鋼材基礎(chǔ)知識(shí)

關(guān)于鋼材基礎(chǔ)知識(shí)一、鋼的分類(lèi)、牌號(hào)1、什么是鋼？------鋼是指以鐵為主元素、含碳量一般在2%以下并含有其他元素的鐵碳合金。第2頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天鋼有多種分類(lèi)方式、一般有如下幾種：按化學(xué)成分分類(lèi)按品質(zhì)分類(lèi)按用途分類(lèi)按含碳量分類(lèi)按冶煉方式分類(lèi)按金相組織分類(lèi)按加工成形方法分類(lèi)2、鋼的分類(lèi)第3頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天第4頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天第5頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天第6頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天第7頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、鋼的牌號(hào)-P84按化學(xué)成分分類(lèi)：碳素鋼（以鐵、碳為主要合金元素）合金鋼（除鐵碳外還人為加入其它元素）（牌號(hào)介紹以這兩類(lèi)為主）第8頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天名稱(chēng)牌號(hào)特點(diǎn)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法等。例如：Q235－C優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼兩位數(shù)字+符號(hào)。例如2020R碳素工具鋼T+數(shù)字.例如T12碳素鋼牌號(hào)第9頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天合金鋼分類(lèi)第10頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼是優(yōu)質(zhì)鋼，其的牌號(hào)表示方法：

數(shù)字+元素符號(hào)+數(shù)字WS.P≤0.035%，第11頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天常見(jiàn)合金結(jié)構(gòu)鋼類(lèi)材料牌號(hào)20Cr（滲碳）、40Cr、30CrMo、35CrMo、38CrMoA、30CrMnSiA、20CrNi4VA等12MnV、16Mn16MnR、18Nb、14MnNb是舊標(biāo)準(zhǔn)低合金結(jié)構(gòu)鋼，現(xiàn)在均以Q345新牌號(hào)表示第12頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天根據(jù)性能用途不同優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼又可分為滲碳鋼、調(diào)制鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼等。1）合金滲碳鋼典型零件：變速箱齒輪、齒輪等常用的20CrMnTi鋼。2）合金調(diào)質(zhì)鋼典型零件：受沖擊載荷較大的齒輪常用40Cr、40CrMnMo等3）彈簧鋼典型零件：汽車(chē)減振彈簧常用55Si2Mn第13頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天合金工具鋼合金工具鋼都屬于高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號(hào)方法：

數(shù)字+元素符號(hào)+數(shù)字

9Mn2V

Cr12MoV含碳量標(biāo)千分之幾（WC<1%）含碳量不標(biāo)出（WC≥1%）合金元素的表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同第14頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天合金工具鋼的典型牌號(hào)低合金刃具鋼

9SiCr，常用作板牙、絲錐、鉸刀、冷沖模等。高速鋼

W18Cr4VW18Cr4V2Co8W6Mo5Cr4V2

W9Mo3Cr4V

制作各種高速切削刃具，如車(chē)刀、銑刀、鉆頭、拉刀等，高速鋼不論含碳量多少都不標(biāo)注，例如W18Cr4V，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)WC＝0.70%~0.80%，鋼號(hào)前不標(biāo)數(shù)字。第15頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天特殊性能的鋼特殊性能的鋼是指具有特殊的物理、化學(xué)性能的鋼，如不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。1)不銹鋼

按其組織狀態(tài)的不同，主要分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼等。鉻是不銹鋼中最重要的合金元素，其在不銹鋼中的含量一般為11.50%-32.10%。第16頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天常用不銹鋼牌號(hào)對(duì)照表201-1Cr17Mn6Ni5N202-1Cr18Mn8Ni5N304-06Cr19Ni10304L-022Cr19Ni10316-06Cr17Ni12Mo2316L-022Cr17Ni12Mo2321-06Cr18Ni11Ti347-06Cr18Ni11Nb第17頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天2）耐熱鋼

是指在高溫下具有高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性的特殊鋼。3）耐磨鋼

是指在沖擊和磨損條件下使用的高錳鋼。主要用于嚴(yán)重摩擦和強(qiáng)烈撞擊條件下工作的零件，如用作坦克及拖拉機(jī)的履帶，挖掘機(jī)鏟齒，推土機(jī)擋板和鐵路道岔等。高錳鋼的主要成分為含碳量為0.9%-1.5%,含錳量為11%-14%。這種鋼由于機(jī)械加工困難，基本上鑄造后直接使用。第18頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天珠光體類(lèi)：15CrMo，12Cr1MoV，12Cr2MoWVTiB，10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV馬氏體類(lèi)：1Cr11MoV，1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB鐵素體類(lèi)：1Cr13SiAl,1Cr25Si2奧氏體類(lèi)：1Cr18Ni9Ti,1Cr23Ni13,1Cr25Ni20Si2，2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo耐熱鋼-抗氧化鋼和熱強(qiáng)鋼兩類(lèi)第19頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天鑄鐵類(lèi)材料1、HT150HT200HT250HT3002、QT450-10XQT600-3鑄鋼類(lèi)材料1、ZG200-400ZG230-450ZG270-500ZG310-5702、ZGCr5MoZG1cr13ZG2cr13ZGCr-Mn-N、

ZG1Cr18Ni9ZG1Cr18Ni12Mo2Ti第20頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、鋼材的分類(lèi)1、鋼材（Steel）定義：是鋼錠、鋼坯或鋼材通過(guò)壓力加工制成所需要的各種形狀、尺寸和性能的材料。第21頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天

鋼材應(yīng)用廣泛、品種繁多，根據(jù)斷面形狀的不同、鋼材一般分為型材、板材、管材和金屬制品四大類(lèi)。為了便于組織鋼材的生產(chǎn)、訂貨供應(yīng)和搞好經(jīng)營(yíng)管理工作，又分為重軌、輕軌、大型型鋼、中型型鋼、小型型鋼、鋼材冷彎型鋼，優(yōu)質(zhì)型鋼、線(xiàn)材、中厚鋼板、薄鋼板、電工用硅鋼片、帶鋼、無(wú)縫鋼管鋼材、焊接鋼管、金屬制品等品種。2、鋼材分類(lèi)第22頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天管材的分類(lèi)1、按生產(chǎn)方法分類(lèi)

（1）無(wú)縫管--熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管

（2）焊管

（a）按工藝分--電弧焊管、電阻焊管（高頻、低頻）、氣焊管、爐焊管

（b）按焊縫分--直縫焊管、螺旋焊管

2、按斷面形狀分類(lèi)

（1）簡(jiǎn)單斷面鋼管--圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管、六角形鋼管、菱形鋼管、八角形鋼管、半圓形鋼圓、其他

（2）復(fù)雜斷面鋼管--不等邊六角形鋼管、五瓣梅花形鋼管、雙凸形鋼管、雙凹形鋼管、瓜子形鋼管、圓錐形鋼管、波紋形鋼管、表殼鋼管、其他

3、按壁厚分類(lèi)

薄壁鋼管、厚壁鋼管

4、按用途分類(lèi)

管道用鋼管、熱工設(shè)備用鋼管、機(jī)械工業(yè)用鋼管、石油、地質(zhì)鉆探用鋼管、容器鋼管、化學(xué)工業(yè)用鋼管、特殊用途鋼管、其他第23頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、按厚度分類(lèi)（1）薄板0.2-4mm（2）中板4-20mm（3）厚板20-60mm（4）特厚板60mm以上2、按生產(chǎn)方法分類(lèi)（1）熱軋鋼板（2）冷軋鋼板3、按表面特征分類(lèi)（1）鍍鋅板（熱鍍鋅板、電鍍鋅板）（2）鍍錫板（3）復(fù)合鋼板（4）彩色涂層鋼板4、按用途分類(lèi)（1）橋梁鋼板（2）鍋爐鋼板（3）造船鋼板（4）裝甲鋼板（5）汽車(chē)鋼板（6）屋面鋼板（7）結(jié)構(gòu)鋼板（8）電工鋼板（硅鋼片）（9）彈簧鋼板（10）其他鋼板（包括帶鋼）的分類(lèi)第24頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、鋼材技術(shù)要點(diǎn)1、技術(shù)要點(diǎn)---包括鋼材的化學(xué)成分、鋼材的性能、鋼材的規(guī)格尺寸、外觀(guān)指標(biāo)、數(shù)量計(jì)算、庫(kù)存管理六個(gè)方面。第25頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天1）鋼材的化學(xué)成分鋼的化學(xué)成分是指鋼的各種元素組成，包括C、Si、Mn、S、P及其他合金元素的的含量。化學(xué)成分的不同關(guān)系到鋼材質(zhì)量和性能。各種鋼的化學(xué)成分可以參考不同的標(biāo)準(zhǔn)查到，也可以由鋼材生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的產(chǎn)品質(zhì)量合格證中查詢(xún)。第26頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、鋼材的性能

鋼材的性能一般指力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能、加工性能。

力學(xué)性能是指金屬材料在外力作用下在強(qiáng)度和變形方面表現(xiàn)出的性能（強(qiáng)度、硬度、韌性、塑性。。。）。材料的性能是通過(guò)各種力學(xué)試驗(yàn)得到的。如拉伸、壓縮、彎曲、沖擊、疲勞、硬度等試驗(yàn)。第27頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天以強(qiáng)度為例——指金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力。按外力作用的性質(zhì)不同可分為：屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度工程常用的是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。強(qiáng)度是衡量零件本身承載能力（即抵抗失效能力）的重要指標(biāo)。第28頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)設(shè)備第29頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天屈服強(qiáng)度——是材料屈服的臨界應(yīng)力值用σs或σ0.2表示單位MPa第30頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天抗拉強(qiáng)度——指材料在拉斷前承受最大應(yīng)力值用бb表示單位MPa第31頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天洛氏硬度計(jì)第32頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天化學(xué)性能---耐蝕性抗氧化性穩(wěn)定性金屬腐蝕的類(lèi)型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕（常見(jiàn)普遍）金屬陽(yáng)離子失e－氧化反應(yīng)金屬原