钢铁材料相关总结

钢铁材料（黑色金属）

纯铁（熟铁）

铸铁（生铁）

工业用钢

一．分类：

二．命名：

三．性能和应用：

四．成型方法：

五．钢铁生产过程

钢铁材料的力学性能和加工性能

力学性能：

加工性能：

钢铁材料性能的定性总结

型材成型与冷热加工

钢铁材料（黑色金属）

纯铁（熟铁）

含碳量小于0.04%，软、塑性好（可锻），容易变形，强度和硬度较低，用途不广。

铸铁（生铁）

主要由Fe、C、Si、Mn、P、S组成的合金，平均含碳量2.11%—4%，硬而脆、几乎没有塑性，力学性能较

差，只能用铸造的方法成型。

分类：（根据碳的存在形式不同分）

1.白口铸铁（白口生铁）：C是以游离碳化铁形式存在，断口呈亮白色。

●特点：硬度高，脆性大，难加工；

●主要用途：炼钢、做可锻铸铁。

2.灰口铸铁（灰口生铁）：C主要以石墨的形式存在，断口呈灰色。

●分类：（按石墨的存在形状分）

1)灰铸铁：石墨大部分为片层状

命名：“HT”+“φ30mm试棒的最小抗拉强度（MPa）”，eg.HT300；

优点：铸造性能好、切削性能好、减震性能好、减磨性能好、价格低廉；

缺点：塑性差、韧性差、抗拉强度低、焊接性能差。

2)球磨铸铁：石墨大部分为球状

命名：“QT”+“最低抗拉强度—最低伸长率”，eg.QT600-3；

特点：强度高（和钢差不多）、工艺要求高。

3)蠕墨铸铁：石墨大部分为蠕虫状

命名：“RuT”+“最低抗拉强度”，eg.RuT300；

特点：兼具灰铸铁和球墨铸铁的性能。

4)可锻铸铁（玛钢或马铁）：对白口铸铁加热到900°C—980°C后长时间保温并分阶段石

墨化，使其内部石墨变成团絮状得来，其实并不能锻造，现已少用。

工业用钢

将生铁进一步冶炼降低含碳量（一般在0.04%—2.11%）、减少杂质元素或加入一些合金元素得到。在保证有害杂质不超标和采用合适的热处理工艺的情况下，影响钢性能的主要因素是含碳量与合金元素含量。

一、分类：

1.按用途分：结构钢、工具钢、专门用途钢、特殊性能钢；

2.按含碳量的多少分：低碳钢（0.04%—0.25%）、中碳钢（0.25%—0.6%）、高碳钢（0.6%—2.11%）；

3.按有害杂（S，P）质含量的多少分：普通质量钢、优质钢、高级优质钢；

4.按合金元素含量的多少分：非合金钢、低合金钢、合金钢；

5.按成型方法分：锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢。

二、命名：按第4种分类方法进行命名

有产品牌号和统一数字代号两种命名方式。

1.非合金钢（碳素钢）

●碳素结构钢：

产品牌号：“Q（屈）”+“屈服点值”+“质量等级（A、B、C、D，其中D最高）”+“〃脱氧程度F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、TZ（特殊镇静钢）”，eg.Q235A〃F。

●优质碳素结构钢：

产品牌号：两位数字表示钢的平均含碳量，以万分之几来计。分普通含锰量的优质碳素结构钢（eg.45）和较高含锰量的优质碳素结构钢，eg.45Mn。

统一数字代号：U+xxxxx

●碳素工具钢：

产品牌号：“T（碳）”+“平均碳的质量分数，以千分之几计”+“质量等级（A）”，eg.T12A。

●铸造碳钢：

产品牌号：“ZG（铸钢）”+“屈服点+抗拉强度”，eg.ZG200-400。

统一数字代号：C+xxxxx

2.低合金钢

产品牌号：“Q（屈）”+“屈服点值”+“质量等级（A、B、C、D、E，其中E最高）”，eg.Q345C。

3.合金钢

●合金结构钢：

产品牌号：“两位碳的质量分数，以万分之几计”+“合金元素及其平均质量分数，以百分之几计”，eg.60Si2Mn。

统一数字代号：A+xxxxx

●合金工具钢：

产品牌号：不标明含碳质量分数或“一位碳的质量分数（圆整），以千分之几计”+“合金元素及其平均质量分数，以百分之几计”，高速钢一般以“W”打头。

eg.Cr12MoV、9Mn2V、W6Mo5Cr4V2。

统一数字代号：T+xxxxx

●特殊性能钢：

产品牌号：“一位碳的质量分数（圆整），以千分之几计”+“合金元素及其平均质量分数，以百分之几计”，eg.0Cr18Ni9。

三、性能和应用：按第1种分类方法进行讲述

1.结构钢：

●碳素结构钢：

特点：低碳或中碳，力学性能一般，加工工艺性好，价格便宜，使用时不用进行热处理。

用途：工程结构件和不重要的机械零件。

●低合金高强度结构钢：

特点：较高的强度、较好的韧性、焊接性和耐蚀性，较高的性价比，钢厂热轧后都进行了热处理，故使用时不再进行热处理。

用途：桥梁、船舶、车辆、容器、建筑结构。

●优质碳素结构钢

特点：有害杂质少，化学成分准确，力学性能可靠，一般都要进行热处理，以便充分发挥其良好的力学性能。

●合金结构钢

1)合金渗碳钢：低碳，要经渗碳、淬火、低温回火才能使用，表硬心韧，切削性能好，适

用做受强烈冲击和摩擦的零件。

2)合金调质钢：中碳，要经过调质处理才能使用，还可以进行各种表面热处理，综合力学

性能很好。

●铸钢：铸造性能比铸铁差，但力学性能和焊接性能要比铸铁好，在铸造铁水中加入一些合金元素，

可得到不锈铸件、耐热铸钢件等。

2.工具钢：制造工具、模具、量具和刃具等。

●碳素工具钢：高碳优质钢，红硬性不好，做低速、手动工具，模具等；

●合金工具钢：做量具刃具，比如丝锥、铰刀，和模具等；

●高速工具钢：又称风钢、锋钢、白钢、高速钢，红硬性好，用来制造各种中速切削刀具。

3.专门用途钢：滚动轴承钢、弹簧钢、锅炉钢、桥梁钢等。

4.特殊性能钢：不锈钢、磁钢、无磁钢、耐热钢、易切钢等。

四、成型方法：按第5种分类方法进行讲述

可由铸造、锻造、热轧和冷拔成型。热轧和冷拔钢材有各种截面形状的型材、棒材、板材、管材和线材等。综合性能最好的是锻钢，它的毛坯一般是热轧钢材，有很好的塑韧性，同时具备较高的强度；铸钢的成本