钢材基础知识3427.docx
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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.钢材知识第一章 钢的分类一、黑色金金属、钢钢和有色色金属 在在介绍钢钢的分类类之前先先简单介介绍一下下黑色金金属、钢钢与有色色金属的的基本概概念。1、 黑色色金属是是指铁和和铁的合合金。如如钢、生生铁、铁铁合金、铸铸铁等。钢钢和生铁铁都是以以铁为基基础,以以碳为主主要添加加元素的的合金,统统称为铁铁碳合金金。 生生铁是指指把铁矿矿石放到到高炉中中冶炼而而成的产产品,主主要用来来炼钢和和制造铸铸件。 把把铸造生生铁放在在熔铁炉炉中熔炼炼,即得得到铸铁铁(液状状
2、),把把液状铸铸铁浇铸铸成铸件件,这种种铸铁叫叫铸铁件件。 铁铁合金是是由铁与与硅、锰锰、铬、钛钛等元素素组成的的合金,铁铁合金是是炼钢的的原料之之一,在在炼钢时时做钢的的脱氧剂剂和合金金元素添添加剂用用。2、 把炼炼钢用生生铁放到到炼钢炉炉内按一一定工艺艺熔炼,即即得到钢钢。钢的的产品有有钢锭、连连铸坯和和直接铸铸成各种种钢铸件件等。通通常所讲讲的钢,一一般是指指轧制成成各种钢钢材的钢钢。钢属属于黑色色金属但但钢不完完全等于于黑色金金属。3、有色金金属又称称非铁金金属,指指除黑色色金属外外的金属属和合金金,如铜铜、锡、铅铅、锌、铝铝以及黄黄铜、青青铜、铝铝合金和和轴承合合金等。另另外,在在工
3、业上上还采用用铬、镍镍、锰、钼钼、钴、钒钒、钨、钛钛等,这这些金属属主要用用作合金金附加物物,以改改善金属属的性能能,其中中钨、钛钛、钼等等多用以以生产刀刀具用的的硬质合合金。 以以上这些些有色金金属都称称为工业业用金属属,此外外还有贵贵重金属属:铂、金金、银等等和稀有有金属,包包括放射射性的铀铀、镭等等。二、钢的分分类 钢钢是含碳碳量在00.044%-22.3%之间的的铁碳合合金。为为了保证证其韧性性和塑性性,含碳碳量一般般不超过过1.77%。钢钢的主要要元素除除铁、碳碳外,还还有硅、锰锰、硫、磷磷等。钢钢的分类类方法多多种多样样,其主主要方法法有如下下七种:1、按品质质分类(1) 普普通钢
4、(PP0.0045%,S0.0050%)(2) 优优质钢(PP、S均均0.0035%)(3) 高高级优质质钢(PP0.0035%,S0.0030%) 2.、按按化学成成份分类类(1) 碳碳素钢:a.低低碳钢(CC0.225%);b.中中碳钢(CC0.22500.600%);c.高高碳钢(CC0.660%)。(2)合金金钢:aa.低合合金钢(合合金元素素总含量量5%)bb.中合合金钢(合合金元素素总含量量510%)c.高合金金钢(合合金元素素总含量量100%)。3、按成形形方法分分类:(1) 锻钢;(2) 铸钢钢;(33) 热热轧钢;(4) 冷拉拉钢。4、按金相相组织分分类(1) 退退火状态态的
5、a.亚共析析钢(铁铁素体+珠光体体)b.共析钢钢(珠光光体)cc.过共共析钢(珠珠光体+渗碳体体)d.莱氏体体钢(珠珠光体+渗体)。(2) 正正火状态态的:aa.珠光光体钢;b.贝贝氏体钢钢;c.马氏体体钢;dd.奥氏氏体钢。(3) 无无相变或或部分发发生相变变的 5、按按用途分分类(1) 建建筑及工工程用钢钢:a.普通碳碳素结构构钢;bb.低合合金结构构钢;cc.钢筋筋钢。(2) 结结构钢a.机械制制造用钢钢:(aa)调质质结构钢钢;(bb)表面面硬化结结构钢:包括渗渗碳钢、渗渗氨钢、表表面淬火火用钢;(c)易切结结构钢;(d)冷塑性性成形用用 钢:包括冷冷冲压用用钢、冷冷镦用钢钢。b.弹簧
6、钢钢c.轴承钢钢(3) 工工具钢:a.碳碳素工具具钢;bb.合金金工具钢钢;c.高速工工具钢。(4) 特特殊性能能钢:aa.不锈锈耐酸钢钢b.耐耐热钢包包括抗氧氧化钢、热热强钢、气气阀钢cc.电热热合金钢钢;d.耐磨钢钢;e.低温用用钢;ff.电工工用钢(5) 专专业用钢钢如桥桥梁用钢钢、船舶舶用钢、锅锅炉用钢钢、压力力容器用用钢、农农机用钢钢等。 6、综综合分类类(1)普通通钢.碳素结构构钢:(a) Q1995;(b) Q2115(AA、B);(cc) QQ2355(A、BB、C);(dd) QQ2555(A、BB);(e) Q2775。b.低合金金结构钢钢c.特定用用途的普普通结构构钢(2
7、)优质质钢(包包括高级级优质钢钢)a.结构钢钢:(aa)优质质碳素结结构钢;(b)合金结结构钢;(c)弹簧钢钢;(dd)易切切钢;(e)轴轴承钢;(f)特定用用途优质质结构钢钢。b.工具钢钢:(aa)碳素素工具钢钢;(bb)合金金工具钢钢;(cc)高速速工具钢钢。c.特殊性性能钢:(a)不锈耐耐酸钢;(b)耐热钢钢;(cc)电热热合金钢钢;(dd)电工工用钢;(e)高锰耐耐磨钢。7、按冶炼炼方法分分类(1) 按按炉种分分a.平炉钢钢:(aa)酸性性平炉钢钢;(bb)碱性性平炉钢钢。b.转炉钢钢:(aa)酸性性转炉钢钢;(bb)碱性性转炉钢钢。或 (a)底吹转转炉钢;(b)侧吹转转炉钢;(c)顶
8、吹转转炉钢。c. 电炉炉钢:(a)电电弧炉钢钢;(bb)电渣渣炉钢;(c)感应炉炉钢;(d)真真空自耗耗炉钢;(e)电子束束炉钢。(2)按脱脱氧程度度和浇注注制度分分a.沸腾钢钢;b.半镇静静钢;cc.镇静静钢;dd.特殊殊镇静钢钢。 第二章 我我国钢号号的表示示方法一一、我国国钢号表表示方法法概述 钢的的牌号简简称钢号号,是对对每一种种具体钢钢产品所所取的名名称,是是人们了了解钢的的一种共共同语言言。我国国的钢号号表示方方法,根根据国家家标准钢钢铁产品品牌号表表示方法法 (GGB2221-779)中中规定,采采用汉语语拼音字字母、化化学元素素符号和和阿拉伯伯数字相相结合的的方法表表示。即即:
9、钢号中中化学元元素采用用国际化化学符号号表示,例例如Sii,Mnn,Crr等。混混合稀土土元素用用REE(或或Xtt)表表示。产品名名称、用用途、冶冶炼和浇浇注方法法等,一一般采用用汉语拼拼音的缩缩写字母母表示,见见表。钢中主主要化学学元素含含量(%)采用用阿拉伯伯数字表表示。二二、我国国钢号表表示方法法的分类类说明11碳素素结构钢钢由Q+数字+质量等等级符号号+脱氧氧方法符符号组成成。它的的钢号冠冠以QQ,代代表钢材材的屈服服点,后后面的数数字表示示屈服点点数值,单单位是MMPa例例如Q2235表表示屈服服点(s)为为2355 MPPa的碳碳素结构构钢。必要时时钢号后后面可标标出表示示质量等
10、等级和脱脱氧方法法的符号号。质量量等级符符号分别别为A、BB、C、DD。脱氧氧方法符符号:FF表示沸沸腾钢;b表示示半镇静静钢:ZZ表示镇镇静钢; TZZ表示特特殊镇静静钢,镇镇静钢可可不标符符号,即即Z和TTZ都可可不标。例例如Q2235-AF表表示A级级沸腾钢钢。专门用用途的碳碳素钢,例例如桥梁梁钢、船船用钢等等,基本本上采用用碳素结结构钢的的表示方方法,但但在钢号号最后附附加表示示用途的的字母。2优质碳素结构钢钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.45%的钢,钢号为45,它不是顺序号,所以不能读成45号钢。锰含量较高的优质碳素结构钢,应将锰元素
11、标出,例如50Mn。沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出,例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢,其钢号为10b。3碳素工具钢钢号冠以T,以免与其他钢类相混。钢号中的数字表示碳含量,以平均碳含量的千分之几表示。例如T8表示平均碳含量为0.8%。锰含量较高者,在钢号最后标出Mn,例如T8Mn。高级优质碳素工具钢的磷、硫含量,比一般优质碳素工具钢低,在钢号最后加注字母A,以示区别,例如T8MnA。4易切削钢钢号冠以Y,以区别于优质碳素结构钢。字母Y后的数字表示碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.3%的易切削钢,其钢号为Y30。锰含量较高者,亦在钢号后标出M
12、n,例如Y40Mn。5合金结构钢钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,如40Cr。钢中主要合金元素,除个别微合金元素外,一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量,但在特殊情况下易 致混淆者,在元素符号后亦可标以数字1,例如钢号12CrMoV和12Cr1MoV,前者铬含量为0.4-0.6%,后者为0.9- 1.2%,其余成分全部相同。当合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%时,在元素符号后面应标明含量,可相应表示为2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA。钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素,均属微合金元素,
13、虽然含量很低,仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%,硼为0.001-0.005%。高级优质钢应在钢号最后加A,以区别于一般优质钢。专门用途的合金结构钢,钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢,钢号表示为ML30CrMnSi。6低合金高强度钢钢号的表示方法,基本上和合金结构钢相同。对专业用低合金高强度钢,应在钢号最后标明。例如16Mn钢,用于桥梁的专用钢种为16Mnq,汽车大梁的专用钢种为16MnL,压力容器的专用钢种为16MnR。7弹簧钢弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类,其钢号表示方法,前者基本上与优质碳素结构钢相同
14、,后者基本上与合金结钢相同。8滚动轴承钢钢号冠以字母G,表示滚动轴承钢类。高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出,铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法,基本上和合金结构钢相同。9合金工具钢和高速工具钢合金工具钢钢号的平均碳含量1.0%时,不标出碳含量;当平均碳含量1.0%时,以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。钢中合金元素含量的表示方法,基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号,其铬含量以千分之几表示,并在表示含量的数字前加0,以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。高速工具钢的钢号一般不标出碳含量,只标
15、出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为W18Cr4V。钢号冠以字母C者,表示其碳含量高于未冠C的通用钢号。10不锈钢和耐热钢钢号中碳含量以千分之几表示。例如2Cr13钢的平均碳含量为0.2%;若钢中含碳量0.03%或0.08%者,钢号前分别冠以00及0表示之,例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。对钢中主要合金元素以百分之几表示,而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。11焊条钢它的钢号前冠以字母H,以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为H2Cr13,可以区别于不锈钢2Cr13。12电工用硅钢钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电
16、工用热轧硅钢,DW表示电工用冷轧无取向硅钢,DQ表示电工用冷轧取向硅钢。字母之后的数字表示铁损值(W/kg)的100倍。钢号尾部加字母G者,表示在高频率下检验的;未加G者,表示在频率为50周波下检验的。例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。13电工用纯铁它的牌号由字母DT和数字组成,DT表示电工用纯铁,数字表示不同牌号的顺序号,例如DT3。在数字后面所加的字母表示电磁性能:A-高级、E-特级、C-超级,例如DT8A。第三章 钢材的的分类 钢钢材按外外形可分分为型材材、板材材、管材材、金属属制品四四大类。为为便于采采购、订订货和管管理,
17、我我国目前前将钢材材分为十十六大品品种:类别品 种说 明型材重轨每米重量大大于300千克的的钢轨(包包括起重重机轨)轻轨每米重量小小于或等等于300千克的的钢轨大型型钢普通钢圆钢钢、方钢钢、扁钢钢、六角角钢、工工字钢、槽槽钢、等等边和不不等边角角钢及螺螺纹钢等等。按尺尺寸大小小分为大大、中、小小型中型型钢小型型钢线材直径5-110毫米米的圆钢钢和盘条条冷弯型钢将钢材或钢钢带冷弯弯成型制制成的型型钢优质型材优质钢圆钢钢、方钢钢、扁钢钢、六角角钢等其它钢材包括重轨配配件、车车轴坯、轮轮箍等板材薄钢板厚度等于和和小于44毫米的的钢板厚钢板厚度大于44毫米的的钢板。可分为中板板(厚度度大于44mm小小
18、于200mm)、厚厚板(厚厚度大于于20mmm小于于60mmm)、特特厚板(厚厚度大于于60mmm)钢带也叫带钢,实实际上是是长而窄窄并成卷卷供应的的薄钢板板电工硅钢薄薄板也叫硅钢片片或矽钢钢片管材无缝钢管用热轧、热热轧冷拔或或挤压等等方法生生产的管管壁无接接缝的钢钢管焊接钢管将钢板或钢钢带卷曲曲成型,然然后焊接接制成的的钢管金属制品金属制品包括钢丝、钢钢丝绳、钢钢绞线等等第四章 钢钢材的尺尺寸和重重量一、钢钢材长度度尺寸钢钢材长度度尺寸是是各种钢钢材的最最基本尺尺寸,是是指钢材材的长、宽宽、高、直直径、半半径、内内径、外外径以及及壁厚等等长度。钢钢材长度度的法定定计量单单位是米米( mm )
19、、厘厘米( cm )、毫毫米( mm )。在在现行习习惯中,也也有用英英寸()表示示的,但但它不是是法定计计量单位位。1 钢材材的范围围尺寸规定钢钢材的范范围尺寸寸是节省省材料的的一种有有效措施施。范围围定尺就就是长度度或长乘乘宽不小小于某种种尺寸,或或是长度度、长乘乘宽从多多少到多多少的尺尺寸范围围内交货货。生产产单位可可以按此此尺寸要要求进行行生产供供货。22. 不不定尺(通通常长度度)凡产品品尺寸(长长度或宽宽度),在在标准规规定范围围内,而而又不要要求固定定尺寸的的叫不定定尺。不不定尺长长度又叫叫通常长长度(通通尺)。按按不定尺尺交货的的金属材材料,只只要在规规定长度度范围内内交货即即
20、可。例例如,不不大于 25mmm 的的普通圆圆钢,其其通常长长度规定定为4-110m, 则长长度在此此范围内内的圆钢钢都可以以交货。3. 定尺按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。按定尺长度交货时,所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度。例如,合同上注明按定尺长度 5m 交货,则所交货的材料必须都是 5m 长的,短于 5m 或长于 5m 均为不合格。但实际上交货不可能都是5m 长,因此规定了允许有正偏差,而不允许有负偏差。4. 倍尺按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。按倍尺长度交货时,所交金属材料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度(叫单倍尺)的整数倍数(另加锯 口)。例如,需方在
21、订货合同中要求单倍尺长度为 2m ,那么,切成双倍尺时长度即为 4m ,切成 3 倍尺时即为 6m ,并分别加上一个或两个锯口量。锯口量在标准中有规定。倍尺交货时,只允许有正偏差,不允许出现负偏值。5. 短尺长度小于标准规定的不定尺长度下限,但不小于允许的最短长度的叫短尺。例如,水、煤气输送钢管标准中规定,允许每批有 10% 的(按根数计算) 2-4m 长的短尺钢管。 4m 即为不定尺长度的下限,允许的最短长度为 2m 。6. 窄尺宽度小于标准规定的不定尺宽度下限,但不小于允许的最窄宽度的叫窄尺。按窄尺交货时,必须注意有关标准规定的窄尺比例和最窄尺。二、钢材长度尺寸举例1. 型钢的长度尺寸火车
22、轨的标准长度有 12.5m 和 25m 两种。圆钢、线材、钢丝尺寸以直径 d 的毫米( mm )数标定。方钢尺寸以边长a的毫米( mm )数标定。六角钢、八角钢尺寸以对边距离s的毫米( mm )数标定。扁钢的尺寸以宽度b和厚度d的毫米( mm )数标定。工字钢、槽钢的尺寸以腰高h、腿宽b和腰厚d的毫米( mm )数标定。等边角钢的尺寸以相等边宽b和边厚d的毫米( mm )数标定。不等边角钢的尺寸以边宽B、b和边厚d的毫米( mm )数标定。H型钢的尺寸以腹板高度h、翼板宽度b和腹板厚度t1、翼板厚度t2的毫米( mm )数标定。2. 钢板、钢带的长度尺寸一般以钢板的厚度 d 的毫米( mm )
23、数标定。而钢带则以钢带的宽度b和厚度d的毫米( mm )数标定。单张钢板有规定的不同尺寸,如热轧钢板有: 1mm 厚的钢板,有宽度600长度2000 mm ;6502000 mm ;7001420 mm ;7501500 mm ;9001800 mm ;10002000 mm 等。3. 钢管的长度尺寸一般以钢管的外径 D 、内径和壁厚 S 的毫米( mm )数标定。每种钢管有规定的不同尺寸,如无缝钢管外径 50mm 的,壁厚有 2.5-10mm 的 15 种;或者说相同壁厚 5mm 的,外径有 32-195mm 的 29 种。又如焊接钢管公称口径 25mm 的壁厚有 3.25mm 的普通钢管和
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