鋼材基礎知識

關于鋼材基礎知識一、鋼的分類、牌號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,共36頁，2024年2月25日，星期天鋼有多種分類方式、一般有如下幾種：按化學成分分類按品質(zhì)分類按用途分類按含碳量分類按冶煉方式分類按金相組織分類按加工成形方法分類2、鋼的分類第3頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3、鋼的牌號-P84按化學成分分類：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）（牌號介紹以這兩類為主）第8頁,共36頁，2024年2月25日，星期天名稱牌號特點普通碳素結構鋼由代表屈服點的字母、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法等。例如：Q235－C優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼兩位數(shù)字+符號。例如2020R碳素工具鋼T+數(shù)字.例如T12碳素鋼牌號第9頁,共36頁，2024年2月25日，星期天合金鋼分類第10頁,共36頁，2024年2月25日，星期天合金結構鋼合金結構鋼是優(yōu)質(zhì)鋼，其的牌號表示方法：

數(shù)字+元素符號+數(shù)字WS.P≤0.035%，第11頁,共36頁，2024年2月25日，星期天常見合金結構鋼類材料牌號20Cr（滲碳）、40Cr、30CrMo、35CrMo、38CrMoA、30CrMnSiA、20CrNi4VA等12MnV、16Mn16MnR、18Nb、14MnNb是舊標準低合金結構鋼，現(xiàn)在均以Q345新牌號表示第12頁,共36頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)性能用途不同優(yōu)質(zhì)合金結構鋼又可分為滲碳鋼、調(diào)制鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等。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：汽車減振彈簧常用55Si2Mn第13頁,共36頁，2024年2月25日，星期天合金工具鋼合金工具鋼都屬于高級優(yōu)質(zhì)鋼，其牌號方法：

數(shù)字+元素符號+數(shù)字

9Mn2V

Cr12MoV含碳量標千分之幾（WC<1%）含碳量不標出（WC≥1%）合金元素的表示方法與合金結構鋼相同第14頁,共36頁，2024年2月25日，星期天合金工具鋼的典型牌號低合金刃具鋼

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，如車刀、銑刀、鉆頭、拉刀等，高速鋼不論含碳量多少都不標注，例如W18Cr4V，碳的質(zhì)量分數(shù)WC＝0.70%~0.80%，鋼號前不標數(shù)字。第15頁,共36頁，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,共36頁，2024年2月25日，星期天常用不銹鋼牌號對照表201-1Cr17Mn6Ni5N202-1Cr18Mn8Ni5N304-06Cr19Ni10304L-022Cr19Ni10316-06Cr17Ni12Mo2316L-022Cr17Ni12Mo2321-06Cr18Ni11Ti347-06Cr18Ni11Nb第17頁,共36頁，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穩(wěn)定性和熱強性的特殊鋼。3）耐磨鋼

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

ZG1Cr18Ni9ZG1Cr18Ni12Mo2Ti第20頁,共36頁，2024年2月25日，星期天二、鋼材的分類1、鋼材（Steel）定義：是鋼錠、鋼坯或鋼材通過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,共36頁，2024年2月25日，星期天

鋼材應用廣泛、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。為了便于組織鋼材的生產(chǎn)、訂貨供應和搞好經(jīng)營管理工作，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、線材、中厚鋼板、薄鋼板、電工用硅鋼片、帶鋼、無縫鋼管鋼材、焊接鋼管、金屬制品等品種。2、鋼材分類第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天管材的分類1、按生產(chǎn)方法分類

（1）無縫管--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

（1）簡單斷面鋼管--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

薄壁鋼管、厚壁鋼管

4、按用途分類

管道用鋼管、熱工設備用鋼管、機械工業(yè)用鋼管、石油、地質(zhì)鉆探用鋼管、容器鋼管、化學工業(yè)用鋼管、特殊用途鋼管、其他第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1、按厚度分類（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（1）熱軋鋼板（2）冷軋鋼板3、按表面特征分類（1）鍍鋅板（熱鍍鋅板、電鍍鋅板）（2）鍍錫板（3）復合鋼板（4）彩色涂層鋼板4、按用途分類（1）橋梁鋼板（2）鍋爐鋼板（3）造船鋼板（4）裝甲鋼板（5）汽車鋼板（6）屋面鋼板（7）結構鋼板（8）電工鋼板（硅鋼片）（9）彈簧鋼板（10）其他鋼板（包括帶鋼）的分類第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天三、鋼材技術要點1、技術要點---包括鋼材的化學成分、鋼材的性能、鋼材的規(guī)格尺寸、外觀指標、數(shù)量計算、庫存管理六個方面。第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1）鋼材的化學成分鋼的化學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?；瘜W成分的不同關系到鋼材質(zhì)量和性能。各種鋼的化學成分可以參考不同的標準查到，也可以由鋼材生產(chǎn)廠家提供的產(chǎn)品質(zhì)量合格證中查詢。第26頁,共36頁，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性能、物理性能、化學性能、加工性能。

力學性能是指金屬材料在外力作用下在強度和變形方面表現(xiàn)出的性能（強度、硬度、韌性、塑性。。。）。材料的性能是通過各種力學試驗得到的。如拉伸、壓縮、彎曲、沖擊、疲勞、硬度等試驗。第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天以強度為例——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：屈服強度抗拉強度抗壓強度抗彎強度工程常用的是屈服強度和抗拉強度。強度是衡量零件本身承載能力（即抵抗失效能力）的重要指標。第28頁,共36頁，2024年2月25日，星期天實驗設備第29頁,共36頁，2024年2月25日，星期天屈服強度——是材料屈服的臨界應力值用σs或σ0.2表示單位MPa第30頁,共36頁，2024年2月25日，星期天抗拉強度——指材料在拉斷前承受最大應力值用бb表示單位MPa第31頁,共36頁，2024年2月25日，星期天洛氏硬度計第32頁,共36頁，2024年2月25日，星期天化學性能---耐蝕性抗氧化性穩(wěn)定性金屬腐蝕的類型化學腐蝕電化學腐蝕（常見普遍）金屬陽離子失e－氧化反應金屬原