鋼材料的基礎(chǔ)知識(shí)詳述

鋼材料的基礎(chǔ)知識(shí)第一章鋼材料的定義及分類(lèi)合金結(jié)構(gòu)鋼是用于制造承受較高壓力的各種機(jī)械零件用的合金鋼，一般屬于亞共析鋼。根據(jù)鋼強(qiáng)化熱處理的工藝特點(diǎn)或其成分、工藝和性能特點(diǎn)，廣義上把合金結(jié)構(gòu)鋼分為調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、氧化鋼、彈簧鋼、軸承鋼、冷繳鋼、耐熱結(jié)構(gòu)鋼、非調(diào)質(zhì)鋼、易切削鋼、硼鋼、超高強(qiáng)度鋼等。第一節(jié)合金結(jié)構(gòu)鋼的定義與分類(lèi)一、調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)受淬火和在AC1以下進(jìn)行回火的熱處理鋼稱(chēng)為調(diào)質(zhì)鋼。傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)鋼是指淬火和高溫火鋼，調(diào)質(zhì)鋼是機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的重要材料之一。調(diào)質(zhì)鋼在化學(xué)成分上的特點(diǎn)是，碳含量為0.3—0.5%，并含有一種或幾種合金元素。具有較低或中等的合金化程度。鋼中合金元素的作用主要是提高鋼的淬透性和保證零件在高溫回火后獲得預(yù)期的綜合性能。熱處理工藝是在臨界點(diǎn)以上一定溫度加熱后淬火成馬氏體，并在500℃--650℃回火。熱處理后的金相組織是回火索氏體。這種組織具有強(qiáng)度、塑性的韌性的良好配合。調(diào)質(zhì)鋼的質(zhì)量要求，除一般的冶金方面的代倍和高倍組織要求外，主要為鋼的力學(xué)性能以及與工作可靠性和壽命密切相關(guān)的冷脆性轉(zhuǎn)變溫度、斷裂韌性和疲勞抗力等。在特定條件下，還要求具有耐磨性、耐蝕性和一定的抗熱性。由于調(diào)質(zhì)鋼最終采用高溫回火，能使鋼中應(yīng)力完全消除，鋼的氫脆破壞傾向性小，缺口敏感性較低。脆性破壞抗力較大。但也存在特有的高溫回火脆性。大多數(shù)調(diào)質(zhì)鋼為中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，屈服強(qiáng)度（σ0.2）在490—1200MPao以焊接性能為突出要求的調(diào)質(zhì)鋼。，為低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，屈服強(qiáng)度（σ0.2）一般為4901—800MPa，有很高的塑性和韌性。少數(shù)沉淀硬化型調(diào)質(zhì)鋼，屈服強(qiáng)度（σ0.2）可到1400MPa以上，屬高強(qiáng)度的超高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼。常用的合金調(diào)質(zhì)鋼按淬透性的強(qiáng)度妥為四類(lèi)：①低淬透性調(diào)質(zhì)鋼;②中淬透性調(diào)質(zhì)鋼；③較高淬透性調(diào)質(zhì)鋼；④高淬透性調(diào)質(zhì)鋼。二、滲碳鋼具有高碳的耐磨表層和低碳的高強(qiáng)韌性心部，能承受巨大的沖擊載荷、接觸應(yīng)力和磨損。汽車(chē)、工程機(jī)械和機(jī)械制造等行業(yè)中，大量使用的齒輪，是滲碳鋼應(yīng)用中最具代表性實(shí)例。滲碳鋼常用的合金鋼系列主要是Cr-Mn系、Cr-Mo系和Cr-Ni-Mo系等。保證滲碳鋼心部的組織和性能的核心是淬透性。一般用途的滲碳件的心部組織為50%左右的馬氏體加其它非馬氏體組織。重要用途（如航空滲碳齒輪），心部組織亦應(yīng)為馬氏體或馬氏體/貝氏體組織。提高淬透性的常用合金元素有鉻、錳、鎳、鉬和硼。從合金化的經(jīng)濟(jì)角度考慮，Cr-Mn系（特別是含硼鋼）值得推薦，但就生產(chǎn)和使用的角度而言，Cr-Mo鋼更為優(yōu)越。重要用途的、高質(zhì)量要求的滲碳鋼一般均含有一定量的鉬，尤其是對(duì)于重載的大型滲碳件更需要。當(dāng)心部性能確定后，滲層組織和性能對(duì)使用壽命具有決定性作用。滲層的組織要求為馬氏體和細(xì)小、彌散、球狀分布的合金碳化物。保證滲層組織的核心仍然是淬透性。滲層應(yīng)具有高的硬度、良好的顯微組織、合理的殘余應(yīng)力分布和一定的韌性儲(chǔ)備。三、氮化鋼（滲氮鋼）適合天氮化（或滲氮）工藝的鋼種，稱(chēng)氮化鋼或滲氮鋼。一般狹義而言，是指專(zhuān)門(mén)為滲氮零件設(shè)計(jì)、冶煉、加工的一種特殊鋼種。其典型代表為38CrMoAl。氮化鋼制作的機(jī)械零件，經(jīng)氮化處理后，能獲得極高的表面硬度、良好的耐磨性、高的疲勞強(qiáng)度的較低的缺口敏感性、一定的抗腐蝕能力、高的熱穩(wěn)定性，氮化處理用于處理某些在較高溫度工作的耐磨零件或精密零件，如內(nèi)燃機(jī)曲軸、汽缸套和汽閥、鏜床的主軸和主軸套、精密齒輪和精密機(jī)閑絲桿等。氮化鋼的合金化應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）氮化前需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。氮化鋼首先應(yīng)是調(diào)質(zhì)鋼，即具有足夠的淬透性。鉻、錳、鉬是提高淬透性的有效元素。（2）為了使鋼在氮化溫度下（500--570℃）長(zhǎng)時(shí)間加熱后仍能保持強(qiáng)度不變，向鋼中加入鉬和釩。為了防止或減輕高溫回火脆性，往往向鋼中添加0.2%--0.5%Mo。（3）氮化時(shí)，滲入α相基體的氮原子同固溶于α相中的鉻、鉬、鎢、釩、鋁等元素結(jié)合，形成合金氮化物，呈細(xì)小顆粒，與α相基體保持共格、彌散分布，起沉淀強(qiáng)化作用，使氮化層硬度提高，并能在氮化溫度下長(zhǎng)時(shí)間保持彌散狀態(tài)和高硬度。四、超高強(qiáng)度鋼超高強(qiáng)度鋼的定義是相對(duì)于時(shí)代要求的技術(shù)進(jìn)步程度而在變化的。一般講，屈服強(qiáng)度在1370MPa（140kgf/mm2）以上，抗拉強(qiáng)度在1620MPa（165kgf/mm2）以上的合金鋼稱(chēng)超高強(qiáng)度鋼。按其合金化程度和顯微組織分為低合金中碳馬氏體強(qiáng)化超高強(qiáng)度鋼、中合金中碳二次沉淀硬化型超高強(qiáng)度鋼、高合金中碳Ni—Co型超高強(qiáng)度鋼、超低碳馬氏體時(shí)效硬化型超高強(qiáng)度鋼、半奧氏體沉淀硬化型不銹鋼等。低合金中碳馬氏體強(qiáng)化型超高強(qiáng)度鋼是在低合金調(diào)質(zhì)鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，合金元素總量一般不超過(guò)6%。主要牌號(hào)包括傳統(tǒng)的鎳鉻鉬調(diào)質(zhì)鋼4340（40CrNiMo）,碳含量0.45%的鎳鉻鉬釩鋼D6AC（45CrNiMoV），碳含量0.30%的鉻錳硅鎳鋼（30CrMnSiNi2A）,在4340鋼基礎(chǔ)上通過(guò)加入硅（1.6%）和釩（0.1%）而研制成的300M鋼（43CrNiSiMoV）以及不含鎳的硅錳鉬釩或硅錳鉻鉬釩等。通過(guò)真空熔煉降低鋼中雜質(zhì)元素含量，改善鋼的橫向塑性和韌性，由于鋼中合金元素含量較低，成本低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，廣泛用于飛機(jī)大梁、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)軸、高強(qiáng)度螺栓、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和化工高壓容器等。中合金中碳二次沉淀硬化型超高強(qiáng)度鋼是從5%Cr型模具鋼移而來(lái)的。由于它在高溫回火狀態(tài)下有很高的強(qiáng)度和較滿意的塑性和韌性，抗熱性好，組織穩(wěn)定，用于飛機(jī)起落架、火箭殼體等。典型鋼種為H11和H13等。其主要成分為：C0.32%--0.45%；Cr4.75%--5.5%；Mo1.1%--1.75%；Si0.8%--1.2%。高合金中碳Ni—Co（9Ni--4Co--××）型超高強(qiáng)度鋼，是在具有高韌性、低脆性轉(zhuǎn)變溫度的9%Ni型低溫鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在9%Ni鋼中添加鉆是為了提高鋼的Ms（馬氏體轉(zhuǎn)變）溫度，減少鋼中的殘余奧氏體，同時(shí)，鉆在鎳鋼中起固溶強(qiáng)化作用，還通過(guò)加鉆來(lái)獲得鋼的自回火特性，從而使這類(lèi)鋼具有優(yōu)良的焊接性能。碳在這類(lèi)鋼中起強(qiáng)化作用。鋼中還含有少量鉻和鉬，以便在回火時(shí)產(chǎn)生彌散強(qiáng)化效應(yīng)。主要牌號(hào)有HP9-4-25，HP9-4-30，HP9-4-45以及改型的AF1410（0.16%C-10%Ni-14%Co-1%Mo-2%Cr-0.05%V）等。這類(lèi)鋼綜合力學(xué)性能高?？箲?yīng)力腐蝕性好，具有良好的工藝性能和焊接性能，廣泛用于航空、航天和潛艇亮體等產(chǎn)品上。超低碳馬氏體時(shí)效硬化型超高強(qiáng)度鋼，通常稱(chēng)馬氏體時(shí)效鋼。鋼的基體為超低碳的鐵鎳或鐵鎳鈷?cǎi)R氏體。其特點(diǎn)是，馬氏體形成時(shí)不需要快冷，可變溫及等溫形成；具有體心立方結(jié)構(gòu)；硬度約為HRC20，塑性很好；再加熱時(shí)不出現(xiàn)像在低碳馬氏體中發(fā)生的回火現(xiàn)象，并有很大的逆轉(zhuǎn)變溫度遲滯，因而可以在較高溫度進(jìn)行馬氏體基體內(nèi)的時(shí)效硬化。在這樣的高鎳馬氏體中含有能引起時(shí)效強(qiáng)化的合金元素，借助于時(shí)效強(qiáng)化，從過(guò)飽和的馬氏體中析出彌散分布的金屬間化合物，使鋼獲得高強(qiáng)度和高韌性。按鎳含量，馬氏體時(shí)效鋼分為25%Ni、20%Ni、18%Ni和12%Ni等類(lèi)型.18%Ni型應(yīng)用較廣，為含有鉬、鈦等強(qiáng)化原素的超低碳鐵-鎳（18%）-鉆（8.5%）合金，包括3個(gè)牌號(hào)：18%Ni（200）、18%Ni（250）、和18%Ni（300）（200、250、300為抗拉強(qiáng)度等級(jí)，單位為Ksi）。這種鋼是通過(guò)金屬間化合物的析出使鋼強(qiáng)化。借無(wú)碳的馬氏體基體取得高塑性，最后達(dá)到很高的強(qiáng)度塑性配合。這類(lèi)鋼具有良好的成形性能、焊接性能和尺寸穩(wěn)定性，熱處理工藝也較簡(jiǎn)單，用于航空、航天器構(gòu)件和冷擠、冷沖壓模具等。半奧氏體沉淀硬化型不銹鋼是一類(lèi)高合金的超高強(qiáng)度鋼，如常見(jiàn)的17-7PH（OCr17Ni7Al）、PH15-7Mo（OCr15Ni7Mo2Al）和AFC-77（15Cr15Mo5Co14V）等。這類(lèi)鋼經(jīng)固溶化處理，冷卻到室溫為奧氏體組織，再經(jīng)過(guò)冷加工、冷處理或者加熱到750℃進(jìn)行調(diào)整處理后，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。最后在400-550℃時(shí)效，便得到在回火馬氏體基體上彌散分布著第二相強(qiáng)化組織的超高強(qiáng)度鋼。這類(lèi)鋼在315℃以上長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，會(huì)因?yàn)榻饘匍g化合物沉淀而使材料變脆，所以使用溫度要限制在315℃以下。這類(lèi)鋼主要用于制造航空器件構(gòu)件、高壓容器和高應(yīng)力腐蝕化工設(shè)備零件等。對(duì)于這類(lèi)鋼的詳細(xì)情況可參閱《鋼鐵材料手冊(cè)第5卷不銹鋼》一書(shū)。五、非調(diào)質(zhì)鋼非調(diào)質(zhì)鋼是在中碳錳鋼的基礎(chǔ)上加入釩、鈦、鈮微合金化元素，使其在加熱過(guò)程中溶于奧氏體中，因奧氏體中的釩、鈦、鈮的固溶度隨著冷卻而減小。微合金元素釩、鈦、鈮將以細(xì)小的碳化物的氮化物形式在先析出的鐵素體和珠光體中析出。這些析出物與母相保持共格關(guān)系，使鋼強(qiáng)化。這類(lèi)鋼在熱軋狀態(tài)、鍛造狀態(tài)或正火狀態(tài)的力學(xué)性能既縮短了生產(chǎn)周期，又節(jié)省了能源。非調(diào)質(zhì)鋼的力學(xué)性能取決于基體顯微組織和析出相的強(qiáng)化。非調(diào)質(zhì)鋼分為熱鍛用非調(diào)質(zhì)鋼、直接切削用非凋質(zhì)鋼、冷作強(qiáng)化非調(diào)質(zhì)鋼和高韌性調(diào)質(zhì)鋼。熱鍛用非調(diào)質(zhì)鋼用于熱鍛件（如曲軸、連桿等），直接切削用非調(diào)質(zhì)鋼用熱軋件直接加工成零件，冷作強(qiáng)化非調(diào)質(zhì)鋼用于標(biāo)準(zhǔn)件（如螺母等），高韌性非調(diào)質(zhì)鋼用于要求韌性較高的零部件。六、硼鋼硼鋼是指加入硼元素的鋼。硼在鋼中的作用主要是增加鋼的淬透性，一般加入量很少（0.0003%-0.0050%）。硼元素資源富有。價(jià)格便宜。鋼中添加硼能顯著節(jié)省鎳、鉻、鉬等昂貴的合金元素，有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。硼鋼的主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，在保證鋼具有所需淬透性和力學(xué)性能的同時(shí)，鋼的熱、冷加工性能較好。主要缺點(diǎn)是，淬透性的波動(dòng)比不含硼元素的鋼大。七、冷鐓鋼用冷鐓加工方法制造緊固件、連接件（如螺栓、螺母、螺釘、鉚釘?shù)龋┯玫匿摲Q(chēng)為冷鐓鋼，俗稱(chēng)鉚螺鋼。通常使用有調(diào)質(zhì)型合金結(jié)構(gòu)鋼、低溫回火型合金結(jié)構(gòu)鋼、低碳低合金高強(qiáng)度鋼、鐵素體-馬氏體雙相鋼等。冷鐓是在常溫下利用金屬塑性成形的。采用冷鐓工藝制造緊固件，不但效率高、質(zhì)量好，而且用料省、成本低。但是冷鐓工藝對(duì)原材料的質(zhì)量要求較高。冷鐓性能是冷鐓鋼重要性能之一。冷鐓鋼應(yīng)具備的主要性能是，具有良好的冷成形性；對(duì)于冷鐓變形要具有盡可能小的陰力和可能高的變形能力。為此，一般要求冷鐓鋼的屈強(qiáng)比為0.5—0.65，斷面收縮率大于50%。此外，為避免在冷鐓時(shí)表面開(kāi)裂，要求鋼材表面質(zhì)量良好，同時(shí)鋼材的表面脫碳要盡可能小。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼材應(yīng)進(jìn)行冷頂鍛試驗(yàn)。要求試樣冷頂鍛后與冷頂鍛前高度之比為高級(jí)：1/4；較高級(jí)：1/3；普通級(jí)：1/2。一般標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為1/2。八、耐熱結(jié)構(gòu)鋼在室溫和工作溫度條件下此類(lèi)鋼的組織為珠光體或珠光體加少量鐵素體。其典型代表鋼種為低合金鉻鉬鋼、鉻鉬釩鋼、鉻硅鋼、鉻鎳鉬鋼。在汽輪機(jī)、鍋爐和壓呼容器、石油化工等行業(yè)中應(yīng)用廣泛，多用于熱交換器管和高壓容器管等。這類(lèi)鋼熱膨脹系數(shù)小，熱導(dǎo)率大，工藝性能好，使用溫度為450℃--620℃。合金元素含量一般小于5%。渾九、兆易慮切削段結(jié)構(gòu)煤鋼渾佛通過(guò)蠢加入存易切愈削元憂素提世高鋼困的切栽削性費(fèi)能的輝鋼。茶主要更易切勵(lì)削元條素有肚硫、啄磷、丸鉛、梁硒、隱鈣、圈碲、蚊鉍等強(qiáng)。這慘些元筆素可績(jī)以單準(zhǔn)獨(dú)加嘗入，順也可用以復(fù)師合加科入鋼集中，育如硫分與磷彎，硫格與鉛過(guò)等。羊毅按鋼暫中易掃切削表結(jié)構(gòu)私鋼的羅力學(xué)歇性能任要求發(fā)較高券，多偷用于酷制造吐負(fù)荷繁較大真的重之要零桐件，朝如齒橋輪、伴連桿右、軸私等汽幕車(chē)部例件、愁各種鋒滲碳喬件及招重要廟標(biāo)準(zhǔn)虜件。通燥除按般以上傳分類(lèi)盜外，事合金腳結(jié)構(gòu)汗鋼按途特殊柜用途嗓還可濕分為痰航空蘋(píng)航天輸用合辨金結(jié)蕉構(gòu)鋼遞，兵早器用噴合金刻結(jié)構(gòu)講鋼（撿包括禍輕武或器用匙鋼、壓坦克瑞裝甲鬼用鋼鋸、火爽炮用密鋼、蹲炮彈川用鋼麻等）翅，艦煌船用用合金疾結(jié)構(gòu)腳鋼，剩鍋爐壁和壓薯力容件器用習(xí)合金怖結(jié)構(gòu)黎鋼，鞭石油塊化工脹等抗菌腐蝕擺用合甲金結(jié)魚(yú)構(gòu)鋼呢，燃沿氣輪莫機(jī)等差用合吼金結(jié)側(cè)構(gòu)鋼扔鋼。育第二虹節(jié)膀優(yōu)質(zhì)護(hù)碳素臘結(jié)構(gòu)才鋼和秋定義斑與分稱(chēng)類(lèi)波敵一、但定義野賣(mài)優(yōu)喜質(zhì)碳靠素結(jié)昌構(gòu)鋼涉是碳做素鋼滾中硫券、磷江和其鈔他有容害雜敲質(zhì)含傅量較蒙低、褲純潔蒼度和亡化學(xué)怠成分爬均勻湊性較泛高，冰除含赴有碳忠、錳忠、硅旨元素坐外不戴含其爆他作洪為合畢金元斷素有礦意加賺入的發(fā)元素棕；既鏡要保帆證化如學(xué)成斑分，幻又要案保證動(dòng)力學(xué)葉性能朵；在墳生產(chǎn)植過(guò)程常中需刑要控交制質(zhì)輸量和像性能即的鋼初類(lèi)。臟相根據(jù)怒國(guó)家歉標(biāo)準(zhǔn)劍GB肆/T響1艘33未04妨《鋼頑分類(lèi)渴》的肉規(guī)定黨，優(yōu)耗質(zhì)碳箭素結(jié)油構(gòu)鋼鋸屬于掙非合繼金鋼犬，其歌熔煉槳分析嚷規(guī)定社的硅感、錳木含量悼均在鞋界限允值之慌內(nèi)，啄如表?yè)?-竿1-閥1繼所示梁。乳瓦根據(jù)拳國(guó)家挺標(biāo)準(zhǔn)們GB獲/T謀13舊30鴉4《叨鋼分鋒類(lèi)》蕩的規(guī)甘定，連不同距牌號(hào)斃和使暗用特雅性的朱優(yōu)質(zhì)灰碳素阿結(jié)構(gòu)拐鋼分恰別屬修于：穩(wěn)優(yōu)質(zhì)訂非合拳金鋼允，即羞在生張產(chǎn)過(guò)還程中沾需要也特別屯控制烤質(zhì)量夏，如仇控制娃晶粒傍度、可降低插硫和局磷含筍量、沫改善閣表面通質(zhì)量丈或增啦加工煌藝控虜制等遣的非痕合金膀鋼。梳敬特殊屯質(zhì)量徐非合據(jù)金鋼躁，即靜在生涉產(chǎn)過(guò)美程中爬需要只特別怎注意蘋(píng)控制機(jī)質(zhì)量石。加趟控制賊淬透撤性、寄控制姜純潔史度等港的非由合金虎鋼。仿優(yōu)質(zhì)汗碳素蜻結(jié)構(gòu)艘鋼是譯我國(guó)格傳統(tǒng)扎鋼分肺類(lèi)中豬的一旋個(gè)鋼團(tuán)類(lèi)（漢沿襲顧前蘇陽(yáng)聯(lián)標(biāo)糠準(zhǔn)的妨鋼分碼類(lèi)）舌。也哭是俗念稱(chēng)的遵碳素?fù)其摚ɡ郯ňo碳素懂結(jié)構(gòu)丈鋼、咳優(yōu)質(zhì)的碳素伴結(jié)構(gòu)厚鋼、誰(shuí)碳素裕工具辭鋼、航易切艇削碳繡素鋼陸等）帳中的鋤一種亞。非琴合金鳳鋼是孔引用什國(guó)際脖標(biāo)準(zhǔn)仍IS櫻O仗49垃48已—1繁《鋼慘分類(lèi)娛第毅1部衡分：擦根據(jù)榆化學(xué)卻成分扮鋼分寧為非鏟合金確鋼和型合金確鋼》葡和I愚SO吃4祖94沃8—武2《拆鋼分英類(lèi)辟第2狀部分虎：非趣合金險(xiǎn)鋼和捉合金脾鋼按池主要永質(zhì)量孫級(jí)別向和主輔要性別能及拼使用籠特性屯分類(lèi)朵》的必通用蹦術(shù)語(yǔ)般。非格合金銀鋼的沫內(nèi)涵對(duì)比碳籍素鋼秤更廣積泛，陡更科克學(xué)。勸非合汪金鋼看不但敏包括堅(jiān)碳素陰鋼，兔還包魔括電帆工用瓜鋼及搞其它瑞具有帽特殊傍性能母的鋼塞。我春國(guó)標(biāo)鬧準(zhǔn)G狗B/弦T質(zhì)13鉗30捉4除鑄了將長(zhǎng)低合捆金鋼寧單獨(dú)課列為叔一類(lèi)樂(lè)外，拳其他始規(guī)定娘基本燥上采貌用的玩是國(guó)古際標(biāo)達(dá)準(zhǔn)。消歐洲愧標(biāo)準(zhǔn)畢EN泡10敬02域0《喊鋼級(jí)讀別的伍定義焦和分厲類(lèi)》殃與國(guó)叢際標(biāo)估準(zhǔn)I仇SO劫4墳94糠8基曉本相結(jié)同。塌痰根據(jù)午國(guó)際潔標(biāo)準(zhǔn)油IS膜O揉49海48獎(jiǎng)—1稼，非座合金安鋼與佳合金炮鋼中悔元素駝含量濤的界監(jiān)限值慮如表旬1-敗1-痰2所殃示。師根據(jù)防國(guó)際隆標(biāo)準(zhǔn)藝IS該O田49許48橡—2珠，非待合金城鋼按袍主要紙質(zhì)量狂級(jí)別雅分為巾：普依通鋼鼓、非華合金綁優(yōu)質(zhì)艙鋼、稻非合免金特把殊鋼式。繼非合掃金優(yōu)誠(chéng)質(zhì)鋼危是指怒在生頭產(chǎn)過(guò)于程中疤與普紀(jì)通鋼納相比頂需要學(xué)特別妙加以脆控制傲（例軋如控樣制晶桌粒度歪、減致少硫烘磷含槍量，柔改善扔表面插質(zhì)量年或增凍加生販產(chǎn)控憐制等劇）以草達(dá)到姿特殊旨的質(zhì)若量要勿求，滿如良余好的恢抗脆仰斷性熟能，見(jiàn)良好武的冷燒成形糞性等墓。但葬這種炸鋼的協(xié)生產(chǎn)首控制融不如診要求潑控制紫淬透凈性的甚經(jīng)典脫的非無(wú)合金掀特殊嶄鋼那袋樣嚴(yán)節(jié)格。牛非合灣金特鼓殊鋼劃是指決在生農(nóng)產(chǎn)過(guò)滑程中嬸要求碼與生倉(cāng)產(chǎn)控辭制淬川透性針的經(jīng)蹲典的犯非合擊金特獲殊鋼寇一樣嘩地專(zhuān)齡門(mén)加妻強(qiáng)質(zhì)單量控員制的類(lèi)鋼。夏輛圖向短呈武隸朵拋表1屯－1治－1梨元素非合金鋼合金元素規(guī)定含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）界限值/%元素非合金鋼合金元素規(guī)定含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）界限值/%Al<0.10Se<0.10B<0.0005Si<0.50Bi<0.10Te<0.10Cr<0.30Ti<0.05Co<0.10W<0.10Cu<1.10V<0.04Mn<1.00Zr<0.05Mo0.05La系（每一種元素）<0.02Ni<0.30Nb0.02其他（S、P、C、N除外）<0.05Pb<0.40丘痛注：壞①投當(dāng)標(biāo)勺準(zhǔn)、范技術(shù)鹽條件支或訂縣單對(duì)嫂鋼的騙熔煉術(shù)分析弄化學(xué)承成分躍規(guī)定反最低陪值或智范圍艇時(shí)，蔥應(yīng)以惡最低渴值作展為規(guī)放定含才量進(jìn)親行分既類(lèi)。田殊奇②海當(dāng)標(biāo)歸準(zhǔn)、波技術(shù)訓(xùn)條件釘或訂嫩單對(duì)梁鋼的灰熔煉剖分析貧化學(xué)茂成分佩規(guī)定翠最高疾值時(shí)筐，應(yīng)蒸以最缺高值春的0匠.7并倍作述為規(guī)滲定含柔量進(jìn)醋.避行分漁類(lèi)。裙池森③獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)赤、技獄術(shù)條匪件或主訂單鋪中規(guī)芳定的臥或鋼滔中實(shí)善際存楊在的匙不作歪為合湖金化耕元素陡有意晴加入議鋼中毅的殘怖余元勤素含失量，簡(jiǎn)不應(yīng)勾作為翅規(guī)定攀含量用對(duì)鋼思進(jìn)行宣分類(lèi)監(jiān)。杜匠錫玻拒刑恢浪南堵表犁1-雨1-否2元素非合金鋼合金元素規(guī)定含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）界限值/%元素非合金鋼合金元素規(guī)定含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）界限值/%Al<0.10Se<0.10B<0.0008Si<0.50Bi<0.10Te<0.10Cr<0.30Ti<0.05Co<0.10W<0.10Cu<0.40V<0.10Mn<1.65Zr<0.05Mo<0.08La系（每一種元素）<0.05Ni<0.30Nb<0.06其他（S、P、C、N除外）<0.05Pb<0.40羅圾注：劫①滅對(duì)表恐中列諒出元舉素的開(kāi)焀煉解分析懷規(guī)定嗚了最好小值救或范伸圍時(shí)殊，應(yīng)胞根據(jù)蛋最小冰值進(jìn)堤行分馬類(lèi)。贊②巴當(dāng)錳誘含量晚的熔建煉分援析公隨規(guī)定壇最大死值時(shí)宮，應(yīng)霧根據(jù)圣這個(gè)終最大廚值進(jìn)承行分儀類(lèi)。牛沙賤③聽(tīng)除繼錳以扎外的莖其他按元素適，僅析規(guī)定膛熔煉蜘分析輩的最芝大值棒時(shí)，快取這挨個(gè)最串大值棒的0絲.7坊倍進(jìn)紐行分稍類(lèi)。章壇二、好分類(lèi)約（酬一）球按晌碳含秩量分猜類(lèi)晚懶低碳處鋼：叮碳含祖量（真質(zhì)量喬分?jǐn)?shù)扯）小襯于0昏.2攝5%現(xiàn)；箏共中碳猛鋼：俯碳含隙量（炒質(zhì)量喪分?jǐn)?shù)竿）0素.2嶄5%蠶--鄰0.羅60撫%；澤巷高碳窩鋼：航碳含鬧量（譯質(zhì)量求分?jǐn)?shù)凱）大殃于0索.6邊0%蚊。嶺（栗二）叼按湊錳含披量分史類(lèi)余鏡普通撐錳含息量：浙錳含兇量（怎質(zhì)量目分?jǐn)?shù)漠）分登別為瓜0.負(fù)25載%-拒-0堆.5碧0%肌、0堅(jiān).3撒5%漁--顯0.式65究%、綿0.悼50命%-被-0杰.8哈0%還。廁害較高愁錳含達(dá)量：咱錳含今量（扛質(zhì)量桐分?jǐn)?shù)菌）分廚別為佳0.盟70宜%-迷-1亞.0攻0%懂、0葵.9寨0%疏--痛.1始.2狗0%拒。墳（情三）天按扒冶金弄質(zhì)量雨分類(lèi)溫楚優(yōu)質(zhì)瞞鋼：責(zé)硫、僑磷含抗量（魚(yú)質(zhì)量恰分?jǐn)?shù)攀）分息別不逮大于蠢0.談03構(gòu)5%蝴；營(yíng)碰高級(jí)武優(yōu)質(zhì)糞鋼：踏硫、盒磷含信量（她質(zhì)量玻分?jǐn)?shù)姥）分偶別不罩大于飯0.能03畏0%談；跳框特級(jí)詠優(yōu)質(zhì)揚(yáng)鋼：取硫、撈磷含悶量（窗質(zhì)量蹤分?jǐn)?shù)旨）不菠大于冶0.此02悶0%命、磷吸含量猶（質(zhì)鋼量分?jǐn)?shù)數(shù)）聲不大萄于0凳.0殖25匙%。墨（論四）施按眠鋼材折使用亦加工統(tǒng)方法村分類(lèi)系斑壓力仁加工舍用鋼焦，其特中包擠括熱辱壓力白加工巾用鋼攪、頂淘鍛用姑鋼、欄冷拔飽坯料鎮(zhèn)用鋼朱；歉巴切削愉加工纏用鋼寇。經(jīng)模此外僵，雖齊然優(yōu)庸質(zhì)碳欺素結(jié)伍構(gòu)鋼佩的用登途非館常廣酸泛，扣以至獸于不活可能助按用染途分叼類(lèi)，茂但是幸根據(jù)鑄使用贊要求芒基本蓬上還寇是可鍵以分械為通糊用優(yōu)描質(zhì)碳器素結(jié)打構(gòu)鋼碧和專(zhuān)響用優(yōu)旺質(zhì)碳刃素結(jié)靈構(gòu)鋼閑。專(zhuān)模用優(yōu)灘質(zhì)碳賽素結(jié)裁構(gòu)鋼享是在去優(yōu)質(zhì)存碳素戀結(jié)構(gòu)保鋼基駁本牌丟號(hào)的鳴基礎(chǔ)離上派樸生出工來(lái)的遵。其拍中有住些牌插號(hào)的麻化學(xué)奸成分置作了號(hào)微小能的調(diào)墾整，院或進(jìn)拴行符激合專(zhuān)購(gòu)門(mén)用誠(chéng)途要組求的煎檢驗(yàn)韻。其矮特點(diǎn)請(qǐng)是產(chǎn)四品性靈能更烤加適功合于婆某項(xiàng)蓄專(zhuān)門(mén)孔用途貍。艘季優(yōu)質(zhì)獎(jiǎng)碳素李結(jié)構(gòu)視鋼還倉(cāng)可以迎按照濫加工棕產(chǎn)品慕的形訪狀（行如棒莫材、燥線材來(lái)、薄詳板、磚厚板箏、鋼攀帶、菠鋼絲臣、鋼飯管等美）和路鑄件盟、鍛誤件分風(fēng)類(lèi)，助也可坊以按倉(cāng)照冶掠煉工管藝（購(gòu)如沸柿騰鋼右、鎮(zhèn)蔑靜鋼懂）等己分類(lèi)伸。黎第三聽(tīng)節(jié)配碳素似結(jié)構(gòu)筍鋼的哀定義嚼與分積類(lèi)計(jì)檔碳素江結(jié)構(gòu)漲鋼鋼脊中除柏含有素主要暴為了目脫氧修而加象入的恭硅、河錳元死素外夏，不壩含其點(diǎn)他有弦意加幸入的舊合金裁元素麗。鋼獨(dú)中硫距、磷擇雜質(zhì)秤含量豪較高饞，一蘋(píng)般來(lái)丙說(shuō)普所通質(zhì)殿量碳恐素結(jié)燙構(gòu)鋼誰(shuí)的硫遷的質(zhì)梢量分產(chǎn)數(shù)不制大于場(chǎng)0.罷05招0%桃、磷英的質(zhì)素量分倉(cāng)數(shù)不喂大于愚0.擺04常5%旦；優(yōu)蔑質(zhì)碳爛素結(jié)宗構(gòu)鋼澡硫和斜磷的望質(zhì)量錘分?jǐn)?shù)憤不大大于0株.0創(chuàng)40棄%。讀這類(lèi)糞鋼通評(píng)常以愛(ài)熱軋形狀態(tài)凡交貨墊和使酷用，墾主要畫(huà)用于塘工程種結(jié)構(gòu)謊。消一拼、富我國(guó)龍標(biāo)準(zhǔn)姜的規(guī)刃定晚撕根據(jù)梢國(guó)家悔標(biāo)準(zhǔn)升GB鬧/T館1預(yù)33霧04幕-1折99陣1《絕鋼分謠類(lèi)》威，碳微素結(jié)虛構(gòu)鋼殲屬于按非合決金鋼鼻，是親非合劇金鋼蹄中的啞一種作。非依合金鞭鋼還錦莊包括嚷優(yōu)質(zhì)吹碳素剃結(jié)構(gòu)艷鋼、螞碳素嶄工具嫩鋼、遺碳素迷彈簧姥鋼、轉(zhuǎn)易切艇削碳藍(lán)素鋼偷，以宅及其賽他一區(qū)些具侍有特山殊性洽能和徐用途愧的鋼垃。（一）按化學(xué)成分非合金鋼各元素規(guī)定含量的界限值如表1-1-1所示。對(duì)鋼規(guī)定的任一元素的規(guī)定含量符合表中所列相應(yīng)元素的界限范圍時(shí)，這些鋼不非合金鋼。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件或訂貨單中對(duì)鋼的熔煉分析化學(xué)成分規(guī)定最低值或范圍時(shí)，應(yīng)以最低值作為規(guī)定時(shí)進(jìn)行分類(lèi)；若規(guī)定最高值時(shí)，應(yīng)以最高值的0.7倍作為規(guī)定含量進(jìn)行分類(lèi)。變根據(jù)娃GB升/T猾7驗(yàn)00嫂-1域98宿8《捐碳素長(zhǎng)結(jié)構(gòu)嘩鋼》解化學(xué)吵成分抵的規(guī)朗定，屯其所渾包括岔的各墳種牌它號(hào)鋼則均屬普于非饒合金劃鋼。乏（清二）綁按尸質(zhì)量夸等級(jí)仁非合痰金鋼沖分為護(hù)普通球質(zhì)量臉?lè)呛峡窠痄撟g、優(yōu)侄質(zhì)非膽合金烘鋼和昌特殊旦質(zhì)量稼非合畫(huà)金鋼掙。根逢據(jù)G堪B/尼T歲70鞋0-浴19團(tuán)88羞的有男關(guān)規(guī)感定，考其所然包括槍的A陰、B污等級(jí)倆的鋼牛屬于湖普通染質(zhì)量彼非合鼻金鋼叛；C義、D紹等級(jí)筒的鋼糖屬于軍優(yōu)質(zhì)定非合感金鋼賢。女普通櫻質(zhì)量或非合胃金鋼呀是指膜不規(guī)計(jì)定生文產(chǎn)過(guò)遵程中撿需要條特別頭控制滲質(zhì)量菠要求價(jià)的，嘆并應(yīng)庫(kù)同時(shí)泰符合賺下列蝕4種患條件冊(cè)的鋼摘。捧（蜻1）蜂鋼夢(mèng)為非舟合金歡化的榨（符克合對(duì)詢非合惜金鋼爆的合綁金元間素規(guī)誓定含筍量界綠限值司的規(guī)凡定）梁；鮮（挪2）辦不騙規(guī)定炎熱處略理（晃退火也、正煌火、肅消除游應(yīng)力透及軟軟化處熱理不求作為別熱處斥理）個(gè)；升（正3）蛛如滿產(chǎn)品云標(biāo)準(zhǔn)茄或技瞞術(shù)條網(wǎng)件中券有規(guī)維定，匯其特莊性值霞應(yīng)符頸合下機(jī)列條孔件：陪吃碳的豪質(zhì)量弓分?jǐn)?shù)傻最高癢值杏≥寸0.傲10釘%;窯常硫或吸磷的黎質(zhì)量從分?jǐn)?shù)子最高賞值悼≥輸0.劃04鋤5%唉；致覆氮的酬質(zhì)量究分?jǐn)?shù)趙最高濕值王≥犁0.通00配7%揀；順津抗拉冷強(qiáng)度妥最低簡(jiǎn)值婚≤碧69巡0M鉗Pa追；候攔屈服奧點(diǎn)或挑屈服謠強(qiáng)度致最低掃值騰≤賓36到0M挖Pa賀；壞姐伸長(zhǎng)好率最溜低值兼（L旁o=持5.犧65擔(dān)F盟o旦）聞≤烈33鋪%;站此彎心教直徑潑最低投值根≥幟0.傲5*扎試件諷厚度塔；漏另沖擊角功最腦低值瓦（2屋0冤℃竄，V們型，礦縱向嗽標(biāo)準(zhǔn)注試樣鹽）肌≤過(guò)27敞J；劈坦洛氏羞硬度庭最高核值（念HR膀B）零≥逮6鍛0。壞刃注：溝力學(xué)兼性能姻的規(guī)叔定值特是指盼用厚傍度為擱3-杜-1獲6m病m鋼瘋料縱監(jiān)向或議橫向膨試樣庸測(cè)定獨(dú)的性塑能。氧（息4）還未歇規(guī)定凡其他佳質(zhì)量憑要求帽。還隆優(yōu)質(zhì)藍(lán)非合很金鋼擾是指展除普世通質(zhì)希量非蕉合金甘鋼和歸特殊終質(zhì)量努非合產(chǎn)金鋼最以外物的非課合金糕鋼。萌在生馬產(chǎn)過(guò)頂程中魯需要劣特別雁控制偵質(zhì)量潛（例致如控序制晶弟粒度勵(lì)，降符低硫皺、磷椅含量榜，改消善表秧面質(zhì)此量或?yàn)V增加駱工藝擇控制惱等）愿，以腐達(dá)到扣比普養(yǎng)通質(zhì)愁量非酬合金馳鋼特謹(jǐn)殊的養(yǎng)質(zhì)量奴要求脖（例丈如良伍好的偷抗脆騰斷性供能，三良好爐的冷揉成形露性能鈴等）池，但矮這種安鋼的哭生產(chǎn)攏控制雜不如腫特殊聾質(zhì)量觸非合朝金鋼略嚴(yán)格梢（如亦不控仇制淬符透性彎）。雁董特殊添質(zhì)量致非合愈金鋼眨是指扣生產(chǎn)障過(guò)程兩中需主要特丘別嚴(yán)長(zhǎng)格控紐制質(zhì)少量的捧性能腸（例專(zhuān)如控敏制淬箱透性遞和純準(zhǔn)潔度奉）的案非合鈴金鋼喉，應(yīng)晴符合躁下列楊條件戀。堅(jiān)（何1）短鋼裹材要掏經(jīng)熱日處理兄并至父少具專(zhuān)有下攔列一嗎種特洗殊要蠻求的模非合糖金鋼朝（包宇括易秋切鋼愈和工之具鋼雨）：精玻①緣要烤求淬好火和臘回火槐，或確模擬倡表面壩硬化倦狀態(tài)流下的痕沖擊肉性能電；霧芳②鍋要蠅求淬夢(mèng)火或秧淬火鎮(zhèn)和回丟火后筐的淬譯硬層憤深度達(dá)或表類(lèi)面硬底度；錄個(gè)③傾要微求限牧制表飾面缺臥限，繡比冷延鐓和適冷擠蝶壓用敬鋼的悄規(guī)定避更嚴(yán)雖格；稼焰④朗要文求限盆制非莊金屬造夾雜盾物含勝量和譽(yù)（或唯）要抬求內(nèi)葛部材煉質(zhì)均銹勻性菊?？?剖2)拼鋼恩材不梅進(jìn)行檔熱處鐘理并廢至少約應(yīng)具栗有下兇述一慨種特縱殊要細(xì)求的緊非合拘金鋼沈：敲刺①它要爛求限歌制非合金屬謝夾雜木物含眼量和戲（或依）內(nèi)搭部材監(jiān)質(zhì)均膀勻性鴿，例霸如鋼幅板抗周層狀迫撕裂激性能狂。澤際②漂要那求限劈制磷能含量王和（席或）戒硫含唱量最冷高值胃，并籮符合距如下財(cái)規(guī)定鍋：竿傘熔煉?cǎi)R分析始值暗≤禮0.簡(jiǎn)02孟0%套；爭(zhēng)佛成品扒分析昨值瘋≤此0.蜂02蛛5%抄。效轎③摘要五求殘禾余元興素的角含量濫同時(shí)筐作如失下限喘制：典擱銅熔迅煉分悲析最映高質(zhì)拆量分剃數(shù)禿≤植0.鈔10鳳%；煤瑞鈷熔投煉分孔析最樓高質(zhì)良量分洲數(shù)井≤喊0.電05灣%；襲濱釩熔父煉分棄析最集高質(zhì)輔量分飲數(shù)≤技0巖.0伐5%棵。言筐④求表機(jī)面質(zhì)詠量的丸要求宣比冷滴鐓和黎冷擠高壓用暮鋼的憲規(guī)定效更嚴(yán)迅格。謝（裂3）砍具有哪規(guī)定住的電薄磁性睛能的帥鋼。肌（千三）勢(shì)按年主要鈔性能槐及使點(diǎn)用特赤性分衫，G卷B/顧T濃70今0-刊19緞88擇所包葛括的跑碳素警結(jié)構(gòu)冤鋼主件要屬小于以距規(guī)定劫最低階強(qiáng)度堤為主域要特傘性的適非合胸金鋼斑，是窯需要拍保證拆鋼的跨強(qiáng)度史特性相的工軌程結(jié)程構(gòu)和派機(jī)械鉆結(jié)構(gòu)吉用的剖非合射金鋼提。這慌類(lèi)鋼僻要求美限制靠最低踏抗拉皮強(qiáng)度不、最彩低屈諷服強(qiáng)鬧度，分并具白有一棒定的宏綜合譯力學(xué)郊性能占和工槍藝性以能。藝二帖、僑國(guó)外勺和國(guó)速際（智IS燦O）騰標(biāo)準(zhǔn)然規(guī)定偶（禁一）繪國(guó)方際標(biāo)遺準(zhǔn)（千IS缸O）扒的規(guī)歸定男普根據(jù)黃國(guó)際殖標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)IS梳O范49砍48觸-1清：1車(chē)98脊2《針?shù)摲钟[類(lèi)-掩第1梅部分錄：根聯(lián)據(jù)化坡學(xué)成牙分鋼喚分為麥非合惑金鋼賠和合傲金鋼遍》的微規(guī)定麻，根狡據(jù)鋼繳的化差學(xué)成頂分分端為非澇合金祝鋼和叉合金謎鋼。挖非合軌金鋼雀與合片金鋼許中元衛(wèi)素含可量界檢限值剖如表給1-驚1-證3所艷示。椅對(duì)于灑表中程所列工的所獵有元晴素，緞規(guī)定墊的鋼麗中每亂個(gè)元凈素的版質(zhì)量潤(rùn)分?jǐn)?shù)靜比表篩中所領(lǐng)列相療應(yīng)元筋素小坑時(shí)，默這種作鋼為紀(jì)非合雞金鋼夾。止對(duì)表莖中列士出元高素的聽(tīng)熔煉六分析冊(cè)僅規(guī)溝定了寫(xiě)最低全值和醬范圍構(gòu)時(shí)，倉(cāng)應(yīng)根走據(jù)最殃低值超進(jìn)行顫分類(lèi)已。當(dāng)錳的熔煉分析僅規(guī)定最大值時(shí)，應(yīng)根據(jù)該最大值進(jìn)行分類(lèi)。除錳以外的其他元素，僅規(guī)定熔煉分析最大值時(shí)，取該值的0.7倍進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4948-2：1981《鋼分類(lèi)—第2部分：非合金鋼和合金鋼按主要質(zhì)量級(jí)別和主要性能及使用特性的分類(lèi)》的規(guī)定，按主要質(zhì)量級(jí)別非合金鋼分為普通鋼（basesteel）、非合金優(yōu)質(zhì)鋼（unalloyedqualitysteel）和非合金特殊鋼（unalloyedspecialsteel）。普通鋼是指不規(guī)定在生產(chǎn)中需特別控制質(zhì)量要求的鋼，并應(yīng)同時(shí)滿足下列4個(gè)條件：（1）鋼是非合金化的。（2）不規(guī)定進(jìn)行熱處理（例如消除應(yīng)力處理、軟化處理、退火或正火，不作為熱處理）。（3）如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件中有規(guī)定，其特性值應(yīng)符合以下條件：抗拉強(qiáng)度最低值≤690MPa；屈服強(qiáng)度最低值≤360MPa；伸長(zhǎng)率最低值（Lo=5d）≤26%；彎心直徑最低值≥1*試樣厚度；沖擊功最低值（20C，ISOV型缺口，縱向）≤27J；洛氏硬度最高值（HRB）≥60；碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高值≥0.10%；磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高值≥0.050%；硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高值≥0.050%；氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高值≥0.007%。注：上述力學(xué)性能為3—16mm厚度鋼材性能，并適用于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)定的橫向或縱向試樣。（4）未規(guī)定其他質(zhì)量要求非合金優(yōu)質(zhì)鋼是指在生產(chǎn)過(guò)程中與普通鋼比較需要特別加以控制（例如控制晶粒度、減少硫和磷的含量、改善表面質(zhì)量或增加生產(chǎn)控制等），以達(dá)到特殊的質(zhì)量要求，如良好的抗脆斷性能、良好的冷成形性能等。但這種鋼的生產(chǎn)控制不如要求控制淬透性的經(jīng)典的非合金特殊鋼那樣嚴(yán)格。非合金優(yōu)質(zhì)鋼是不包括在普通鋼和非合金特殊鋼的鋼。非合金特殊鋼是指生產(chǎn)中要求與生產(chǎn)控制淬透性的經(jīng)典非合金特殊鋼一樣專(zhuān)門(mén)加強(qiáng)質(zhì)量控制的鋼。下列非合金鋼為特殊鋼：（1）所有預(yù)定要熱處理，至少具有下述特性之一要求的非合金鋼（包括易切鋼和工具鋼）：①在淬火和回火，或模擬的表面硬化狀態(tài)的沖擊性能要求。②在淬火或淬火和回火后的硬化深度或表面硬度的要求。③限制表面缺陷的要求。④要求限制非金屬夾雜物含量和（或）要求內(nèi)部均勻性。（2）所有不進(jìn)行熱處理，至少應(yīng)具有下述特性之一要求的非合金鋼：①限制非金屬夾雜含量和（或）內(nèi)部均勻性的要求，例如鋼板抗層狀撕裂性能。②最大磷含量和（或）硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)限定如下：熔煉分析≤0.020%成品分析≤0.025%③殘余元素含量同時(shí)作如下限制：銅熔煉分析最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.10%鈷熔煉分析最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.05%釩熔煉分析最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.05%④表面質(zhì)量要求比冷鐓和冷擠壓用鋼的規(guī)定更嚴(yán)格。（3）具有規(guī)定的電磁性能的鋼。按主要特性非合金鋼分類(lèi)如下：（1）規(guī)定最大抗拉強(qiáng)度（Re）、最大屈服強(qiáng)度（Rm）的最大布氏硬度（HBS）為主要特性的非合金鋼。（2）規(guī)定最小拉強(qiáng)度（Re）、最小服強(qiáng)度（Rm）為主要特性的非合金鋼。（3）以碳含量為主要特性的非合金鋼（非合金易切鋼、非合金工具鋼除外）。（4）非合金易切鋼。（5）非合金工具鋼。（6）具有專(zhuān)門(mén)規(guī)定電磁性能的非合金鋼。（7）其他非合金鋼。（二）歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN10020-1991《鋼的等級(jí)和分類(lèi)》的規(guī)定，除個(gè)別處有一些差別外，基本上與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4948-1：1982和ISO4948-2：1981相同。其中普通鋼的特性值硫磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高值均為不小于0.045%。（三）日本標(biāo)準(zhǔn)JISGO203碳素鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常為0.02%至約2%。通常鋼中還含有少量的硅、錳、硫、磷等元素。碳素鋼按碳含量和硬度（包括強(qiáng)度）分類(lèi)如下：按碳含量分類(lèi)：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。按硬度分類(lèi)：極軟鋼、軟鋼、硬鋼。表1-1-3元素界限值（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%GB/T13304ISO4948-1EN10020Al<0.10<0.10<0.10B<0.0005<0.0008<0.0008Bi<0.10<0.10<0.10Cr<0.30<0.30<0.30Co<0.10<0.10<0.10Cu<0.10<0.40<0.40Mn<1.00<1.65<1.65Mo<0.05<0.08<0.08Ni<0.30<0.30<0.30Nb<0.02<0.06<0.06Pb<0.40<0.40<0.40Se<0.10<0.10<0.10Si<0.50<0.50<0.50Te<0.10<0.10<0.10Ti<0.05<0.05<0.05W<0.10<0.10<0.10V<0.04<0.10<0.10Zr<0.05<0.05<0.05La系（每一種元素）<0.02<0.05<0.05其他規(guī)定元素（S、P、C、N除外）<0.05<0.05<0.05（四）美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMA749當(dāng)對(duì)鋁、鉻、鈷、鈮、鉬、鎳、鈦、鎢、釩、鋯，或?yàn)榱双@得所期望的合金化效果而加入的任一元素不規(guī)定或不要求最小含量時(shí)，當(dāng)對(duì)銅規(guī)定的最小質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)0.40%時(shí)，或?qū)ο铝腥我辉匾?guī)定最大含量不超過(guò)所注明的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（錳1.65%、硅0.60%、銅0.60%）時(shí)，該類(lèi)鋼稱(chēng)為碳素鋼。在所有碳素鋼中，有時(shí)不可避免在存在著從原材料中帶入少時(shí)的一些殘余元素，如銅、鎳、鉬、鉻等，對(duì)這些殘余元素，不作規(guī)定或不要求。因?yàn)檫@些元素不是主要的，通常不測(cè)定或不報(bào)告。第四節(jié)低合金高強(qiáng)度鋼的定義與分類(lèi)低合金高強(qiáng)度鋼作為近幾十年發(fā)展很快且生產(chǎn)量大、使用面廣的工程結(jié)構(gòu)材料，至今世界各國(guó)還沒(méi)有共同認(rèn)可的定義和分類(lèi)?，F(xiàn)就我國(guó)的國(guó)外一些主要國(guó)家及組織的標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)規(guī)定簡(jiǎn)介如下：一、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定（一）根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13304《鋼分類(lèi)》第一部分“鋼按化學(xué)成分分類(lèi)”，低合金鋼合金元素含量的規(guī)定界限值如表1-1-4所示。表1-1-4低合金鋼合金元素規(guī)定含量界限值合金元素合金元素規(guī)定含量界限值，%合金元素合金元素規(guī)定含量界限值，%Cr0.30—<0.50Si0.50—<0.90Cu0.40—<0.50Ti0.05—<0.13Mn1.00—<1.40V0.04—<0.12Mo0.05—<0.10Zr0.05—<0.12Ni0.30—<0.50La(每一種元素)0.02—<0.05Nb0.02—<0.061.合金元素含量的規(guī)定（1）標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件或訂單對(duì)鋼的熔煉分析化學(xué)成分規(guī)定最低值或范圍時(shí)，應(yīng)以最低值作為規(guī)定含量進(jìn)行分類(lèi)。（2）標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件或訂單對(duì)鋼的熔煉分析化學(xué)成分規(guī)定最高值時(shí)，應(yīng)以最高值的0.7倍作為規(guī)定含量進(jìn)行分類(lèi)。2.標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件對(duì)鋼規(guī)定的任一合金元素，按上述確定的每個(gè)合金元素規(guī)定含量的百分?jǐn)?shù)，處在表1-1-4中所列界限值范圍內(nèi)時(shí)為低合金鋼。3.當(dāng)鉻、銅、鉬、鎳四種元素，有其中兩種、三種或四種元素同時(shí)規(guī)定在鋼中時(shí)，對(duì)于低合金鋼應(yīng)同時(shí)考慮這些元素中每種元素的規(guī)定含量，所有這些元素的規(guī)定含量總和，應(yīng)不大于規(guī)定的兩種、三種或四種元素中每種元素最高界限值總和的70%。這一原則也適用于鈮、鈦、釩、鋯四種元素。（二）根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13304《鋼分類(lèi)》第二部分“鋼按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能及使用特性分類(lèi)”，低合金鋼分類(lèi)如下。1.低合金鋼按主要質(zhì)量等級(jí)分為普通質(zhì)量低合金鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼、特殊質(zhì)量低合金鋼三類(lèi)：（1）普通質(zhì)量低合金鋼普通質(zhì)量低合金鋼是指不規(guī)定生產(chǎn)過(guò)程中需要特別控制質(zhì)量要求的供作一般用途的低合金鋼。應(yīng)同時(shí)滿足以下條件：1）合金含量較低（符合對(duì)低合金鋼的合金元素規(guī)定含量界限值的規(guī)定；2）不規(guī)定熱處理（退火、正火、消除應(yīng)力及軟化處理不作為熱處理對(duì)待3）如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件中有規(guī)定，其特性值應(yīng)符合下列條件：硫或磷含量最高值：≥0.045%；抗拉強(qiáng)度最低值：≤690MPa；屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度最低值：≤360MPa；伸長(zhǎng)率最低值：≤26%；彎心直徑最低值：≥2*試樣厚度；沖擊功最低值（20℃，V型縱向標(biāo)準(zhǔn)試樣）：≤27J。注：①力學(xué)性能的規(guī)定值指厚度為3—16mm鋼材的縱向或橫向試樣測(cè)定的性能。②抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度特性值只適用于可焊接的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。4）未規(guī)定其他質(zhì)量要求。普通質(zhì)量低合金鋼主要包括：①一般用途低合金結(jié)構(gòu)鋼，規(guī)定的屈服強(qiáng)度不大于360MPa，如GB/T1591規(guī)定的Q295A、QQ345A；②低合金鋼筋鋼，如GB1449規(guī)定的20MnSi、20MnTi、20MnSiV、25MnSi、20MnNbb；③鐵道用一般低合金鋼，如GB11264規(guī)定的低合金輕軌鋼45SiMnP、50SiMnP；④礦用一般低合金鋼，如GB/T3414規(guī)定的M510、M540、M565熱軋鋼。（2）優(yōu)質(zhì)低合金鋼優(yōu)質(zhì)低合金鋼是指點(diǎn)除普通質(zhì)量低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼以外的低合金鋼，在生產(chǎn)過(guò)程中需要特別控制質(zhì)量（（例如降低硫、磷含量，控制晶粒度，改善表面質(zhì)量，增加工藝控制等），以達(dá)到比普通質(zhì)量低合金鋼特殊的質(zhì)量要求（例如良好的抗脆斷性能、良好的冷成形性能等），但這種鋼的生產(chǎn)控制和質(zhì)量要求，不如特殊質(zhì)量低合金鋼嚴(yán)格。優(yōu)質(zhì)低合金鋼主要包括：①可焊接的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，規(guī)定的屈服強(qiáng)度大于360MPa而小于420MPa的一般用途低合金結(jié)構(gòu)鋼，如GB/T1591規(guī)定的Q295B、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E、Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E；②鍋爐的壓力容器用低合金鋼。如GB713規(guī)定的16Mng、12Mng、15MnVg；YB/T5139規(guī)定的HP295、HP325、HP345、HP365、；GB6654規(guī)定的16MnR、15MnVR、15MnVNR；GB6479規(guī)定的16Mn、15MnV；③造船用低合金鋼，如GB712規(guī)定的AH36、DH36、EH36；④汽車(chē)用低合金鋼，如GB/T3273規(guī)定的09MnREL、06TiL、08TiL、09SiVL、16MnL、16MnREL；⑤橋梁用低合金鋼，如YB168規(guī)定的12Mnq、12MnVq、16Mnq、15MnVq、15MnVNq、YB（T）10規(guī)定的16Mnq、16MnCuq、15MnVq、15MnVNq；⑥自行車(chē)用低合金鋼。如YB/T5064、YB/T5066、YB/T5067、YB/T5068規(guī)定的12Mn、16Mn、19Mn；⑦低合金耐候鋼，如GB/T4171規(guī)定的09CuPCrNi-A、09CuPCrNi-B、09CuP、GB/T4172規(guī)定的16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、15MnCuCr-QT；⑧鐵道用低合金鋼。如GB2585規(guī)定的低合金重軌鋼U71Cu、U71Mn、U70MnSi、U71MnSiCu、YB/T5055規(guī)定的起重機(jī)用低合金鋼軌鋼U71Mn；⑨礦用低合金結(jié)構(gòu)鋼，如GB/T2414規(guī)定的M540、M565熱處理鋼；⑩輸油、輸氣管線用低合金鋼；其他低合金鋼。（3）特殊質(zhì)量低合金鋼特殊質(zhì)量低合金是生產(chǎn)過(guò)程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能（特別是嚴(yán)格制硫、磷等雜質(zhì)含量和純潔度）的低合金鋼。應(yīng)至少符合下列一種條件：①規(guī)定限制非金屬夾雜物含量和（或）內(nèi)部材質(zhì)均勻性，如鋼板抗層狀撕裂性能；②規(guī)定嚴(yán)格控制磷含量和（或）硫含量最高值，并符合下列規(guī)定：熔煉分析值：≤0.020%；成品分析值：≤0.025%；③規(guī)定限制殘余元素含量，并應(yīng)同時(shí)符合下列規(guī)定：銅熔煉分析最高值：≤0.10%；鈷熔煉分析最高值：≤0.05%；釩熔煉分析最高值：≤0.05；④規(guī)定低溫（低于-40℃）沖擊性能；⑤可焊接的高強(qiáng)度鋼，規(guī)定的屈服強(qiáng)度最低值不小于420MPa（厚度3—16mm鋼材取縱向或橫向試樣測(cè)定的性能）。特殊質(zhì)量低合金鋼主要包括：①低合金高強(qiáng)度鋼，如GB/T1591規(guī)定的Q420A、Q420B、Q420C、Q420D、Q420E、Q460C、Q460D、Q460E；②保證厚度方向性能的低合金鋼，如GB/T5313規(guī)定的所有低合金鋼牌號(hào)；③鐵道用低合金鋼，如GB8601規(guī)定的CL45MnSiV；④低溫壓力容器用低合金鋼，如GB3531規(guī)定的16MnDR、09MnNiDR、15MnNiDR；⑤艦船、兵器用于低合金鋼；⑥刮臉刀片用低合金鋼，如YB/T5060規(guī)定的Cr03.2.低合金鋼主要性能及使用特性分類(lèi)如下：（1）可焊接低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼這類(lèi)鋼是低合金鋼的主要部分，是具有較高屈服強(qiáng)度的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)用鋼。其綜合力學(xué)性能良好，適于用通常的方法進(jìn)行焊接，規(guī)定的屈服強(qiáng)度約為300—460MPa.鋼中碳含量一般不大于0.20%，鋼的強(qiáng)度提高主要依靠合金元素的作用，錳作為主要強(qiáng)化元素一般不大于1.80%，此外還分別含有釩、鈦、鈮、鋯等細(xì)化晶粒的合金元素。通用的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)如Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等；船體用低合金結(jié)構(gòu)銅牌號(hào)如AH36、DH36、EH36等；汽車(chē)大梁用低合金鋼牌號(hào)如06TiL、08TiL、10TiL、09SiVL、16MnL、16MnREL等。橋梁用低合金銅牌號(hào)如12Mnq、12MnVq、16Mnq、16MnCuq、15MnVq、15MnVNq等.（2）低合金耐候鋼低合金耐候鋼是在鋼中加入銅、磷、硅、鉻、鎳和鉬等合金元素以顯著提高其耐大氣腐蝕性能。常用的低合金耐候銅牌號(hào)如09CuPCrNi、09Cu、16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、15MnCuCr-QT等。(3)低合金鋼筋鋼低合金鋼筋鋼是在鋼中加入錳、硅、鈦、釩、鎳等合金元素，以達(dá)到要求的強(qiáng)度性能、冷彎性能、一定的屈服點(diǎn)與抗拉強(qiáng)度比值，較好的焊接性能。常用的低合金鋼筋銅牌號(hào)如20MuSi、20MnTi、20MnSiV、25MuSu、20MnNbb等.（4）低合金鋼鐵道用低合金鋼主要包括重軌、輕軌、車(chē)輪、異型鋼等。這類(lèi)飲要求對(duì)生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)格控制，對(duì)低倍組織、軌端淬火、淬火回火熱處理、落錘試驗(yàn)、沖擊性能、非金屬變白雜物、表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量等有特殊要求。主要牌號(hào)如U71Cu、U71Mn、U71MnSi、U70MnSiCu、45SiMnP、50SiMnP、09CuPRE、09V、CL45MnSiV等。（5）礦用低合金銅礦用低合金銅用于礦機(jī)設(shè)備和礦井支護(hù)，如礦機(jī)用刮板銅和槽幫鋼牌號(hào)M540、M565；礦山巷道支護(hù)用U型銅牌號(hào)20MnVK、25MnVK等。（6）其他低合金鋼除上述外，合金元素含量屬于低合金鋼范圍的其他用途的鋼。二、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定（一）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4948/1《鋼分類(lèi)—第1部分：根據(jù)化學(xué)成分鋼分為非合金鋼和合金鋼》根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，鋼按照化學(xué)成分分為非合金鋼和合金鋼。2.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4948/2《鋼分類(lèi)—第2部分：非合金鋼和合金鋼按主要質(zhì)量級(jí)別和主要性能及使用我特性的分類(lèi)》根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，按照鋼的主要質(zhì)量級(jí)別和主要性能及使用特性。合金鋼分為合金優(yōu)質(zhì)鋼和合金特殊鋼。所謂合金優(yōu)質(zhì)鋼是生產(chǎn)量相當(dāng)大的低合金含量的鋼，與合金特殊相比，其質(zhì)量要求容易滿足。合金優(yōu)質(zhì)鋼中，具有高屈服強(qiáng)度的可焊接細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)同時(shí)滿足下列條件：規(guī)定的最小屈服強(qiáng)度小于420MPa（厚度≤16mm）；規(guī)定的熔煉分析合金元素含量的最小值或成分范圍的下限應(yīng)符合表1-1-5的規(guī)定。如果合金元素僅以最大的含量值來(lái)規(guī)定，則根據(jù)該最大值的70%來(lái)確定（錳含量下限除外）。表1-1-5高屈服強(qiáng)度合金優(yōu)質(zhì)鋼合金元素極限含量合金元素極限含量，%合金元素極限含量，不小于，%Cr0.30-<0.501）Al0.10Cu0.40-<0.501）B0.0008La系0.05-<0.06Bi0.10Mn1.65-<1.80Co0.10Mo0.08-<0.10Pb0.40Ni0.30-<0.50Se0.10Nb0.06-<0.08Si0.50Ti0.05-<0.12Te0.10V0.10-<0.12W0.10Zr0.05-<0.121）當(dāng)這些元素的兩種、三種、或四種一起規(guī)定在鋼中時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮：----這些元素中每種元素的極限含量；----全部這些元素的極限含量應(yīng)等于規(guī)定中的兩種、三種或四種元素中每種元素極限含量的總和的70%。2）1）的原則也適用于這些元素。此外，優(yōu)質(zhì)合金鋼還包括僅以銅合金化的鋼，其銅含量規(guī)定的最小值不小于0.40%，但小于0.50%?；蛘?，如果不規(guī)定最小值，規(guī)定的最大值不小于0.57%，但小于0.70%（其他合金優(yōu)質(zhì)鋼略去一編者）。（二）歐洲標(biāo)準(zhǔn)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN10020《鋼級(jí)的定義和分類(lèi)》根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，鋼按照化學(xué)成分分為非合金鋼和合金鋼；按照主要質(zhì)量等級(jí)分類(lèi)，合金鋼分為合金優(yōu)質(zhì)鋼和合金特殊鋼。所謂合金優(yōu)質(zhì)鋼是用于類(lèi)似非合金優(yōu)質(zhì)鋼的用途，通常不要求淬火和回火或表面硬化處理。合金優(yōu)質(zhì)鋼中，可焊接細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼，包括壓力容器和鋼管用鋼。除僅規(guī)定銅合金元素的鋼之外，應(yīng)滿足下列所有條件：①規(guī)定的最小屈服強(qiáng)度小于380MPa（厚度≤16mm）；②規(guī)定的熔煉分析合金元素含量的最小值應(yīng)符合表1-1-6的規(guī)定；③除錳以外的合金元素，如果僅規(guī)定熔煉分析最大值時(shí)，應(yīng)該取最大值的70%來(lái)確定。當(dāng)錳僅規(guī)定最大值時(shí)，界限值為1.80%；表1-1-6高屈服強(qiáng)度合金優(yōu)質(zhì)鋼合金元素極限含量合金元素極限含量，%合金元素極限含量，不小于，%Cr0.30-<0.501）Al0.10Cu0.40-<0.501）B0.0008La系0.05-<0.06Bi0.10Mn1.65-<1.80Co0.10Mo0.08-<0.10Pb0.40Ni0.30-<0.50Se0.10Nb0.06-<0.08Si0.50Ti0.05-<0.12Te0.10V0.10-<0.12W0.10Zr0.05-<0.121）當(dāng)這些元素的兩種、三種、或四種一起規(guī)定在鋼中時(shí)，并且合金含量低于表中規(guī)定的界限值上限時(shí)，對(duì)有關(guān)的兩種、三種或四種元素，以上述每個(gè)界限值的總和的70%作為分類(lèi)的界限值。2）1）的原則也適用于這些元素。④規(guī)定的沖擊功不大于27J（--50℃，縱向ISOV型缺口試樣）。1）歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN10020己被歐洲一些國(guó)家采用作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、如德國(guó)DINEN10020、英國(guó)BSEN10020、法國(guó)NFEN10020等。一編者（三）美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMA749《術(shù)語(yǔ)定義》低合金高強(qiáng)度鋼為一組高強(qiáng)度用鋼。其強(qiáng)度和在某些條件下具有的耐大氣腐蝕性能是通過(guò)加入適量的一種或多種合金元素而得到的。（四）日曬標(biāo)準(zhǔn)日本標(biāo)準(zhǔn)JISGO203《鋼鐵術(shù)語(yǔ)》為了更好地改善鋼的性能或使鋼具有所要求的性能而加入一種、兩種或以上的合金元素。其中含合金元素超過(guò)表1-1-7數(shù)值的稱(chēng)為合金鋼。按合金元素含量多少，稱(chēng)為高合金鋼和低合金鋼。表1-1-7合金元素含量的界限值合金元素含量，%合金元素含量，%Al0.3Ni0.3B0.0008Nb0.06Cr0.3Si0.6Co0.3Ti0.05Cu0.4W0.3Pb0.4V0.1Mn1.65Z0.05Mo0.08除S、P、C、N以外的其他元素0.1綜上所述，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13304《鋼分類(lèi)》中按照化學(xué)成分將鋼分為三類(lèi)：非合金鋼、低合金鋼和合金鋼。而國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)及一些國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)按化學(xué)成分將鋼分為兩類(lèi)：非合金鋼和合金鋼，低合金高強(qiáng)度鋼僅是合金鋼中的一小類(lèi)。美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)中有很多低合金鋼標(biāo)準(zhǔn)，其中大多數(shù)是低合金高強(qiáng)度鋼標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)低合金鋼己形成完整的牌號(hào)系列的標(biāo)準(zhǔn)系列。牌號(hào)素列中以錳系為主，有些加入微量鉬、鈮、釩、銅、氮、稀土等合金元素，其中大量生產(chǎn)的是16Mn。如果按照一些國(guó)家或組織的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼進(jìn)行分類(lèi)，則我國(guó)的一些低合金鋼基本上都應(yīng)劃分為非合金鋼。美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的低合金鋼也是一樣，除部分鉻、鎳含量高的牌號(hào)外，很多牌號(hào)也要?jiǎng)澐譃榉呛辖痄?。美?guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)中還有“碳錳鋼”，其作為碳素鋼中的一類(lèi)，其中大部分與我國(guó)錳系列低合金鋼近似。第五節(jié)不銹鋼的定義與分類(lèi)一、定義不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿和鹽等溶液，或其他腐蝕介質(zhì)中具有一定化學(xué)穩(wěn)定性的鋼的總稱(chēng)。一般來(lái)講，耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼稱(chēng)為不銹鋼。而將其中耐酸、堿和鹽等侵蝕性的介質(zhì)腐蝕的鋼稱(chēng)為耐蝕鋼。或耐酸鋼。不銹鋼具有不銹性，但不一定耐蝕，而耐蝕鋼則一般都具有較好的不銹性。不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能是由于在鐵碳合金中加入了鉻所致。盡管其他元素，如銅、鋁以及硅、鎳、鉬等也能提高鋼的耐腐蝕性能，但沒(méi)有鉻的存在這些元素的作用就受到了限制。因此，鉻是不銹鋼中最重要的元素。具有良好耐腐蝕性能的不銹鋼所需的最低的鉻含量取決于腐蝕介質(zhì)。美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)（AISI）以4%鉻作為劃分不銹鋼與其他鋼的界限。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISG0203中規(guī)定，所謂不銹鋼即是以提高耐腐蝕性能為目的而含有鉻或鉻鎳的合金鋼，一般鉻含量約大于11%。德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN10020規(guī)定不銹鋼的鉻含量不小于10.5%。碳含量不大于1.2%。我國(guó)一般將不銹鋼的鉻含量定為不小于12%。不銹鋼的耐腐蝕性能，一般認(rèn)為是由于在腐蝕介質(zhì)的作用下其表面形成“鈍化膜”的結(jié)果，而耐腐蝕的能力則取決于“鈍化膜”的穩(wěn)定性。這除了與不銹鋼的化學(xué)成分有關(guān)外，還與腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)、濃度、溫度、壓力、流動(dòng)速度，以及其他因素有關(guān)。二、分類(lèi)不銹鋼的種類(lèi)很多，按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13304-1991《鋼分類(lèi)》以及國(guó)際上通用的分類(lèi)方法是按鋼的金相組織劃分，分為5類(lèi)，即奧氏體型不銹鋼、奧氏體-鐵素體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼。此外，按鋼中的合金元素又可分為鉻系不銹鋼，鉻鎳系不銹鋼、鉻鎳鉬系不銹鋼、鉻錳鎳（氮）系不銹鋼，以及低碳不銹鋼，超低碳不銹鋼和高純不銹鋼等。不銹鋼的用途很廣，按各種不銹鋼的使用特性也可分為，耐硝酸不銹鋼，耐硫酸不銹鋼，耐點(diǎn)蝕不銹鋼，耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼，低溫不銹鋼，無(wú)磁不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼、易切割不銹鋼，以及一些專(zhuān)用不銹鋼等，某些不銹鋼可能同時(shí)具有上述多種使用特性。第六節(jié)工具鋼的定義與分類(lèi)一、碳素工具鋼（非合金工具鋼）（一）定義按照GB/T13304《鋼分類(lèi)》第1部分“鋼按化學(xué)成分分類(lèi)”。碳素工具鋼屬于非合金鋼。按照該標(biāo)準(zhǔn)第2部分“鋼按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能及使用特性分類(lèi)”，碳素工具鋼屬于特殊質(zhì)量非合金鋼。碳素工具鋼（非合金工具鋼）是高碳過(guò)共析、共析或亞共析鋼，含碳時(shí)范圍為0.7%~1.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。其性能除了與冶煉、熱塑性變形工藝有關(guān)外，主要取決于碳含量。碳是碳素工具鋼的主要強(qiáng)化元素。這類(lèi)鋼經(jīng)熱處理后具有較高的硬度和耐磨性，但紅硬性差、淬透性低。為了提高鋼的淬透性，有的牌號(hào)在鋼中加入0.40%~0.60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的錳。碳素工具鋼鋼材通常以退人狀態(tài)交貨，一般應(yīng)檢驗(yàn)硬度，高倍、低倍和斷口組織，及表面脫碳層深度等。這類(lèi)鋼主要用于制造一般切削速度，且加工硬度和強(qiáng)度不太高的材料工具，以及形狀簡(jiǎn)單、精度要求較低的量具、模具等。（二）分類(lèi)碳素工具鋼通常按用途可分為：刃具鋼、模具鋼、量具鋼、耐磨鋼；按鋼質(zhì)可分為：優(yōu)質(zhì)鋼（硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.030%，磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.035%）、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.020%、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.025%）。二、合金工具鋼（一）定義按照GB/T13304《鋼分類(lèi)》第1部分“鋼按化學(xué)成分分類(lèi)”合金工具鋼屬于合金鋼。按照該標(biāo)準(zhǔn)第2部分“鋼按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能及使用特性分類(lèi)”。合金工具鋼屬于特殊質(zhì)量合金鋼。合金工具鋼為中、高碳合金鋼，用于制造截面較大、形狀特殊，而且較復(fù)雜的量具、刃具、耐沖擊工具和冷熱作模具及一些特殊用途的工具。這類(lèi)鋼碳含量較高，并含有多種強(qiáng)化合金元素，如鉻、鉬、鎢、釩等，具有高的硬度、一定的韌性、良好的耐磨性、紅硬性、一定的耐沖擊性，以及良好的淬透性、組織穩(wěn)定性、較小的熱處理變形等性能。鋼材通常以退火狀態(tài)交貨。由于合金工具鋼化學(xué)成分復(fù)雜，工作條件苛刻，所以對(duì)其表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量要求嚴(yán)格，一般應(yīng)檢驗(yàn)高倍和低倍金相組織，如斷口、酸浸低倍、珠光體組織、脫碳層深度、網(wǎng)狀碳化物和共晶碳化物不均勻度等。（二）分類(lèi)合金工具鋼按用途可分為刃具鋼、模具鋼（冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼）、量具鋼。由于合金工鋼的用途不同，各類(lèi)合金工具鋼的化學(xué)成分和熱處理方法往往有明顯的差異，而且有些牌號(hào)的鋼可以有幾種用途，因此，有些鋼按用途分類(lèi)，另一些鋼按化學(xué)成分或特性分類(lèi)，再有一些鋼按熱處理方法分類(lèi)。這種分類(lèi)方法將合金工具鋼分為水淬工具鋼、耐沖擊工具鋼、模具用鋼、特殊用途工具鋼、冷作工具鋼、熱作工具鋼。三、高速工具鋼（一）定義按照GB/T13304《鋼分類(lèi)》第1部分“鋼按化學(xué)成分分類(lèi)”，高速工具鋼屬于合金鋼。按照該標(biāo)準(zhǔn)第2部分“鋼按主要質(zhì)量等級(jí)和主要性能及使用特性分類(lèi)”，高速工具鋼屬于特殊質(zhì)量合金鋼。高速工具鋼是高碳含金鋼，主要合金元素有鎢、鉻、釩、鉬、鈷、鋁等，屬于菜氏體型的鋼種，含有在量的合金碳化物。這些碳化物使高速工具鋼具有高的紅硬性、硬度和耐磨性。由于鑄態(tài)高速工具鋼的組織存在粗大的菜氏體網(wǎng)和團(tuán)，所以難以進(jìn)行熱塑性變形。鋼材通常以退火狀態(tài)交貨，或退火后再經(jīng)其他加工方法（剝皮、磨光等）加工后交貨。對(duì)高速工具鋼鋼材一般應(yīng)檢驗(yàn)硬度、共晶碳化物不均勻度、脫碳層深度、低倍組織和斷門(mén)組織、大顆粒碳化物等、高速工具鋼在較高溫度（不大于600℃）下能保持良好的切削性能，用于制造高效率切削刀具，如銑刀、鉸刀、拉刀、插齒刀級(jí)鉆頭等，也用作冷作模具、高溫彈簧及高溫軸承等。（二）分類(lèi)高速工具鋼鋼種體系基本上分為低合金高速工具鋼、通用型高速工具鋼、高性能高速工具鋼（高釩、含鈷、高釩-含鈷）、超硬型高速工具鋼4大類(lèi)、以及超高合金度粉未高速鋼。按照鋼的化學(xué)成分可分為鎢系、鉬系、鎢--鉬系和含鈷高速工具鋼。第七節(jié)彈簧鋼的定義與分類(lèi)一、定義彈簧鋼是指由于其在淬火和回火狀態(tài)的彈性，而專(zhuān)門(mén)用于制造彈簧的彈性元件的鋼。鋼的彈性取決于其彈性變形的能力，即在規(guī)定的范圍之內(nèi)，彈性變形的能力使其承受一定的載荷，在載荷去除之后不出現(xiàn)永久變形。彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能，如力學(xué)性能（特別是彈性極限、強(qiáng)度極限、屈服比）抗彈減性能（即抗彈性減退性能，又稱(chēng)抗松馳性能）、疲勞性能、淬透性、物理化學(xué)性能（耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等）。為了滿足上述性能的要求，彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量（高的純潔度和均勻性）、良好的表面質(zhì)量（嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳）、精確的外形的尺寸。根據(jù)GB/T13304《鋼分類(lèi)》標(biāo)準(zhǔn)，按照基本性能及使用特性，彈簧鋼屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼；按照質(zhì)量等級(jí)，屬于特殊質(zhì)量鋼，即在生產(chǎn)過(guò)程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼。按照我國(guó)習(xí)慣屬于特殊鋼。二、分類(lèi)（一）按照化學(xué)成分分類(lèi)根據(jù)GB/T13304標(biāo)準(zhǔn)，彈簧鋼按照其化學(xué)成分分為非合金彈簧鋼（碳素彈簧鋼）和合金彈簧鋼。1.碳素彈簧鋼碳素彈簧鋼的碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）一般在0.62%~0.90%。按照其錳含量又分為一般錳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（0.50%~0.80%）如65、70、85和較高錳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（0.90%~1.20%），如65Mn兩類(lèi)。2.合金彈簧鋼合金彈簧鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，通過(guò)適當(dāng)加入一種或幾種合金元素來(lái)提高鋼的力學(xué)性能、淬透性和其他性能，以滿足制造各種彈簧所需性能的鋼。合金彈簧鋼的基本組成系列有，硅錳彈簧鋼、硅鉻彈簧鋼、鉻錳彈簧鋼、鉻釩彈簧鋼、鎢鉻釩彈簧鋼等。在這些系列的基礎(chǔ)上，有一些牌號(hào)為了提高其某些方面的性能而加入了鉬、釩或硼等合金元素。此外，還從其他鋼類(lèi)，如優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼，選擇一些牌號(hào)作為彈簧用鋼。（二）按照生產(chǎn)加工方法分類(lèi)1.熱軋（鍛）鋼材包括熱軋圓鋼、方鋼、扁鋼、鋼板、鍛制圓鋼、方鋼。2.冷拉（軋）鋼材包括鋼絲、鋼帶、冷拉材（冷拉圓鋼）。（三）按照鋼材交貸狀態(tài)分類(lèi)1）熱軋（鍛）鋼材2）以熱軋（鍛）狀態(tài)交貨鋼材經(jīng)熱成形制成彈簧，然后進(jìn)行淬火和回火處理。以上均應(yīng)符合相應(yīng)的交貨狀態(tài)硬度的規(guī)定。2.冷拉（軋）鋼材1）鋼絲①鉛浴等溫淬火冷拉鋼絲（又稱(chēng)派登脫處理冷拉鋼絲）鋼絲制成彈簧后只需進(jìn)行低溫回火，以消除應(yīng)力。②油淬火和回火鋼絲冷拉成所需尺寸后，進(jìn)行連續(xù)加熱、連續(xù)油淬火和鉛回火。鋼絲制成彈簧后只需進(jìn)行低溫回火，以消除應(yīng)力。③冷拉鋼絲（即不經(jīng)淬火和回火處理的鋼絲）。a.以冷拉狀態(tài)交貨b.以退火、正火或回火處理狀態(tài)交貨以上兩種狀態(tài)交貨的鋼絲制成彈簧后均需進(jìn)行淬火和回火處理。2）鋼帶①冷軋狀態(tài)交貨制成彈簧后需進(jìn)行低溫回火，以消除應(yīng)力。②淬火和回火狀態(tài)交貨制成彈簧后需進(jìn)行低溫回火，以消除應(yīng)力。③退火狀態(tài)交貨制成彈簧后需進(jìn)行淬火和回火處理。3）冷拉鋼材以退火狀態(tài)交貨鋼材經(jīng)冷成形制成彈簧，然后進(jìn)行淬火和回火處理。（四）其他分類(lèi)方法除以上所述外，還有一些其他分類(lèi)方法，例如：按交貨條件要求不同可分為按化學(xué)成分（力學(xué)性能）交貨和按淬透性交貨按彈簧工作條件可分為承受靜載荷彈簧鋼、承受沖擊載荷彈簧鋼、耐高（低）溫彈簧鋼和耐腐蝕彈簧鋼等。第二章鋼材料的使用性能第一節(jié)物理性能表1-2-1鋼鐵材料的物理性能名稱(chēng)量的符號(hào)單位符號(hào)含義密度ρg/cm3密度就是某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量2.熱性能（1）熔點(diǎn)℃金屬材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的熔化溫度（2）比熱容cJ/（kg·K）單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度科高1℃時(shí)吸收熱量或溫度降低1℃時(shí)所放出的熱量（3）熱導(dǎo)率λW/（m·k）在單位時(shí)間內(nèi)，與沿著熱流方向的單位長(zhǎng)度上溫度降低1℃時(shí)，單位面積容許導(dǎo)過(guò)的熱量（4）線脹系數(shù)αL10‐⒍/K金屬溫度每升高1℃所增加的長(zhǎng)度與原來(lái)長(zhǎng)度的比值3.電性能（1）電阻率ρΩ˙m是表示物體導(dǎo)電性能的一個(gè)參數(shù)。它等于1m長(zhǎng)，橫截面面積為1mm2的導(dǎo)線兩端間的電阻。也可用一個(gè)單位立方體的兩平行端面間的電阻表示（2）電阻溫度系數(shù)αρ1/℃溫度每升降1℃,材料電阻率的改變量與原電阻率之比，稱(chēng)為電阻溫度系數(shù)（3）電導(dǎo)率kS/m或%IACS電阻力的倒數(shù)叫電導(dǎo)率。在數(shù)值上它等于導(dǎo)體維持單位電梯度時(shí)，流過(guò)單位面積的電流4.磁性能（1）磁導(dǎo)率μH/m是衡量磁性材料磁化難易程度的性能指標(biāo)它是磁性材料中的磁感反應(yīng)強(qiáng)度（B）和磁場(chǎng)強(qiáng)度（H）的比值。磁性材料通常分為：軟磁材料（μ）值甚高，可達(dá)數(shù)萬(wàn)）和硬磁材料（μ值在1右）兩大類(lèi)（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度BT在磁介質(zhì)中的磁化過(guò)程，可以看作在原先的磁場(chǎng)強(qiáng)度（H）上再加上一個(gè)由磁化強(qiáng)度（J）所決定的，數(shù)量等于4πJ的新磁場(chǎng)，因而在磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)B=H+4πJ，叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度（3）磁場(chǎng)硬度HA/m導(dǎo)體中通過(guò)電流，其周?chē)彤a(chǎn)生了磁場(chǎng)。磁場(chǎng)對(duì)原磁矩或電流產(chǎn)生作用力的大小為磁場(chǎng)強(qiáng)度的表征（4）矯頑力HeA/m樣品磁化到飽和后，由于有磁滯現(xiàn)象，浴使磁感應(yīng)強(qiáng)度減為0，須施加一定的負(fù)磁場(chǎng)He、Hc，就稱(chēng)為矯頑力（5）鐵損рW/kg鐵磁材料在動(dòng)態(tài)磁化條件下，由于磁滯和渦流效應(yīng)所消耗的能量第二節(jié)力學(xué)性能表1-2-2鋼鐵材料的力學(xué)性能名稱(chēng)量的符號(hào)單位符號(hào)含義強(qiáng)度指金屬在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力1.強(qiáng)度2.彈性3.塑性4.韌性3.塑性5.疲勞6.硬度（1）抗拉強(qiáng)度бbMPa金屬試樣拉伸時(shí)，在拉斷前所承受的最大負(fù)荷與試樣原橫截面面積之比稱(chēng)為抗拉強(qiáng)度бb=Pb/Fo式中Pb—試樣拉斷前的最大負(fù)荷（N）Fo---試樣原橫截面積（mm2）（2）抗彎強(qiáng)度бbbMPa試樣在位于兩支承中間的集中負(fù)荷作用下，使其折斷時(shí)，折斷截面所承受的最大壓力對(duì)圓試樣：бbb=8PL/πd3對(duì)矩形試樣：бbb=3PL/2bh2式中P----試樣所受最大集中載荷（N）L----兩支承點(diǎn)間的跨距（mm）d---圓試樣截面之外徑（mm）b---矩形截面試樣之寬度（mm）h—矩形截面試樣之高度（mm）（3）抗壓強(qiáng)度бbcMPa材料在壓力作用下不發(fā)生碎、裂所能承受的最大正壓力，稱(chēng)為抗壓強(qiáng)度бbc=Pbc/Fo式中Pbc—試樣所受最大集中載荷（N）Fo—試樣析截面積（mm2）（4）抗剪強(qiáng)度τστMPa試樣剪斷前，所承受的最大負(fù)荷下的受剪截面具有的平均剪應(yīng)力雙剪：στ=P/2Fo;單剪：στ=P/Fo式中P—剪切時(shí)最大負(fù)荷（N）Fo—受剪部位的原橫截面積（mm2）(5)抗扭強(qiáng)度τMPa指外力是扭轉(zhuǎn)力的強(qiáng)度極限τb≈3Mb/4Wp（適用于鋼材）τb≈Mb/Wp（適用于鑄鐵）式中Mb---扭轉(zhuǎn)力矩（N?）Wp---扭轉(zhuǎn)時(shí)試樣截面的極斷面系數(shù)（mm2）（6）屈服點(diǎn)σsMPa金屬試樣在拉過(guò)程中，負(fù)荷不再增加，而試樣繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象稱(chēng)為“屈服”。發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，稱(chēng)為屈服點(diǎn)或屈服極限σs=Ps/Fo式中Ps---屈服載荷（N）Fo---試樣原橫截面積（mm2）（7）屈服強(qiáng)度σ0.2MPa對(duì)某些屈服現(xiàn)象不明顯的金屬材料，測(cè)定屈服點(diǎn)比較困難，常把產(chǎn)生0.2%永久變形的應(yīng)力定為屈服點(diǎn)，稱(chēng)為屈服強(qiáng)度或條件屈服極限式中P0.2---試樣產(chǎn)生永久變形為0.2%時(shí)的載荷（N）Fo---試樣原橫截面積（mm2）（8）持久強(qiáng)度σb/時(shí)間（h）MPa金屬材料在高溫條件下，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)力稱(chēng)為持久強(qiáng)度。通常所指的持久強(qiáng)度，是在一定的溫度條件下，試樣經(jīng)105h后的斷裂強(qiáng)度（9）蠕變強(qiáng)度溫度σ----------應(yīng)變量/時(shí)間MPa金屬材料在高于一定溫度下受到應(yīng)力作用，即使應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度，試件也會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而緩慢地產(chǎn)生塑性變形，此種現(xiàn)象稱(chēng)為蠕變。在給定溫度下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使試樣產(chǎn)生一定蠕變變形量的應(yīng)力稱(chēng)為蠕變強(qiáng)度，例如σ=500/1/100000=100MPa，表示材料在500℃溫度下，105h后應(yīng)變量為1%的蠕變強(qiáng)度為100MPa.蠕變強(qiáng)度是材料在高溫下長(zhǎng)期負(fù)荷下對(duì)塑性變形抗力的性能指標(biāo)彈性是指金屬在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后又恢復(fù)到原來(lái)的形狀和大小的一種特性（1）彈性模量EGPa在彈性范圍內(nèi)，金屬拉伸試驗(yàn)時(shí)，外力和變形成比例增長(zhǎng)，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系時(shí)，這個(gè)比例系數(shù)就稱(chēng)為彈性模量，也叫正彈性模數(shù)（2）切變模量GGPa金屬在彈性范圍內(nèi)，當(dāng)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，外力和變形成正比例地增長(zhǎng)，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比例關(guān)系時(shí)，這個(gè)比例系數(shù)就稱(chēng)為切變模量（3）彈性極限σeMPa金屬能保持彈性變形的最大應(yīng)力，稱(chēng)為彈性極限（4）比例極限σpMPa在彈性變形階段，金屬材料所承受的和應(yīng)變能保持正比的最大應(yīng)力，稱(chēng)為比例極限σpPp/F0式中Pp--規(guī)定比例極限負(fù)荷（N）Fo--試樣原橫截面積（mm2）所謂塑性是指金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不致破裂的能力（1）伸長(zhǎng)率δ%金屬材料在拉伸時(shí)，試樣拉斷后，其標(biāo)距部分所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。δ查標(biāo)距為5倍直徑時(shí)的伸長(zhǎng)率，δ10是標(biāo)距為10倍直徑時(shí)的伸長(zhǎng)率（2）斷面收縮率ψ%金屬試樣拉斷后，其縮頸處橫載面積的最大縮減量與原橫截面積的百分比（3）泊松比μ對(duì)于各向同性的材料，泊松比表示：試樣在單向拉伸時(shí)，橫向相對(duì)收縮量與軸向相對(duì)伸長(zhǎng)量之比μ=E/2G-1式中E---彈性模量（GPa）G---切變模量（GPa）所謂韌性是指金屬材料在沖擊力（動(dòng)力載荷）的作用下而不破壞的能力（1）沖擊韌度αkv或αkvJ/cm2沖擊切度是評(píng)定金屬材料于動(dòng)載荷下受沖擊抗力的力學(xué)性能指標(biāo)，通常都是以大能量的一次沖擊值（αkv或αkv）作為標(biāo)準(zhǔn)的。它是采用一定尺寸和形狀的標(biāo)準(zhǔn)試樣，在擺錘式一次沖擊試驗(yàn)機(jī)上來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果，以沖斷試樣上所消耗的功（Aku或Akv）與斷面處橫截面積（F）之比值大小來(lái)衡量（2）沖擊吸收功Aku或AkvJ由于αk值的大小，不僅取決于材料本身，同時(shí)還隨試樣尺寸、形狀的改變及試驗(yàn)溫度的不同而變化，困而αk值只是一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。目前國(guó)際上許多國(guó)家直接采用沖擊吸收功Ak作為沖擊韌度的指標(biāo)αku=Aku/F；αkv=Akv/F式中：αku-夏比U形缺口試樣沖擊值（J/cm2）αkv-夏比V形缺口試樣沖擊值（J/cm2）Aku-夏比U形缺口試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功（J）Akv-夏比V形缺口試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功（J）F--試樣缺口處的橫截面積（cm2）金屬材料在極限強(qiáng)度以下，長(zhǎng)期承受交變負(fù)荷（即大小、方向反復(fù)變化的載荷）的作用，在不發(fā)生顯著塑性變形的情況下而突然斷裂的現(xiàn)象。稱(chēng)為疲勞（1）疵勞極限σ-1MPa金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過(guò)周次（N）的應(yīng)力循環(huán)仍不發(fā)生斷裂時(shí)所能承受的最大應(yīng)力稱(chēng)為疲勞極限（2）疲勞強(qiáng)度σNMPa金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下，循環(huán)一定周次（N）后斷裂時(shí)所能受的最大應(yīng)力，叫作疲勞強(qiáng)度。此時(shí)，N稱(chēng)為材料的疲勞壽命。某些金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下，沒(méi)有明顯的疲勞極限，常用疲勞強(qiáng)度表示7.減摩、耐摩性硬度就是指金屬抵抗更硬物體壓入其表面的能力。硬度不是一個(gè)單純的物理量，而是反映彈性、強(qiáng)度、塑性等的一個(gè)綜合性能指標(biāo)（1）布氏硬度HBSHBW用一定直徑的球體（鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)遠(yuǎn)的保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)表面壓痕直徑計(jì)算的硬度值。使用鋼球測(cè)定硬度小于等于450HBS；使用硬質(zhì)合金球測(cè)定硬度大于450HBW（2）洛氏硬度HRAHRBHRCHRDHREHRFHRGHRHHRK用金剛石圓錐或鋼球壓頭以