鋼、耐熱鋼、電工鋼，還包括高溫合金、耐蝕合金和精密合金等等。在鋼的分類上，近年雖努力向國際通用標準靠攏，但還有許多不同之處。（ 3） 1.2 早期低合金鋼的發(fā)展低合金鋼的出現(xiàn)可以追溯到19 世紀的 1870 年，一種碳含量0.640.9%和銘含量0.540.68%、抗拉強度685Mpa、彈性極限410Mpa 鋼，第一次被采用于工程結構，建造了跨度158.5m 的拱形橋梁。但這種鋼不理想也是十分明顯的，需要軋后熱處理，難以機械加工， 耐蝕性又不良。隨后的 1 個多世紀的時間，世界各國不

13、斷探索，大體上可以把低合金鋼區(qū)劃為三個不同特征的發(fā)展階段，在20 世紀20年代以前，2060年代及60年代以后。前兩個階段姑且合稱為傳統(tǒng)的低合金鋼發(fā)展階段，后一階段可以稱為現(xiàn)代低合金鋼發(fā)展階段（后面我們稱它為微合金鋼 Microalloyed Steel ）。五、優(yōu)質碳素結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼標準：GB/T3190-1996特性及適用范圍：優(yōu)質碳素結構鋼是含碳小于0.8%的碳素鋼，這種鋼中所含的硫、磷及非金屬夾雜物比碳素結構鋼少，機械性能較為優(yōu)良。優(yōu)質碳素結構鋼（GB/T699-1999 ）:鋼中除含有碳（C）元素和為脫氧而含有一定量硅（Si）（一般不超過0.40%）、鎰（Mn）（一般不超過0.

14、80%,較高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（殘余元素除外）。 此類鋼必須同時保證化學成分和力學性能。其硫（S）、磷（P）雜質元素含量一般控制在0.035%以下。若控制在0.030% 以下者叫高級優(yōu)質鋼，其牌號后面應加“A例如20A;若P控制在0.025%以下、S控制在 0.020%以下時，稱特級優(yōu)質鋼，其牌號后面應加 “©示區(qū)別。對于 由原料帶進鋼中的其他殘余合金元素，如鉻 （ Cr） 、 鎳 （ Ni） 、 銅 （ Cu）等的含量一般控制在 Cr< 0.25% Ni<0.30% CuK 0.25%。有的牌號 鎰（Mn）含量達到1.40% ,稱為鎰鋼。此類鋼

15、是依靠調整含碳（C）量來改善鋼的力學性能，因此，根據(jù)含碳量的高低，此類鋼又可分為：低碳鋼-含碳量一般小于0.25%，如10、 20 鋼等；中碳鋼含碳量一般在0.250.60%之間，如35、45鋼等；高碳鋼-含碳量一般大于0.60%。此類鋼一般不用于制造鋼管。實際上，他們之間的含碳量并沒有明顯的界限。此類鋼產(chǎn)量較大，用途較廣，一般多軋（鍛）制成圓、方、扁等型材、板材和無縫鋼管。主要用于制造一般結構及機械結構零、部件以及建筑結構件和輸送流體用管道。根據(jù)使用要求，有時需熱處理（正火或調質）后使用。優(yōu)質碳素結構鋼的分類：優(yōu)質碳素結構鋼按含碳量不同可分為三類：低碳鋼（C< 0.25%）、 中碳鋼（

16、C為0.25-0.6% ）和高碳鋼（00.6%）。優(yōu)質碳素結構鋼按含錳量不同分為正常含錳量（含錳0.25%-0.8% ）和較高含錳量（含錳0.70%-1.20% ）兩組，后者具有較好的力學性能和加工性能1、優(yōu)質碳素結構鋼熱軋薄鋼板和鋼帶優(yōu)質碳素結構鋼熱軋薄鋼板和鋼帶用于汽車、航空產(chǎn)業(yè)及其他部分。其鋼的牌號為沸騰鋼：08F、10F、15F;鎮(zhèn)靜鋼：08、08AL、 10、15、20、25、30、35、40、45、50。25 及 25 以下為低碳鋼板 30及30以上為中碳鋼板。2、優(yōu)質碳素結構鋼熱軋厚鋼板和寬鋼帶優(yōu)質碳素結構鋼熱軋厚鋼板和寬鋼帶用于各種機械結構件。具鋼的牌號為低碳鋼包括：05F、0

17、8F、08、10F、10、15F、15、20F、 20、25、20Mn、25Mn 等；中碳鋼包括：30、35、40、45、50、55、 60、30Mn、40Mn、50Mn、60Mn 等；高碳鋼包括：65、70、65Mn 等。數(shù)字代號牌號化學成分.CSiMnCrNiCu不大于優(yōu)質碳素結構鋼牌號及化學成分表:序 號1U2008008F0.05 O.11<0.030.25 0.500.100.300.252U2010010FO.07 0.13<0.07O.25 0.500.150.300.253U2015015F0.12 0.18<0.07O.25 0.500.25O.300.25

18、4U20082080.05 0.110.17 0.37O.35 0.650.10O.300.255U2010210O.07 O.130.17 0.37O.35 0.65O.15O.300.256U20152150.12 0.18O.17 0.370.35 0.65O.25O.300.257U20202200.17 0.230.17 0.37O.35 0.65O.25O.300.258U2025225O.22 0.29O.17 0.370.50 0.80O.250.300.259U20302300.27 0.340.17 0.37O.50 0.80O.25O.300.2510U20352350.

19、32 0.39O.17 0.370.50 0.80O.25O.300.2511U20402400.37 0.44O.17 0.370.50 0.800.Z5O.300.2512U2045245O.42 O.50O.17 0.370.50 0.80O.25O.300.2513U2050250O.47 0.55O.17 0.37O.50 0.80O.25O.300.2514U2055255O.52 0.600.17 0.370.50 0.80O.250.300.2515U2060260O.57 0.650.17 0.370.50 0.800.25O.300.2516U20652650.62 0.7

20、0O.17 0.370.50 0.80O.25O.300.2517U2070270O.67 0.75O.17 0.370.50 0.800.250.300.2518U2075275O.72 0.800.17 0.370.50 0.80O.250.300.2519U2080280O.77 0.85O.17 0.370.50 0.800.250.300.2520U2085285O.82 0.900.17 0.370.50 0.800.25O.300.2521U2115215MnO.12 0.180.17 0.37O.70 1.000.25O.300.2522U2120220Mn0.17 0.230

21、.17 0.370.70 7.000.25O.300.2523U2125225Mn0.22 0.290.17 0.37O.70 1.00O.25O.300.2524U2130230MnO.27 0.340.17 0.37O.70 1.00O.25O.300.2525U2135235M13O.32 0.390.17 0.37O.70 1.00O.250.300.2526U2140240M13O.37 0.440.17 0.370.70 1.000.25O.300.2527U2145245MnO.42 0.50O.17 0.37O.70 1.000.25O.300.2528U2150250Mn0.

22、48 0.560.17 0.37O.70 1.00O.25O.300.2529U2160260Mn0.57 Q 650.17 0,37O.70 1.00O.25O.300.2530U2165265M13O.62 0.700.17 0.37O.90 1.20O.25O.300.2531U2170270M130.67 0.750.17 0.37O.90 1.20O.25O.300.25注：表1所列牌號為優(yōu)質鋼。如果是高級優(yōu)質鋼，在牌號后面加“ A”（今數(shù)字代號最后一 位數(shù)字改為“3”）；如果是特級優(yōu)質鋼，在牌號后面加。E”（一數(shù)字代號最后一位數(shù)字改為 “6”）； 對于沸騰鋼，牌號后面為“ F”（今

23、數(shù)字代號最后一位數(shù)字為“ 0”）；對于半鎮(zhèn)靜鋼，牌號后面為“ b”（今數(shù)字代號最后 “1”）位品名/國家中國德國美國日本法/英國歐洲國際標準碳素結構鋼Q195S1851010SS300S185S185E185Q215S235JR1017SS330S235JRS235JRE235Q235(A3)S235JR1020SS400S235JRS235JRE235Q255S275JO1025SS490S275JOS275JOE275Q275S275J2G31030SS540S275J2G3S275J2G3E275B中國德國美國日本法/英國歐洲國際標準08FC10E1008S09CKC10EC10EC10

24、10FC10E1010S09CKC10EC10EC1015FC15E1015S15CKC15EC15EC15E4優(yōu)10C10E1010S10CC10EC10EC1015C15E1015S15CC12EC15EC15E4碳20C22E1020S20CC22EC22EC20E4素25C25E1025S25CC25EC25EC25E4P30C30E1030S30CC30EC30EC30E4陶35C35E1035S35CC35EC35EC35E4綱40C40E1040S40CC40EC40EC40E445C45E1045S45CC45EC45EC45E450C50E1050S50CC50EC50EC5

25、0E455C55E1055S55CC55EC55EC55E460C60E1060S58CC60EC60EC60E46517221/67E1065S65-CSP060A67C67EC60E47067E 41071S70-CSPC67EC67E8458-375C75E1075C75EC75EDAB80C75E1080SK5-CSPC75EC75ESC85C85E1084SK5-CSPC85EC85EDH15Mn172101016C350712M5C16E495416MnC16E1016SWRCH-16K080A15CC15K20MnCK221022SWRCH-22K080A2020M5C20E42

26、5MnCK251026SWRCH-22K080A25C2530MnCK301525SWRCH-30K32M5C3035MnCK351037SWRCH-35K35M5C3540Mn40Mn41039SWRCH-40K40M5C4045MnCK451046SWRCH-45K45M5C4550MnCK501053SWRCH-50KC5060MnCK601561SWRH-62BC6065MnCK671566SWRH-67BC6770MnCK671572SWRH72BC67備注：材料共分(A,B,C,D,E)5個等級，不同鋼廠不同價格，特殊規(guī)格可定做六、304、304L、316、316L均屬于什么體？它

27、們之間的區(qū)304、304L、316、316L均屬于奧氏體不銹鋼材。就鋼材牌號來說都是美國標準里的材料，如 AISI、ASTM、ASME標準里的奧氏體不銹 鋼材料的牌號。其中，304L、316L材料因其含碳量都應W0.03%而 有時會被稱為超低碳奧氏體不銹鋼材料.正確的叫法為：標準+標準號+版本號+牌號，如:ASTM A240-09 304L材料,表明該材料為：符合美國ASTM標準2009年版本,A240標 準號中304L牌號的奧氏體不銹鋼板材料.致以該類型不銹鋼鋼管的牌號，一般都會在牌號前再加上"TP"代表是鋼管的意思：如 ASTM A312-08 TP304、ASTM A

28、312-08 TP316L 等。3.1、 304L、316L才是超低碳不銹鋼，也就是后面帶L的才是超低碳。 不銹鋼本來就是高合金鋼的一種。3.2、 304L、316L才是超低碳不銹鋼，也就是后面帶L的才是超低碳。 不銹鋼本來就是高合金鋼的一種。4、適用場合：304是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求 良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件。301不銹鋼在形變時呈現(xiàn)出明顯的加工硬化現(xiàn)象，被用于要求較高 強度的各種場合。302不銹鋼實質上就是含碳量更高的304不銹鋼的變種，通過冷軋 可使其獲得較高的強度。302B 是一種含硅量較高的不銹鋼，它具有較高的抗高溫氧化性能。303 和 303S

29、e 是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼，用于主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se 不銹鋼也用于制作需要熱鐓的機件，因為在這類條件下，這種不銹鋼具有良好的可熱加工性。304L 是碳含量較低的304 不銹鋼的變種，用于需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。304N 是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強度。305 和 384 不銹鋼含有較高的鎳，其加工硬化率低，適用于對冷成型性要求高的各種場合。308 不銹鋼用于制作焊條。309 、 310、 314 及 330 不銹鋼的鎳、鉻含量都比較高，為的是提高鋼在高溫下的抗氧化性能和蠕變強度。而 30S5 和 310S 乃是 309 和310 不銹鋼的變種，所不同者只是碳含