钢材讲义

第一章什么是钢材钢材的概念：钢是铁、碳和少量其它元素的合金。

按碳含量的大小分类。

碳的质量分数大于2%的是生铁（生铁的用途），小于2%的是钢（钢的用途），小于0.04%的是工业纯铁（工业纯铁的用途）。

钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。

钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资之一，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管、焊接钢管、金属制品等品种。

应该记住不锈钢并不是说这种钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。

除了铬金属之外，其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。

因应用目的和场所的不同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于提高特定工作的工作效率和成功概率至关重要。

刀具中不同金属元素带来的优点。

简单地说：钢就是铁和碳的合金。

其它成分是为了使钢材性能有所区别。

第二章常见钢材的分类（1）成品材：建材——螺纹钢、线材、盘螺、圆钢管材——无缝管、焊管板材——冷、热轧板/卷、中厚板、彩涂板（镀锌板、彩涂板、镀锡板、镀铝锌钢板）、硅钢、带钢型材——工角槽、H型钢、方钢、扁钢、球扁钢（2）特钢：结构钢、工具钢、模具钢、弹簧钢、轴承钢、冷镦钢、硬线一、结构钢（1)建筑及工程用结构钢简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。

如碳素结构钢、低合金钢、钢筋钢等。

（2)机械制造用结构钢--是指用于制造机械设备上结构零件的钢。

这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等二、工具钢一般用于制造各种工具，如碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。

按用途又可分为刃具钢、模具钢、量具钢。

三、特殊钢具有特殊性能的钢，如不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等。

四、专业用钢这是指各个工业部门专业用途的钢，如汽车用钢、农机用钢、航空用钢、化工机械用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等。

具体介绍如下：1.中厚板是指厚度4.5-25.0mm的钢板，厚度25.0-100.0mm的称为厚板，厚度超过100.0mm的为特厚板。

用途：中厚板主要应用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁建造等。

还可以用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件等。

2.螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。

主要用途：广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。

主要产地：螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北，华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢、山西中阳钢厂、保定普瑞钢铁等，东北地区如西林、北台、抚钢等，这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。

3.不锈钢板：按制法分热轧和冷轧的两种，包括厚度0.5-4毫米的薄板和4.5-35毫米的厚板.按钢种的组织特征分为5类：奥氏体型、奥氏体-铁素体型、铁素体型、马氏体型、沉淀硬化型。

主要用途：要求能承受草酸、硫酸-硫酸铁、硝酸、硝酸-氢氟酸、硫酸-硫酸铜、磷酸、甲酸、乙酸等各种酸的腐蚀，广泛用于化工、食品、医药、造纸、石油、原子能等工业，以及建筑、厨具、餐具、车辆、家用电器各类零部件。

为了保证各类不锈钢板的屈服强度、抗拉强度、伸长率和硬度等力学性能符合要求，钢板交货前必须经过退火、固溶处理、时效处理等热处理。

不锈钢板表面光洁，有较高的塑性、韧性和机械强度，耐酸、碱性气体、溶液和其他介质的腐蚀。

它是一种不容易生锈的合金钢，但不是绝对不生锈。

不锈钢的耐腐蚀性主要取决于它的合金成分（铬、镍、钛、硅、铝等）和内部的组织结构，起主要作用的是铬元素。

铬具有很高的化学稳定性，能在钢表面形成钝化膜，使金属与外界隔离开来，保护钢板不被氧化，增加钢板的抗腐蚀能力。

钝化膜破坏后，抗腐蚀性就下降。

4.扁钢宽12-300mm、厚4-60mm、截面为长方形并稍带纯边的钢材。

主要用途：扁钢可以是成品钢材，也可以做焊管的坯料和叠轧薄板用的薄板坯。

主要用途：扁钢作为成材可用于制箍铁、工具及机械零件，建筑上用作房架结构件。

5.方钢方形断面的钢材，分热轧和冷轧两种；热轧方钢边长5-250mm；冷拉方钢边长3-100mm。

主要用途：轧制或加工成方形截面的钢材。

6.槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。

槽钢分普通槽钢和轻型槽钢。

热轧普通槽钢的规格为5-40#。

经供需双方协议供应的热轧变通槽钢规格为6.5-30#。

槽钢主要用于建筑结构、车辆制造和其它工业结构，槽钢还常常和工字钢配合使用。

形状分类槽钢按形状又可分为4种：冷弯等边槽钢、冷弯不等边槽钢、冷弯内卷边槽钢、冷弯外卷边槽钢7. 角钢俗称角铁、是两边互相垂直成角形的长条钢材。

有等边角钢和不等边角钢之分。

等边角钢的主要用途：角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作构件之间的连接件。

广泛地用于各种建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等。

8.圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材。

其规格以直径的毫米数表示，如“ 50”即表示直径为 50毫米的圆钢。

主要用途：其中：5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆供应，常用作钢筋、螺栓及各种机械零件；大于25毫米的圆钢，主要用于制造机械零件或作无缝钢管坯。

圆钢与其它钢筋的区别:1 外型不一样,圆钢外型光园,无纹无肋,其它钢筋表面外型有刻纹或有肋.这样就造成圆钢与混凝土的粘结力小,而其它钢筋与混凝土的粘结力大. 2 成份不一样,圆钢(一级钢)属于普通低碳钢,其它钢筋多为合金钢. 3 强度不一样.圆钢强度低,其它钢强度高,即直径大小相同的圆钢与其它钢筋相比,圆钢所能承受的拉力要比其它钢筋小,但圆钢的塑性比其它钢筋强,即圆钢在被拉断前有较大的变形,而其它钢筋在被拉断前的变形要小得多.9.焊接钢管：也叫焊管，是用钢板或钢带经过弯曲成型，然后经焊接制成。

按焊缝形式分为直缝焊管和螺旋焊管。

按用途又分为一般焊管、镀锌焊管、吹氧焊管、电线套管、公制焊管、托辊管、深井泵管、汽车用管、变压器管、电焊薄壁管、电焊异型管和螺旋焊管。

主要用途：一般焊管，一般焊管用来输送低压流体。

也可采用易于焊接的其它软钢制造。

钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验，对表面质量有一定要求，通常交货长度为4-10m，常要求定尺（或倍尺）交货。

焊管的规格用公称口径表示（毫米或英寸）公称口径与实际不同，焊管按规定壁厚有普通钢管和加厚钢管两种，钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种。

10.镀锌板：是指表面镀有一层锌的钢板，钢板镀锌是一种普遍采用的经济而有效的防腐方法。

主要用途：按生产工艺可分为热镀锌板和电镀锌板，前者锌层厚度较厚，用于抗蚀性强的部件；后者锌层厚度较薄且均匀，多用于涂漆或室内用品。

11.方管：顾名思义，它是种方形体的管型，很多种材质的物质都可以形成方管体，它介质于，干什么用，用在什么地方，大多数方管以钢管为多数，多为结构方管，装饰方管，建筑方管等.方管，是方形管材的一种称呼，也就是边长相等的的钢管。

是带钢经过工艺处理卷制而成。

一般是把带钢经过拆包，平整，卷曲，焊接形成圆管，再由圆管轧制成方形管然后剪切成需要长度。

一般是50根每包。

12.高线，线材的一种，通常指用“高速无扭轧机”轧制的盘条，常见的普通低碳钢无扭控冷、热轧盘条（ZBH4403-88）及优质碳素钢无扭控冷、热轧盘条（ZBH44002-88）。

高线的轧制速度在80-160米/秒，每根重量（盘重）在1.8-2.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可通过调整工艺参数（特别是在冷却线上）来保证产品的不同要求。

13.螺旋管螺旋管特点：直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。

螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。

但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。

因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。

主要用途：输送石油、天然气的管线14.铸铁管用铸铁浇铸成型的管子。

铸铁管用于给水、排水和煤气输送管线，它包括铸铁直管和管件。

15.盘螺第三章钢材的交货状态1热轧状态钢材在热轧或锻造后不再对其进行专门热处理，冷却后直接交货，称为热轧或热锻状态,热轧(锻)的终止温度一般为800～900℃，之后一般在空气中自然冷却，因而热轧(锻)状态相当于正火处理。

所不同的是因为热轧(锻)终止温度有高有低，不像正火加热温度控制严格，因而钢材组织与性能的波动比正火大。

目前不少钢铁企业采用控制轧制，由于终轧温度控制很严格，并在终轧后采取强制冷却措施，因而钢的晶粒细化，交货钢材有较高的综合力学性能。

无扭控冷热轧盘条比普通热轧盘条性能优越就是这个道理,热轧(锻)状态交货的钢材，由于表面覆盖有一层氧化铁皮，因而具有一定的耐蚀性，储运保管的要求不像冷拉(轧)状态交货的钢材那样严格，大中型型钢、中厚钢板可以在露天货场或经苫盖后存放2 冷拉(轧)状态经冷拉、冷轧等冷加工成型的钢材，不经任何热处理而直接交货的状态，称为冷拉或冷轧状态。

与热轧(锻)状态相比，冷拉(轧)状态的钢材尺寸精度高、表面质量好、表面粗糙度低，并有较高的力学性能,由于冷拉(轧)状态交货的钢材表面没有氧化皮覆盖，并且存在很大的内应力，极易遭受腐蚀或生锈，因而冷拉(轧)状态的钢材，其包装、储运均有较严格的要求，一般均需在库房内保管，并应注意库房内的温湿度控制3 正火状态钢材出厂前经正火热处理，这种交货状态称正火状态。

由于正火加热温度(亚共析钢为Ac3+30～50°C，过共析钢为Accm+30～50°C)比热轧终止温度控制严格，因而钢材的组织、性能均匀。

与退火状态的钢材相比，由于正火冷却速度较快，钢的组织中珠光体数量增多，珠光体层片及钢的晶粒细化，因而有较高的综合力学性能，并有利于改善低碳钢的魏氏组织和过共析钢的渗碳体网状，可为成品的进一步热处理做好组织准备。

碳结钢、合结钢钢材常采用正火状态交货。

某些低合金高强度钢如14MnMoVBRE、14CrMnMoVB钢为了获得贝氏体组织，也要求正火状态交货4 退火状态钢材出厂前经退火热处理，这种交货状态称为退火状态。

退火的目的主要是为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，并为后道工序作好组织和性能上的准备,合金结构钢、保证淬透性结构钢、冷镦钢、轴承钢、工具钢、汽轮机叶片用钢、铁索体型不锈耐热钢的钢材常用退火状态交货5 高温回火状态钢材出厂前经高温回火热处理，这种交货状态称为高温回火状态。