钢及钢产品分类与主要钢材品种生产概况.pdf

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1、钢及钢产品分类与主要钢材品种生产概况钢及钢产品分类与主要钢材品种生产概况第一节第一节 我国钢铁产品牌号表示方法我国钢铁产品牌号表示方法钢铁产品牌号是一种标记符号，一个牌号代表具有相同特征的一类产品，牌号加上品种（型材、板材、带材、管材、线材等）、规格（长、宽、厚、直径等）、状态（软态、硬态等）和执行标准号等就能准确地为某一个产品定位。钢铁产品牌号表示方法实际上是沟通生产者、经销者和使用者的一种共同语言。我国现行有两种钢铁产品牌号表示方法，即“钢铁产品牌号表示法（GB/T221-2000）”和“钢铁及合金牌号统一数字代号体系（GB/T17616-1998）”，这两种表示方法在现行国家标准和行业标

2、准中并列使用，两者均有效。本节将根据 GB/T221-2000 标准介绍钢铁产品牌号表示方法。标准规定凡列入国家标准和行业标准的钢铁产品，均应按标准规定的牌号表示方法编写牌号。产品牌号的表示一般采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的形式表示。采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般情况下从代表产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个字母。当这样选取的字母与另一个产品所取的字母重复时，改取第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字的第一个拼音字母。采用汉语拼音字母表示，原则上字母数只取一个，不超过两个。按脱氧程度和浇注制度的不同可分为沸腾钢（F）、半镇静钢（b）、镇静钢

3、（Z）、特殊镇静钢（TZ）。表 1 中列出了钢产品名称、用途、特性、工艺方法和冶金质量等级的表示符号。在各类钢的标准中，对不同质量级别都规定了相应的技术要求。表 1 产品名称、用途、特性和工艺方法表示符号名称碳素结构钢低合金高强度钢耐侯钢保证淬透性钢易切削非调制钢易锻用非调制钢易切削钢电工用热轧硅钢采用的汉字及汉语采用符字体拼音号汉字汉语拼音屈QUQ大写屈耐侯QUNAI HOUQNHHYFFYDRWQQGDGDTTSMGHGML大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写大写位置易非非易电热YI FEIFEIYIDIAN REWUQUQU GAODIAN GAODIAN

4、 TIETANSU MOGUNHANGUIMAO LUO电工用 冷轧 无取 向硅无钢电工用冷轧取向硅钢取电工用 冷轧 取向 高磁取高感钢（电讯用）取向高磁感电高硅钢电磁纯铁电铁碳素工具钢塑料模具钢（滚珠）轴承钢焊接用钢钢轨钢铆螺钢碳塑模滚焊轨铆螺牌 号头牌 号头牌 号尾牌 号尾牌 号头牌 号头牌 号头牌 号头牌 号中牌 号中牌 号中牌 号头牌 号头牌 号头牌 号头牌 号头牌 号头牌 号头牌 号头锚链钢地质钻探钢管用钢船用钢汽车大梁用钢矿用钢压力容器钢桥梁用钢锅炉用钢焊接气瓶用钢车辆车轴用钢机车车轴用钢管线用钢沸腾钢半镇静钢镇静钢特殊镇静钢质量等级锚地质MAODI ZHIMDZ大写大写牌 号头牌

5、 号头梁矿容桥锅焊瓶辆轴机轴LIANGKUANGRONGQIAOGUOHAN PING采用国际符号L大写KRQGHP大写大写小写小写大写大写大写大写大写小写大写大写大写大写大写大写牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号头牌 号头牌 号头牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号尾牌 号尾LIANG ZHOULZJI ZHOUJZSFBZTZABCD沸半镇特镇FEIBANZHENTE ZHENE大写牌 号尾在我国的现行执行标准中，钢的冶金质量等级分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢。优质钢不另加表示符号；高级优质钢分为 A、B、C、D 四个质量等级；“E”表示特级优质钢

6、。等级间的区别表现在a.含碳量范围；b.硫、磷及残余元素的含量；c.钢的纯净度；d.钢的机械性能及工艺性能的保证程度。下面举例来说明冶金质量等级的划分：例一 GB700-88 标准中碳素结构钢 Q235 按冶金质量分为 A、B、C、D 四个等级，区别在于含碳量范围和硫、磷含量的不同，表 2 列出了该牌号钢不同质量等级的化学成分。表 2 碳素结构钢 Q235 不同质量等级的化学成分质 量 等化学成分 wt%级 C Mn Si S A B C D P例二 GB/T699-1999 标准中碳素结构钢的冶金质量等级的划分除了对硫、磷含量的要求之外，对酸浸低倍组织级别还有不同的要求。硫、磷含量优质钢不大

7、于%、高级优质钢不大于%、特级优质钢不大于%；酸浸低倍组织中一般疏松、中心疏松和锭型偏析优质钢不大于级、高级优质钢不大于特级优质钢不大于级。例三 GB/T3077-1999 标准中合金结构钢不同冶金质量等级除了对硫、磷含量和残余元素铜、铬、镍、钼含量的要求不同之外，对酸浸低倍组织级别还有不同的要求。表 3 列出了合金结构钢不同冶金质量等级的硫、磷及残余元素铜、铬、镍、钼含量和酸浸低倍组织级别。表 3 不同质量等级合金结构钢的硫、磷、铜、铬、镍、钼含量和酸浸低倍组织级别残余元素含量酸浸低倍组织冶金质量要求PS CuCrNiMo锭型偏析中心疏松一般疏松一般点状偏析边缘点状偏析优质钢不大于高级优质钢

8、特级优质钢级别不大于33311222不允许有111第二节第二节 钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用途钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用途钢是指以铁为主要元素、含碳量一般在 2%以下并含有其他元素的材料。中华人民共和国国家标准“钢分类”（GB/T13304-1999）参照采用国际标准，对钢的分类做出了具体的规定。该标准第一部分规定了按照化学成分对钢进行分类的基本原则，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类，并且规定了非合金钢、低合金钢和合金钢中合金元素的含量的基本界限值。该标准第二部分规定了非合金钢、低合金钢和合金钢按主要质量等级、主要性能及使用特性分类的基本原则和要求。根据分类目的的

9、不同，可以按照不同的方法对钢进行分类。常用的分类方法有：按冶金方法分类、按化学成分分类、按冶金质量分类、按金相组织分类、按使用加工方法和按用途分类。1.按冶金方法分类根据冶炼方法和冶炼设备的不同，钢可以分为电炉钢、平炉钢和转炉钢三大类。按炉衬材料的不同每大类又可分为碱性和酸性两类。电炉钢还可以分为电弧炉钢、感应炉钢、真空感应炉钢和电渣炉钢等。转炉钢还可以分为底吹、侧吹、顶吹和纯氧吹炼等转炉钢。平炉钢多为碱性，平炉钢由于冶炼时间长、能耗高，正在逐步被淘汰。按脱氧程度和浇注制度的不同可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，在表 1 中分别用（F）、（b）、（Z）和（TZ）表示冶炼时钢的脱氧方法

10、。沸腾钢为脱氧不完全的钢，在冶炼后期，钢中不加脱氧剂（如硅、铝等），浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出）。这类钢的特点是钢中含硅量很低，标准规定含硅量不高于%，这类钢的优点是钢的收得率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，因而性能不均匀。镇静钢是完全脱氧的钢，浇注时钢液镇静不沸腾。钢的组织致密，偏析小，质量均匀。合金钢一般都是镇静钢。半镇静钢是脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但与沸腾钢相比较，沸腾现象较弱。这类钢具有沸腾钢和镇静钢某些优点。2.按化学成分分类根据国家标准 GB/T13304-91，按照化学成分分类可以把钢

11、分为非合金钢、低合金钢和合金钢。非合金钢是铁-碳合金，其中含有少量有害杂质元素（如硫、磷等）和在脱氧过程中引进的一些元素（如硅/锰等）。非合金钢有两类：碳素结构钢和高级碳素结构钢。低合金钢是在碳素结构钢的基础上加入少量合金元素（一般含量小于%），用以提高钢的性能。合金钢是为了改善钢的某些性能而特意加入一定量合金元素的钢。根据钢中所含合金元素，合金钢又可分为锰钢、铬钢、硅锰钢、铬锰钢、铬锰钼钢等很多类。3.按冶金质量分类如第一节所述,按冶金质量分类钢可以分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢。4.按金相组织分类按钢的金相组织分类可分为铁素体型、奥氏体型、珠光体型、马氏体型、贝氏体型、双相（如马氏体/

12、铁素体）类型等。5.按使用加工方法分类按照在钢材使用时的制造加工方式可以将钢分为压力加工用钢、切削加工用钢和冷顶锻用钢。压力加工用钢是供用户经塑性变形制作冷件和产品用的钢。按加工前钢是否经过加热，又分为热压力加工用钢和冷压力加工用钢。切削加工用钢是供切削机床（如车、铣、刨、磨等）在常温下切削加工成零件用的钢。冷顶锻用钢是将钢材在常温下进行锻粗，做成零件或零件毛坯，如铆钉、螺栓及带凸缘的毛坯等，这种钢也称为冷锻钢。6.按用途分类按照用途不同可以把钢分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、合金结构钢、弹簧钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、不锈耐酸钢、耐热钢和电工用硅钢十二

13、大类。为了满足专门用途的需要，由上述钢类又派生出一些为专门用途的钢，简称为专门钢。它们包括：焊接用钢、钢轨钢、铆螺钢、锚链钢、地质钻探管用钢、船用钢、汽车大梁用钢、矿用钢、压力容器用钢、桥梁用钢、锅炉用钢、焊接气瓶用钢、车辆车轴用钢、机车车轴用钢、耐侯钢和管线钢等。本节将依序介绍按钢的用途所分的十二大钢类的牌号表示方法、执行标准、牌号（钢号）、主要特点和用途。1 1碳素结构钢碳素结构钢a.牌号表示方法钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音”Q”、屈服点数值（单位为 MPa）和表 1 中规定的质量等级符号、脱氧方法符号按顺序组成，例如：Q235AF、Q235BZ 等。在碳素结构钢的牌号组成中，表示镇静钢

14、的符号“Z”和表示特殊镇静钢的符号“TZ”可以省略，b.执行标准和牌号GB/T700-88 标准规定了碳素结构钢的具体牌号和化学成分、力学性能等技术条件。在标准中现含有 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 五个牌号，它们的主要区别在于化学成分（主要是碳含量）和力学性能不同。c.主要特点和用途碳素结构钢按钢中硫、磷含量划分质量等级。其中，Q195 和 Q275 不分质量等级；Q215 和 Q255 各分为 A 和 B 两级；Q235 分为 A、B、C、D 四个等级。按冶炼时脱氧程度的不同，碳素结构钢又可分为沸腾钢（F）、半镇静钢（b）和镇静钢（Z）。碳素结构钢是一种普通碳素钢，不含

15、合金元素，通常也称为普碳钢。在各类钢中碳素结构钢的价格最低，具有适当的强度、良好的塑性、韧性、工艺性能和加工性能。这类钢的产量最高，用途很广，多轧制成板材、型材（圆、方、扁、工、槽、角等）、线材和异型材，用于制造厂房、桥梁和船舶等建筑工程结构。这类钢材一般在热轧状态下直接使用。2.2.优质碳素结构钢优质碳素结构钢a.牌号表示方法钢的牌号采用阿拉伯数字或阿拉伯数字和化学元素符号以及表 1 中规定的符号表示。以二位阿拉伯数字表示平均含碳量（以万分之几计），例如：“08F”、“45”、“65Mn”。较高锰含量（）的优质碳素结构钢在表示平均含碳量的阿拉伯数字后面加上化学元素 Mn 符号，例如“65Mn

16、”即是平均含碳量为%、含锰量为的优质碳素结构钢。优质碳素结构钢按冶金质量分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢。高级优质钢在牌号后面加 A；特级优质钢加E；优质钢在牌号上不另外加符号。例如：平均含碳量为%的高级优质碳素结构钢的牌号表示为“20A”。质量等级间的区别在于硫、磷含量的高低。镇静钢一般不另外标符号，例如：平均含碳量为%的优质碳素结构钢镇静钢，其牌号表示为“45”。专用优质碳素结构钢采用阿拉伯数字（平均含碳量）和表 1 中规定的代表产品用途的符号表示。例如：平均含碳量为%的锅炉用钢，其牌号为“20g”。b.执行标准和牌号国家标准 GB/T699-1999 规定了优质碳素结构钢的牌号、化学成

17、分、力学性能等技术条件以及钢材的试验方法和验收规则。标准中现有“08F”、“45”、“85”、“70Mn”等三十一个牌号。c.主要特点和用途优质碳素结构钢牌号的区别主要在于含碳量不同。通常根据含碳量将优质碳素结构钢分为低碳钢（C%）、中碳钢(C 和高碳钢(C%)。低碳钢主要用于冷加工和焊接结构，在制造受磨损零件时，可进行表面渗碳。中碳钢主要用于强度要求较高的机械零件，根据要求的强度不同，进行淬火和回火处理。高碳钢主要用于制造弹簧和耐磨损机械零件。这类钢一般都在热处理状态下使用。有时也把其中的“65”、“70”、“85”、“65Mn”四个牌号称为优质碳素弹簧钢。优质碳素结构钢产量较高，用途较广。

18、多轧制或锻制成圆、方、扁等形状比较简单的型材，供使用单位再加工成零、部件来使用。这类钢一般需经正火或调质等热处理后使用，多用于制作机械产品一般的结构零、部件。3.3.低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢a.牌号表示方法钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音”Q”、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三部分按顺序排列组成，例如：Q390A、Q420E。低合金高强度结构钢的脱氧方法分为镇静钢和特殊镇静钢，因此在牌号的组成中表示脱氧方法的符号“Z”和“TZ”予以省略。低合金高强度结构钢通常也可以采用二位阿拉伯数字和化学元素符号表示，例如：“16Mn”。专用低合金高强度结构钢一般采用代表屈服点的符号

19、“Q”、屈服点数值和表 1中规定的代表产品用途的符号来表示。例如：“Q295HP”为焊接气瓶用钢的牌号；“Q345R”是压力容器用钢的牌号。专用低合金高强度结构钢的牌号通常也可以采用阿拉伯数字（用二位阿拉伯数字表示平均含碳量，以万分之几计）、化学元素符号以及产品用途符号表示。例如：压力容器用钢“16MnR”。b.执行标准和牌号国家标准 GB/T1591-94 规定了低合金高强度结构钢的牌号、化学成分、力学性能等技术要求以及钢材的试验方法和检验规则。标准中现含有“Q295”、“Q345”、“Q390”、“Q420”、“Q460”五个牌号，区别在于化学成分和力学性能上的差异。c.主要特点和用途低合

20、金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入少量合金元素（一般不超过 3%）冶炼的低合金钢。过去曾经称其为普通低合金钢或低合金结构钢。这类钢碳含量低（不超过%），合金元素主要有钒、铌、钛、锰、硼等，这类钢与碳素结构钢相比，强度较高、韧性好，有较好的加工性能、焊接性能和耐蚀性。低合金高强度结构钢钢材品种主要有热轧型钢、棒材和钢板。这类钢材广泛地应用于制造锅炉、桥梁、化工、矿山、船舶等设备。4.4.合金结构钢合金结构钢a.牌号表示方法钢的牌号采用阿拉伯数字和化学元素符号表示。采用二位阿拉伯数字表示平均碳含量（以万分之几计），放在牌号头部。合金元素含量表示方法为：当平均合金元素含量低于%时，牌号中仅标

21、明元素，一般不标明含量；当平均合金元素含量为,22.523.49,时，相应地在合金元素符号后面加上2,3,23,。例如：碳、铬、锰、硅的平均含量分别为%、%、%、%的合金结构钢，其牌号表示为 35CrMnSi；碳、铬、镍的平均含量分别为%、%、%的合金结构钢，牌号表示为 12CrNi3。合金结构钢均为镇静钢，表示脱氧方法的符号“Z”予以省略。合金结构钢按冶金质量的不同分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢。高级优质钢在牌号后面加 A；特级优质钢加 E；优质钢在牌号上不另外加符号。专用合金结构钢，在牌号的头部加上代表产品用途的符号表示。例如：碳、铬、锰、硅的平均含量分别为%、%、%、%的铆螺钢，其牌

22、号表示为“ML30CrMnSi”；碳、锰的平均含量分别为%、%的锚链钢，其牌号为“M30Mn2”。b.执行标准和牌号国家标准 GB/T3077-1999 规定了合金结构钢的牌号、化学成分、力学性能、低倍组织、表面质量、脱碳层深度、非金属夹杂物等方面的技术要求。标准中现含有二十四个钢组（或称钢种），共计七十七个牌号。钢组是按钢中所含有的合金元素来划分的，每个钢组都含有多个牌号。例如：Cr 钢组含有“15 Cr”、“50Cr”等八个牌号。c.主要特点和用途合金结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入一种或几种合金元素，用以提高钢的强度、韧性和淬透性。根据化学成分（主要是含碳量）、热处理工艺和用途的不同，

23、又可分为渗碳钢、调质钢和氮化钢。合金结构钢的钢材品种主要有热轧棒材和厚钢板、薄钢板、冷拉钢、锻造扁钢等。这类钢材主要用于制造截面尺寸较大的机械零件，广泛用于制造汽车、船舶、重型机床等交通工具和设备的各种传动件和紧固件。5.5.弹簧钢弹簧钢a.牌号表示方法按照化学成分，弹簧钢可分为优质碳素弹簧钢和合金弹簧钢。优质碳素弹簧钢是含碳量在范围内的优质碳素结构钢。牌号的表示方法与优质碳素结构钢相同。合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。例如：碳、硅、锰的平均含量分别为%、%、%的弹簧钢，其牌号表示为“60Si2Mn”。高级优质弹簧钢在牌号尾部加符号“A”，例如，“60Si2MnA”。b.执行标准和牌

24、号国家标准 GB1222-84 规定了弹簧钢的牌号、化学成分、力学性能、钢材的低倍组织、表面质量、脱碳层深度、等方面的技术要求和试验方法及检验规则。根据标准，合金弹簧钢包括 55SiMn、60Si2Mn、30W4Cr2VA 等十三个牌号。c.主要特点和用途由于弹簧在冲击、振动或长期交变应力下使用，要求专门用来制造弹簧的弹簧钢具有高的抗拉强度、弹性极限和疲劳强度的同时，还要求其具有一定的淬透性。合金弹簧钢的含碳量稍低（不高于%），主要靠增加硅含量，加入少量的合金元素铬、钼、钒、硼、钨（总含量一般不高于%）来提高性能。弹簧钢钢材品种主要有热轧圆钢、方钢、冷拉圆钢、热轧扁钢、盘条和钢丝等。热轧钢材以

25、热处理状态或者不经热处理交货；冷拉钢材以热处理状态交货。弹簧钢钢材用于制造螺旋簧、扭簧及其它形状弹簧，在飞机、铁道车辆、汽车和拖拉机等运输工具以及其它工业产品上得到广泛应用。制造厂将弹簧钢钢材加工制造成各式弹簧，并经热处理后直接使用，因而对钢材的表面质量的要求比其它钢种更为严格，对脱碳层深度也有严格要求。6.6.碳素工具钢碳素工具钢a.牌号表示方法碳素工具钢的牌号用汉字“碳”的拼音字母“T”、阿拉伯数字和化学符号来表示。阿拉伯数字表示平均含碳量（以千分之几计）。普通含锰量（不高于%）的碳素工具钢的牌号是由“T”和其后的阿拉伯数字组成。例如：平均含碳量为%的碳素工具钢其牌号为”T10”。较高含锰

26、量（）的碳素工具钢的牌号，在“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：平均含碳量为%、含锰量为的碳素工具钢的牌号表示为”T8Mn”。高级优质碳素工具钢，在牌号尾部加符号“A”。例如：平均含碳量为%的高级优质碳素工具钢的牌号表示为”T10A”。b.执行标准和牌号国家标准 GB1298-86 规定了碳素工具钢的牌号、化学成分、硬度、断口和低倍组织、脱碳层深度、淬透性、钢材表面质量等技术条件。标准中含有T7、T8、T8Mn、T9、T10、T11、T12 和 T13 八个牌号。c.主要特点和用途碳素工具钢是一种高碳钢。其最低的碳含量为%，最高可达%。为了提高钢的综合性能，在“T8”钢中加入的锰得到”T8

27、Mn”钢。碳素工具钢钢材按使用加工方法分为压力加工用钢（热压力加工和冷压力加工）和切削加工用钢。钢材的主要品种有热轧圆钢和方钢、锻制圆钢和方钢、冷拉及银亮钢条钢。这类钢材主要用于制造各种工具，如车刀、锉刀、刨刀、锯条等，还用来制造形状简单、精度较低的量具和刃具等。碳素工具钢钢材制造的刀具，当工作温度大于 250o时，刀具的硬度和耐磨性（即钢的红硬性）急剧下降，性能变差。7.7.合金工具钢合金工具钢a.牌号表示方法合金工具钢的牌号表示方法采用合金元素符号和阿拉伯数字表示。合金元素符号的表示方法与合金结构钢相同，当平均碳含量小于%时，采用一位阿拉伯数字表示含碳量（以千分之几计），放在牌号头部。当平

28、均碳含量大于%时，一般不标出平均含碳量。例如：平均含碳量为%、含铬量为%的合金工具钢，其牌号表示为“9Cr2”；平均含碳量为%、含铬量为%平均含钼量为%、平均含钒量为%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr12MoV”。低铬合金工具钢（平均含铬量小于 1%）在含铬量（以千分之几计）前加数字“0”。例如：平均含铬量小于%的合金工具钢,其牌号为”Cr06”。b.执行标准和牌号国家标准 GB1299-2000 规定了合金工具钢的技术要求。在标准中按钢材用途分为量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、热作模具钢、冷作模具钢、无磁模具钢和塑料模具钢六个钢组，共包括三十五个牌号。c.主要特点和用途在合金工具钢中，热作模具

29、钢和冷作模具钢是应用比较广泛的两个钢种。在标准中冷作模具钢含有十一个牌号，按化学成分可分为两种类型，一类是高碳低合金型；另一类是高碳高铬型。高碳低合金冷作模具钢是在碳素工具钢的基础上添加适量的铬、钒、硅、锰等合金元素，但合金元素总含量一般在 5%以下。常用的牌号有 9CrWMn、9Mn2V。高碳高铬冷作模具钢的成分特点是高碳量和高铬量。碳含量为、铬含量为。常用的牌号有 Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1。在标准中，热作模具钢现含有十四个牌号，其中包括近几年国内研制的新牌号，如：5Cr4Mo3SiMnVAI(012AI)，还包括引进的国外通用的牌号，如：4Cr5MoSiVI(H13)。

30、热作模具钢按使用特性可以分为具有高韧性的模具钢（如常用的5CrMnMo 和5CrNiMo）、具有高强韧性的模具钢（如常用的 4Cr5MoSiVI(H13)）和具有高热强性的模具钢（如常用的 3Cr2W8V）。合金工具钢不仅具有很高的碳含量，而且铬、钨、钼、钒等合金元素的含量也很高。因此合金工具钢比碳素工具钢具有更高的硬度、耐磨性和韧性，特别是具有碳素工具钢所达不到的淬透性和红硬性。合金工具钢钢材按使用加工方法分为压力加工用钢（热压力加工和冷压力加工）和切削加工用钢。钢材的主要品种有热轧和锻制的圆钢、方钢、扁钢以及冷拉及银亮条钢。这类钢材主要用于制造冷热变形用的各式模具以及各式量具和刃具。8.8

31、.高速工具钢高速工具钢a.牌号表示方法高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢的相同，采用表 1 规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示。高速工具钢所有牌号都是高碳钢（含碳量不小于%），故不用标明含碳量数字，阿拉伯数字仅表示合金元素的平均含量。若合金元素含量小于%，牌号中仅标明元素，不标出含量。例如：平均含碳量为%、含钨量%、含钼量%、含铬量%、含钒量%的高速工具钢，其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”。b.执行标准和牌号目前我国执行的关于高速工具钢的标准有：GB/T9943-1988高速工具钢棒材技术条件、GB/T9941-1988 高速工具钢钢板技术条件和 GB/T9942-1988高速工具钢大截面

32、锻制钢材技术条件。在标准中，对高速工具钢的牌号、化学成分、冶炼方法、交货状态、硬度、断口和低倍组织、共晶碳化物的非均匀度、脱碳层深度和钢材表面质量等技术要求都做出了详细的规定。国家标准GB/T9943-88 包括高速工具钢十四个牌号，GB/T9942-1988 和GB/T9941-1988 分别包括两个和三个牌号，这些牌号也出现在上面提到的十四个牌号中。按合金元素含量和性能特点，高速工具钢可分为钨高速钢、钼高速钢和超硬高速钢。钨高速钢以 W18Cr4V 为代表；钼高速工具钢以 W6Mo5Cr4V2 为代表，其韧性、塑性优于钨高速钢，但加热时易脱碳；超硬高速钢以W2Mo9Cr4VCo8 为代表，

33、硬度可高达 HRC70。c.主要特点和用途高速工具钢俗称锋钢。钢中碳含量高，多数牌号不低于%。钢中合金元素钨、钼、铬、钒、钴的含量高。钨是产生高速工具钢的耐磨性和热硬性的主要元素；钼与钨有相似的作用，钼还与钒一起促进弥散、细小的回火碳化物的形成，高的钼、钒含量对高速工具钢获得高的回火硬度做出贡献，同时又能改善碳化物的非均匀性，提高钢的工艺性能；铬主要用以提高钢的淬透性；钴强化钢的基体，提高钢的红硬性（高温硬度）。高速工具钢有很高的淬透性，经回火处理后钢具有很高的硬度（HRC 63-70）、高温硬度和耐磨性。用其制造的刀具和刃具在温度 500o-600OC 下高温切削时，仍能保持高的硬度（HRC

34、 62），切削速度比碳素工具钢和合金工具钢制造的刀具提高1-3 倍；使用寿命提高 7-14 倍。高速工具钢钢材主要品种有热轧、锻制、剥皮、冷拉及银亮钢棒；大截面锻制圆钢和热轧及冷轧钢板。高速工具钢用于制作刀具（车刀、铣刀、绞刀、拉刀、麻花钻等）及模具、轧辊和耐磨的机械零件。9.9.轴承钢轴承钢a.牌号表示方法轴承钢按化学成分和使用特性分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢四大类。高碳铬轴承钢牌号表示方法是在牌号头部加符号“G”，但不标明含碳量。铬含量以千分之几计，其它合金元素的表示方法与合金结构钢的合金含量表示相同。例如：平均含铬量为%的轴承钢其牌号是“GCr15”。渗碳轴

35、承钢的牌号表示采用合金结构钢的牌号表示方法。仅在牌号的头部加符号“G”。例如：平均含碳量为%、含铬量为、含镍量为、含钼量为的渗碳轴承钢，其牌号表示为“G20CrNiMo”，高级优质渗碳轴承钢在牌号的尾部加“A”，例如“G20CrNiMoA”。高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢牌号表示方法采用不锈钢和耐热钢的牌号表示方法.牌号头部不加符号“G”。例如：平均含碳量为%、含铬量为 18%的高碳铬不锈轴承钢，其牌号表示为“9Cr18”；平均含碳量为%、含铬量为 14%、含钼量为 4%的高温轴承钢，其牌号表示为“10Cr14Mo4”。b.执行标准和牌号目前我国执行的轴承钢标准有：GB/T18254-2000高

36、碳铬轴承钢技术条件、GB/T3203-1982 渗碳轴承钢技术条件、GB/T3086-1982 高碳铬不锈轴承钢技术条件和 YB/T688 以及 GB/T1205高温轴承钢技术条件。在上述标准中，对轴承钢的牌号、化学成分、冶炼方法、交货状态、机械性能、工艺性能、低倍组织、断口和塔形、退火组织、共晶碳化物的非均匀度、非金属夹杂物、显微孔隙、脱碳层深度和钢材表面质量等都做出了明确的规定。轴承钢在各钢类中是检验项目最多的钢类，可见对其质量要求之严格。在上述标准中含有轴承钢十五个牌号，其中高碳铬轴承钢包括“GCr15”等五个牌号；渗碳轴承钢含有“G20CrMo”等六个牌号；高碳铬不锈轴承钢含有“9Cr

37、18”和“9Cr18 Mo”两个牌号；高温轴承钢含有“Cr4Mo4V”和“Cr14Mo4”两个牌号。c.主要特点和用途轴承钢具有高的硬度、抗拉强度、接触疲劳强度和耐磨性，相当的韧性，满足在一定条件下对耐蚀性和耐高温性能的要求。高碳铬轴承钢含碳量高（），淬火后可获得高且均匀的硬度，疲劳寿命长，缺点是耐大载荷冲击韧性稍差。高碳铬轴承钢主要用作一般使用条件下滚动轴承的套圈和滚动体。渗碳轴承钢含碳量低（不大于%），经渗碳后，表面硬度提高，而心部仍具有良好的韧性，能承受较大冲击载荷。主要用于制作大型机械内受冲击载荷较大的轴承。高碳铬不锈轴承钢含碳量高（），因而在获得高硬度的同时具有足够的耐蚀性，主要用于

38、制作处于恶劣的腐蚀条件下工作的轴承。高温轴承钢的硬度高，且在高达 430oC 的工作温度下仍可保持相当高的硬度，高温强度好，具有一定的抗氧化性，加工性能较好，主要用于制作高温发动机轴承。轴承钢钢材的主要品种有热轧和锻制的圆钢、冷拉圆钢及钢丝。10.10.不锈耐酸钢不锈耐酸钢a.牌号表示方法不锈钢是不锈耐酸钢的简称。不锈钢牌号的表示方法采用表 1 规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示。一般用一位阿拉伯数字表示含碳量（以千分之几计），当平均含碳量不小于%时,采用二位阿拉伯数字表示。当含碳量上限小于%时,以“0”表示含碳量；当含碳量上限大于%且小于等于%（超低碳）时,以“03”表示含碳量；当含碳量上限

39、不大于%（极低碳）时,以“01”表示含碳量。不规定含碳量下限，仅采用阿拉伯数字表示含碳量上限。合金元素含量的表示方法与合金结构钢的表示相同。例如：平均含碳量为%、含铬量为 13%的不锈钢，其牌号表示为“2Cr13”；含碳量上限为%、平均含铬量为18%、含镍量为 9%的铬镍不锈钢，其牌号表示为“0Cr18Ni9”；平均含碳量为%、含铬量为 17%的高碳铬不锈钢，其牌号表示为“11Cr17”；含碳量上限为%、平均含铬量为19%、含镍量为 10%的超低碳不锈钢，其牌号表示为“03Cr19Ni10”；含碳量上限为%、平均含铬量为 19%、含镍量为 11%的极低碳不锈钢，其牌号表示为“01Cr19Ni1

40、1”。专门用途的不锈钢在牌号头部加上代表用途的符号，例如：易切削铬不锈钢“Y1Cr17”。b.执行标准和牌号目前我国执行的不锈钢的标准有：GB/T1220-1992不锈钢棒、GB/T4237-1992不锈钢热轧钢板、GB/T3280-1992不锈钢冷轧钢板、GB/T13296-1991锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管、GB/T4356-1984 不锈钢盘条等三十三个标准，其中国家标准二十三个；部颁标准十个。在上述标准中，对不锈钢的牌号、化学成分、冶炼方法、交货状态、力学性能、耐腐蚀性能、低倍组织、耐顶锻试验、表面质量等技术要求以及需方的特殊技术要求都做出了详细的规定。一般来讲，在大气、蒸汽和水等

41、弱介质中抗腐蚀的钢被称为不锈钢；称在酸、碱和盐等侵蚀性强的介质中抗腐蚀的钢为耐酸钢或耐蚀钢。不锈钢不一定耐蚀，而耐蚀钢一般都具有不锈的性能。不锈钢的种类繁多，按照我国国家标准 GB/T13304-1999钢分类以及国际上通用的分类方法，不锈钢是按钢的金相组织来分类的。根据国家标准 GB/T1220-1992，不锈钢按其金相组织分为奥氏体型、奥氏体型-铁素体型、铁素体型、马氏体型、沉淀硬化型五个类型，共计六十四个牌号。其中：奥氏体型含有 1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo3Ti 等三十三个牌号；奥氏体型-铁素体型含有 0Cr26Ni5Mo2、1Cr18Ni11Si4AlT

42、i 和 00Cr18Ni5Mo3Si2 三个牌号；铁素体型含有 1Cr17、Y1Cr17、1Cr17Mo 等七个牌号；马氏体型含有 1Cr13、3Cr13、Y11Cr17 等 十 八 个 牌 号；沉 淀 硬 化 型 含 有 0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al 三个牌号。c.主要特点和用途奥氏体型不锈钢是不锈钢中最重要的一类，其产量和用量占不锈钢总量的 70%。钢中主要合金元素为铬和镍，钛、铌、钼、氮、锰也作为添加的合金元素。这类钢韧性高，具有良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性、良好的压力加工性能和焊接性能，缺点是强度和硬度偏低，且不能采用热处理方式

43、强化。铁素体型不锈钢主要合金元素为铬，含量通常不小于 13%，基本上不含镍。这类钢具有良好的抗氧化性介质的腐蚀能力，并具有良好的热加工性及一定的冷加工性能，缺点是对晶间腐蚀敏感，低温韧性较差。奥氏体型-铁素体型不锈钢是在 18-8 型奥氏体型不锈钢的基础上，或添加更多的铬、钼和硅元素，或降低碳含量而建立的牌号，这类钢兼有奥氏体型和铁素体型不锈钢的优点。马氏体型不锈钢主要合金元素为铬，含量在 13%以上，钢中含碳量较高，可采用热处理方法强化。这类钢淬透性较高，在淬火、回火状态下使用，有较高的强度和硬度。沉淀硬化型不锈钢通过热处理手段使钢中碳呈碳化物析出，使钢的强度提高。这类钢的耐蚀性优于铁素体型

44、而略低于奥氏体型不锈钢。不锈钢钢材的主要品种有热轧钢板与钢带、冷轧钢板与钢带、热轧和锻制的棒材与型钢、热轧盘条、无缝管和焊管等。不锈钢的用途十分广泛，主要用于制造石油化工设备和管道、原子能工业设备、船舶设备、医疗器械、餐具以及其他要求不锈耐蚀的器件等。11.11.耐热钢耐热钢a.牌号表示方法耐热钢牌号表示方法与不锈钢的表示相同。b.执行标准和牌号在现行的国家标准中，耐热钢执行的标准有：GB/T1221-1992耐热钢棒、GB/T4238-1992 耐热钢板和 GB/T8732-1988 汽轮机叶片用钢三个标准。标准对耐热钢的牌号、化学成分、冶炼方法、交货状态、力学性能、低倍组织、耐顶锻试验、钢

45、材表面质量等技术要求以及需方的特殊技术要求都做出了详细的规定。在标准中，按耐热钢的金相组织分为奥氏体型、铁素体型、马氏体型、沉淀硬化型四个类型，共计四十六个牌号。其中：奥氏体型耐热钢含有 0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Si等二十一个牌号；铁素体型耐热钢含有 0Cr13Al、1Cr19Al3 等六个牌号；马氏体型耐热钢含有 1Cr17Ni2、2Cr12MoV 等十七个牌号；沉淀硬化型耐热钢含有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al 两个牌号。c.主要特点和用途耐热钢在高温下具有良好的化学稳定性，能抗氧化和抵抗其他介质的浸蚀。同时具有较高的强度。奥氏体型耐热钢在室温和使用温度条件下的

46、金相组织为奥氏体（有时存在析出的碳化物）。代表性的钢号有 0Cr18Ni9、0Cr25Ni20。这类钢在高温下具有较高的热强性和极优异的抗氧化性，有些钢号同时是性能优异的奥氏体型不锈钢的牌号。奥氏体型耐热钢用于制作在600oC 以上承受较高应力的部件，其抗氧化温度可高达850-1250OC。铁素体型耐热钢在室温和使用温度条件下的金相组织为铁素体。钢中铬含量高于 12%，不含镍，含有少量的硅、钛、钼等合金元素。代表性的钢号有 0Cr13 和 1Cr17。这类钢具有优异的抗大气腐蚀、应力腐蚀性能，在一定的酸、碱、盐环境下也具有一定的耐蚀性。有些钢号同时是性能优异的铁素体型不锈钢的牌号。铁素体型耐热

47、钢在高温下有良好的抗氧化性能及一定的热强性。该钢类在动力、石油化工等工业部门得到极为广泛的应用。然而这类钢的可焊性较差、较脆，应用受到一定的限制。马氏体型耐热钢在室温下的金相组织为马氏体。钢中铬含量为 7%-13%，以 12%Cr型为主。该类钢在高达 650oC 仍具有良好的抗氧化性，低于 600oC 具有较好的热强性，并具有良好的减震性和导热性。这类钢主要用于制造蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机、航空发动机的叶片、轮盘等部件及宇航导弹和核反应堆的部件等。但这类钢的焊接性能较差。沉淀硬化型耐热钢（热强钢）在室温和使用温度条件下的金相组织为马氏体或奥氏体。这类钢在 540-750OC 范围具有较高的热

48、强性和较好的的抗氧化性，因此在航空发动机、火箭发动机等制造业有重要应用。耐热钢钢材的主要品种有热轧和锻制的型材（圆、方等）和扁钢、热轧和冷轧钢板与钢带、无缝钢管等。12.12.电工用硅钢电工用硅钢a.牌号表示方法硅钢牌号采用表 1 规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示典型产品（某一厚度产品）的厚度和最大允许铁损值（W/kg）。电工用硅钢分为热轧硅钢和冷轧硅钢；冷轧硅钢又分为无取向硅钢和取向硅钢。电工用热轧硅钢在牌号头部加符号“DR”，符号后为最大允许铁损值乘上100的阿拉伯数字。如果在高频率（400Hz）下检验，在表示铁损值的阿拉伯数字后加符号“G”；不加符号“G”的表示检验在频率 50

49、Hz 下进行。在铁损值或在“G”后加一横线，横线后为产品公称厚度（单位 mm）乘上 100 的阿拉伯数字。例如：频率为 50Hz下检验的厚度为0.5mm，最大允许铁损值kg 的电工用热轧硅钢的牌号表示为”DR440-50”；频率为 400Hz 下检验的厚度为 0.35mm，最大允许铁损值 kg 的电工用热轧硅钢，其牌号表示为”DR1750G-35”。电工用冷轧无取向硅钢和取向硅钢，在牌号中间为分别表示无取向硅钢的符号“W”和取向硅钢的符号“Q”，在该符号前为产品公称厚度（单位 mm）乘上 100 的阿拉伯数字，在该符号后为最大允许铁损值乘上100 的阿拉伯数字。例如：“30Q130”、“35W

50、300”。取向高磁感硅钢的牌号应在表示无取向或取向硅钢的符号与表示铁损值的数字之间加符号“G”，例如：“27QG100”。电讯用冷轧取向高磁感硅钢牌号采用表 1 规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示电磁性能的级别，从 1 至 6 标出电磁性能从低到高的等级。例如：“DG3”、“DG6”。b.执行标准和牌号我国现行执行的电工用硅钢标准有：GB/T5218-88电工用热轧硅钢薄钢板、GB/T2521-1996 冷轧晶粒取向、无取向磁性钢带（片）和 YB/T5224-93 晶粒取向硅钢薄带三个标准，共计七十二个牌号。其中，GB/T5218-88 含有二十个牌号；GB/T2521-1996 含有