钢的晶体组织和化学成分及其对钢性

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各种化学元素对钢材性能的影响

各元素对钢材性能的影响名词解释：铁素体（Ferrite）：碳在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素。

常用符号F（或α）表示。

铁素体具有体心立方结构，由于它的间隙很小，因而溶碳能力较差。

在727℃时最大溶碳量为0.0218%，随着温度下降，其溶碳量逐步减少，在室温时仅溶碳0.0008%。

铁素体的强度低，其δσb为180-280MN/m2,HB约80，但塑性好，其δ为50%。

奥氏体（Austenitic）：碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。

常用符号A（或γ ）表示。

奥氏体具有面心立方晶格结构，由于它的有效晶格间隙较大，因此其溶碳能力较大，在1148℃时的最大溶碳量2.11%，随着温度的下降，其溶碳量逐步减少，在727℃是溶碳量为0.77%。

奥氏体的机械性能于其溶碳量及晶粒的大小有关。

一般来说奥氏体的硬度为170-220HBS，延伸率δ为40-50%，奥氏体存在于727℃以上的固态温度范围内。

奥氏体易于塑性成形。

渗碳体（Cementite）：C与Fe的化合物（Fe3C）称为渗碳体，其含碳量6.69%，渗碳体的熔点为1227℃，其硬度很高，约800HB,塑性和冲击韧性几乎为零，脆性极大，因此它不能作为碳钢的基体相，却是碳钢中的主要强化相。

渗碳体是一种亚稳相，在一定条件下会发生分解，形成石墨自由碳。

马氏体（Martensite）：采用快速冷却的方法，由于过冷度大，铁和碳原子都不能进行扩散，奥氏体只能由非扩散的晶格切变，有γ-Fe的面心立方晶格改组为α-Fe的体心立方晶格。

这种奥氏体直接转变一种含碳过饱和α固溶体，称之为马氏体。

各元素对钢性能的影响：锰（Mn）锰是炼钢时用锰铁脱氧而残留于钢中的，锰能清除钢中的FeO,改善钢的品质，降低钢的脆性；锰与硫化合生成MnS，消除硫的有害作用，改善钢的热加工性能。

在碳钢中锰的含量一般控制在0.25-0.80%之间，锰能溶于铁素体中，形成含锰的铁素体，起着强化铁素体的作用；锰还能溶于Fe3C中形成合金渗碳体，从而提高碳钢的强度，锰是有益的杂质元素，少量的锰对钢的性能影响不显著。

钢内部组织及对钢性能的影响

钢内部组织及对钢性能的影响钢是由铁和一定比例的碳组成的合金材料。

它的内部组织对钢的性能产生了重要影响。

钢的内部组织主要包括晶粒、杂质、孪晶和相结构等。

首先，晶粒是钢材内部组织的基本单位。

晶粒是由原子构成的，其大小和形状对钢的性能有重要影响。

晶粒越细小，钢材的强度和韧性通常越高。

这是因为细小的晶粒使得晶界面积增加，晶界是材料中的弱点，对晶体的外部应力起强化作用，从而提高了钢材的强度。

此外，小晶粒也能阻碍晶体的滑移和移位，增加了材料的韧性。

其次，杂质是影响钢性能的重要因素。

杂质包括各种非金属元素和气体，例如硫、磷、氧等。

这些杂质会导致钢材的焊接性、韧性和脆性发生变化。

例如，过多的硫和磷会造成热脆性，降低钢的韧性。

氧化物杂质会导致钢材的剥离、气泡等缺陷，降低钢的强度和韧性。

孪晶是一种特殊的晶界结构，在钢材中具有重要影响。

孪晶是指在塑性变形过程中，晶体沿着特定的输运方向发生薄穗形变而形成的细小晶粒。

钢中的孪晶具有高应力集中和位错富集的特点，使得材料的塑性发生显著变化。

一般情况下，孪晶会降低钢的韧性和抗疲劳性能。

最后，相结构是钢材内部组织的另一个重要特征。

相是指钢材中存在的各种化学成分在固态下形成的组织。

钢中常见的相有铁素体、贝氏体、马氏体等。

不同的相结构会导致钢的力学性能、耐磨性、耐蚀性等发生变化。

例如，贝氏体具有高硬度和强度，常用于制造刀具等需要高耐磨性能的工具钢。

马氏体则具有较高的强度和耐磨性，常用于制造高强度的汽车零件等。

综上所述，钢的内部组织对其性能具有重要影响。

晶粒的大小和形状、杂质的含量、孪晶的形成和相结构的类型等因素都会对钢的强度、韧性、焊接性、脆性、耐磨性以及耐蚀性等产生重要影响。

因此，在钢材的制备和应用中，需要对钢的内部组织进行合理控制，以获得理想的性能和使用效果。

钢材的化学成分分析及其工业应用

钢材的化学成分分析及其工业应用钢材是一种重要的工业材料，广泛应用在各个领域。

钢材的化学成分是决定其性能的关键因素之一，因此在生产和使用中，对钢材的化学成分分析十分重要。

本文将简介钢材的化学成分分析方法及其工业应用。

一、钢材的化学成分钢材的化学成分分为主要元素和微量元素两个部分。

主要元素包括碳、锰、硅、磷、硫等，而微量元素主要是指铬、镍、钼、铜等。

1.碳碳是钢材中最主要的元素之一，其含量对钢材的性能有很大的影响。

钢材中碳含量一般在0.02%~2.0%之间，其中低碳钢的碳含量在0.02%以下，中碳钢在0.20%~0.55%之间，高碳钢在0.60%~2.0%之间。

碳对钢材的影响主要分为三个方面。

首先，碳含量越高，钢材的硬度和强度就越大，但同时也会增加其脆性。

其次，碳含量高的钢材容易热处理，即使经过淬火之后仍能保持其硬度和强度。

最后，碳含量在一定范围内可以提高钢材的耐磨性和可加工性能。

2.锰锰主要用于提高钢材的强度和韧性，以及改善其耐蚀性能。

锰含量一般在0.2%~1.5%之间，其中锰含量高于1.5%的钢材被称为高锰钢，其具有极高的强度和耐磨性。

3.硅硅是一种非金属元素，用于提高钢材的强度和硬度，并改善其耐磨性和耐腐蚀性。

硅的含量一般在0.2%~1.5%之间。

4.磷磷是一种有害元素，会影响钢材的韧性和塑性。

因此，钢材中磷的含量要尽可能低，一般不超过0.04%。

5.硫硫是另一种有害元素，同样会影响钢材的韧性和塑性。

硫的含量要尽可能低，一般不超过0.05%。

6.微量元素微量元素对钢材的性能影响较小，但它们的添加可以在一定程度上提高钢材的特殊性能。

例如，铬可以提高钢材的耐腐蚀性能，镍可以提高钢材的韧性和耐高温性能，钼可以提高钢材的强度和耐磨性。

二、钢材的化学成分分析方法钢材的化学成分分析可以通过光电发射光谱分析、原子吸收光谱分析、电感耦合等离子体发射光谱分析、X射线荧光光谱分析等方法进行。

其中，光电发射光谱分析是最常用的方法之一，其原理是通过电弧或火花将钢材样品加热到高温状态，调用其产生的电子通过谱仪测量不同元素的光谱线强度，进而确定其化学成分。

钢板的基本结构与性质

钢板的基本结构与性质钢板是一种广泛应用于建筑、桥梁、汽车、机械、船舶等各个领域的重要材料，其基本结构与性质是影响其性能和应用范围的关键因素。

本文将对钢板的基本结构与性质进行介绍和分析。

一、钢板的基本结构钢板的基本结构主要包括以下几个方面。

1.1、化学成分钢板的化学成分直接关系到其力学性能、物理性能和化学性能。

钢板的主要化学成分包括碳、硅、锰、磷、硫等元素。

其中，碳是钢的主要合金元素之一，控制着钢的硬度、强度和韧性。

而硅的含量会影响钢的塑性和硬度，锰的含量则会影响钢的强度和耐磨性。

磷和硫的含量会影响钢的可焊性、耐蚀性等性能。

因此，在生产钢板时，必须注意控制化学成分的含量，以保证钢板的性能符合要求。

1.2、晶粒度和晶界钢板的晶粒度和晶界对其强度、韧性和塑性等性能都有直接影响。

晶粒度越小，钢板的强度越高，韧性和塑性则相应较差。

晶界则是钢板中晶体间的界面，其质量和数量直接影响着钢板的抗拉强度、韧性、疲劳寿命等性能。

因此，在钢板生产中，除了控制化学成分的含量外，另一重要的措施便是通过热处理等技术手段控制晶粒度和晶界的形态和数量，以达到最优的性能表现。

1.3、金相结构和微观组织钢板的金相结构和微观组织是控制其性能的另一个重要因素。

钢板的金相结构是指钢板材料的晶体结构和组织型态，而微观组织则是指各个晶粒、晶界、夹杂物、缺陷等微观结构之间的相互关系和组成。

在生产钢板的过程中，为了获得最优的性能表现，需要通过调整冷却速度、热处理等方法来控制钢板的金相结构和微观组织。

二、钢板的性质钢板的性质直接决定了它能否满足各种工程应用的要求。

下面将从钢板的物理性能、力学性能、化学性能和加工性等角度进行分析。

2.1、物理性能钢板的物理性能包括密度、导热系数、导电系数、线膨胀系数等。

在正常温度下，钢板的密度大约在7.85g/cm³左右，导热系数为48.3W/(m·K)，导电系数为41.8W/(m·K)，线膨胀系数为11.7×10^-6/K。

常用钢材化学成分及力学性能.

常用钢材化学成分及力学性能01.碳素钢板(一）Q235-A.F钢表1-10 钢的化学成分C0.14～0.22板厚（mm) 2～3 >3～3.5 >3.5～4 >4～16表1-12 钢板的许用应力板厚（mm) 3～4 4.5～16(二）Q235-A钢板表1-13 钢的化学成分化学成分(%)C 0.14～0.22表1-14 钢板的力学性能和冷弯性能板厚（mm) 2～3 >3～3.5 >3.5～4 >4～16 >16～40表1-15 钢板的许用应力板厚（mm)在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) 100 150 200 250 300 375～500 375～500≥235 ≥225375～500≥235бb(Mpa)бs(Mpa)δs(%) ≥20 ≥21 ≥22 ≥25 ≥24冷弯试验180 ºd=1.5ad=1.5a d=1.5aSi 0.12～0.30Mn 0.30～0.65P ≤0.045S ≤0.050在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) ≤20113 113100 113 113150 113 113200 105 105250 94 94375～500 375～500≥235 ≥235表1-11 钢板的力学性能和冷弯性能бb(Mpa) бs(Mpa) δs(%) 冷弯试验180 º≥20 ≥21 ≥22≥25d=1.5a d=1.5aSi ≤0.07化学成分%Mn 0.30～0.60P ≤0.045S ≤0.050≤20 3503～4 4.5～16 >16～40 (三)Q235-B钢板113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 107 94 94 91 94 94 91 86 86 83表1-16 钢的化学成分C ≤0.22表1-17 钢板的力学性能和冷弯性能板厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δs(%) Akv(纵)(J) 2～3 >3～3.5 >3.5～4 >4～16 >16～40表1-18 钢板的许用应力板厚（mm) 3～4 4.5～16 >16～40 (四)Q235-C钢板表1-19 钢的化学成分C ≤0.18Si 0.12～0.30化学成分%Mn 0.35～0.80P ≤0.040S ≤0.040在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) 100 150 200 250 300 113 113 105 94 86 113 113 105 94 86 113 107 99 91 83375～500 375～500≥235 ≥225375～500≥235≥20 ≥21 ≥22 ≥25 ≥24≥27 ≥27d=1.5a d=1.5a---d=1.5a 冷弯试验180 ºSi0.12～0.30化学成分%Mn ≤0.70P ≤0.045S ≤0.045≤20 113 113 113 350 77 77 75表1-20 钢板的力学性能和冷弯性能板厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δs(%) 0℃Akv(纵)(J) 2～3>3～3.5 375～500 >3.5～4 >4～16 >16～40表1-21 钢板的许用应力板厚（mm)在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)375～500 375～500≥235 ≥225 ≥235≥20 ≥21 ≥22 ≥25 ≥24≥27 ≥27d=1.5a d=1.5a---d=1.5a 冷弯试验180 º3～4 4.5～16 >16～40 (五）20HP钢板≤20 125 125 125 100 125 125 125 150 125 125 119 200 116 116 110 250 104 104 101 300 95 95 92 350 86 86 83 400 79 79 77表1-22 钢的化学成分C ≤0.22表1-23 钢板的力学性能和冷弯性能板厚（mm) 2.5～1.2 （六）15MnHP钢板表1-24 钢的化学成分C0.12～0.20表1-25 钢板的力学性能和冷弯性能板厚（mm) 2.5～1.2 (七）20R钢板表1-26 钢的化学成分C 〈=0.20表1-27 钢板的力学性能和冷弯性能板厚（mm) 6～16 >16～36 >36～60 >60～100表1-28 钢板的高温屈服强度Si ≤0.35化学成分% Mn 0.35～0.65P ≤0.035 S ≤0.035бb(Mpa) ≥390бs(Mpa) δs(%) Akv(横)(J) ≥245≥25≥27冷弯试验180 º d=1.5aSi ≤0.35化学成分%Mn 0.65～1.00P ≤0.035 S ≤0.035бb(Mpa) ≥440бs(Mpa) δs(%) Akv(横)(J) ≥295≥26≥27冷弯试验180o d=2aSi 0.15～0.30化学成分%Mn 0.40～0.90P ≤0.035 S ≤0.030бb(Mpa) бs(Mpa) δs(%) 0℃Akv(纵)(J) 冷弯试验180 º 400～520 390～510≥245 ≥235 ≥225 ≥205≥24 ≥25≥31d=2a在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于板厚（mm) 21～36 >36～60 >60～100表1-29 钢板的许用应力在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)板厚（mm) 6～16 >16～36 >36～60 >60～100≤20 100 150 200 250 300 350 133 133 132 123 110 101 92 133 132 126 116 104 95 133 126 119 110 101 92 128 115 110 103 92 8486 83 77400 425 450 86 79 77 7183 61 78 61 75 61 68 61200 186 178 164250 167 161 147300 153 147 135350 139 133 123400 129 123 113450 121 116 106475 41 41 41 4102.低合金高强度钢板（一）16MnR钢板表2～9 钢的化学成分化学成分%CSiMnPS0.20～0.55 1.20～1.60表2～10 钢板的力学性能和冷弯性能δ板厚（mm) Akv(横）（J）冷弯试验180°s(%)6～16 ≥345 ≥21 >16～36 ≥325 ≥21 >36～60 ≥305 ≥21 >60～100 ≥285 ≥20 >100～120 ≥275 ≥20表2～11 钢板的高温屈服强度d=2a≥31d=3a板厚（mm) 21～36 >36～60 >60～100 >100～120在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于 200 255 240 225 220 250 235 220 205 200300 215 200 185 180350 200 185 175 170400 190 175 165 160表2～12 钢板的许用应力在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)板厚（mm)6～16 >16～36 >36～60 >60～100 100～12015MnVR≤20 170 93 66 43 163 93 66 43 157 93 66 43 153 93 66 43 150 93 66 43表2～13钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S V表2～14 钢板的力学性能和冷弯性能冷弯试验180 °6～16 ≥390 ≥19 >16～36 ≥370 ≥19 >36～60 ≥350 ≥19表2～15 钢板的高温屈服强度≥31d=3a板厚（mm) 21～36在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于 200 295250 280300 260350 240400 220450 205>36～60280 265 245 225 210 195表2～16 钢板的许用应力在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)≤20 100 150 200 250 300 177 170 163177 177 177 177 172 170 170 170 170 163 163 163 163 163 153板厚（mm) 6～16 >16～36 >36～60350 400 159 147 150 138 141 131（三）15MnVNR钢板表2～17 钢的化学成分化学成分%CSiMn 1.30～1.70PSVN 0.010～0.0200.10～≤0.030 0.20表2～18 钢板的力学性能和冷弯性能冷弯试验180板厚（mm) °6～16≥440 ≥18 ≥420 ≥18 ≥400 ≥18≥34d=3a>16～36 >36～60表2～19 钢板的高温屈服强度在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于 200 340 320250 315 300300 290 275表2～20 钢板的许用应力板厚（mm) 6～16在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)≤20 100 150 200 250 300 350 400 190 190 190 190 190 190 175 163 350 270 255400 250 235450 235 220板厚（mm) 21～36 >36～60>16～36>36～60 183 183 183 183 183 181 169 156 177 177 177 177 177 172 159 147（四）18MnMoNbR钢板表2～21钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Mo Nb 表2～22 钢板的力学性能和冷弯性能冷弯试验30～60 ≥440 ≥17>60～100 ≥410 ≥17表2～23 钢板的高温屈服强度板厚（mm)30～60>60～100表2～24 钢板的许用应力板厚（mm）30～6060～100(五)13MnNiMoNbR钢板表2～25钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Ni Mo Gr Nb 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) ≤20 100 200 300 400 425 450 197 197 197 197 197 197 177 190 190 190 190 190 190 177 475 117 117 200 250 300 350 400 450 380 370 360 350 335 315 360 350 340 330 315 295 ≥34 d=3a ≤0.10.15～1.20～≤0.02≤0.020.60～0.20～0.20～5 0.50 1.60 5 5 1.00 0.40 0.40表2～26 钢板的力学性能和冷弯性能冷弯试验 30～100 ≥390 ≥18 ≥380 ≥18表2～27 钢板的高温屈服强度在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于板厚（mm) 30～100 >100～120200 355 345250 350 340300 345 335350 335 325400 305 300≥31 ≥31d=3a d=3a表2～28 钢板的许用应力板厚（mm） 30～100 >100～120表2～29钢的化学成分化学成分%CSiMnPSNiGrMoVBPcm在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)≤20 100 150 200 250 300 350 400 190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 1881.20～0.10～0.10～0.02～0.40 1.60 0.30 0.30 0.06表2～30钢板的力学性能和冷弯性能冷弯试验板厚（mm)取样方向及180 部位试验温度(℃) Akv(J) ° 16～59 ≥490≥17-20≥47 拉伸试验冲击试验03.低温钢板(一)16MnDR钢板表3～9钢的化学成分化学成分%CSiMnPSAls表3～10钢板的力学性能和冷弯性能冷弯试验 6～16 >16～36 >36～60表3～11钢板的许用应力板厚（mm) 6～16 >16～36 >36～60 >60～100(二)09Mn2VDR钢板表3～12钢的化学成分化学成分%CSiMnPSVAls在下列温度(℃)下的许用应力(Mpa) 100 150 200 250 300 163 163 163 156 144 131 157 157 156 147 134 122 150 150 147 138 125 113 150 147 138 128 116 106350 122 113 106 100≥21-30℃,≥24 -40℃, ≥24d=2ad=3a1.40～1.80 表3～13钢板的力学性能和冷弯性能冷弯试验180 °6～16 >16～36 (三)15MnNiDR钢板表3～14钢的化学成分化学成分%CSiMnPSNiVAls≥22 -50℃,≥27d=2a1.20～1.60 表3～15 钢板的力学性能和冷弯性能冷弯试验180 °6～16 >16～36 >36～60 （四）09MnNiDR钢板表3～16钢的化学成分化学成分%CSiMnPSNiNbAls≥20 -40℃,≥27d=3a1.20～1.60表3～17 钢板的力学性能和冷弯性能>Akv(横）（J）冷弯试验180 °6～16 >16～36 >36～60表3～18钢板的许用应力板厚（mm) 6～16 >16～36 >36～60表3～19钢的化学成分化学成分%CSiMnPSNiGrMoVB在下列温度(℃)下的许用应力( Mpa) 100 150 200 250 300 350 147 147 147 147 147 147 138 143 143 143 143 143 138 128 143 143 143 141 134 128 119Pcm≥23-70℃,≥27d=2a(五)07MnNiCrMoVDR钢板0.15～1.20～0.20～0.10～0.10～0.02～0.40 1.60 0.50 0.30 0.30 0.06表3～20钢板的力学性能和冷弯性能板厚（mm) 取样方向及部位拉伸试验冲击试验бb(Mpa) 试验温度(℃) Akv(J)≥490 ≥17 -40 ≥47 冷弯试验180 ° d=3a 16～50 横向,1/4t 610～74004.中温抗氢钢板（一）15CrMoR钢板表4～9钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Mo表4～10 钢板的力学性能和冷弯性能钢板状态 Akv(横）（J）冷弯试验180 °6～60>60～100表4～11 钢板的高温屈服强度钢板状态板厚（mm)36～60 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于200 350 400 240 200 189 ≥295 ≥19 ≥275 ≥18 ≥31 d=3a 正火加回火>60～100 220 186 176 表4～12 钢板的许用应力钢板状态板厚（mm) 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)6～60 58 >60～100 58 (二)12Cr2Mo1R钢板表4～13钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Mo表4～14 钢板的力学性能和冷弯性能板厚（mm)6～60>60～150表4～15 钢板的高温屈服强度板厚（mm)6～150表4～16钢板的许用应力板厚（mm)6～150 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) ≤20 400 172 150 89 61 46 37 在高温(℃)下的屈服强度(Mpa)不小于 100 150 200 250 300 350 400 450 500 280 270 260 255 250 245 240 230 215 钢板状态 Akv(横）（J）冷弯试验180 °正火加回火≥310 ≥18 ≥17 ≥31 d=3a05.不锈钢板(一)0Cr13钢板表5～9钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Ni表5～10 钢板的力学性能和冷弯性能拉伸试验硬度试验冷弯试验180 °d=2a бb(Mpa) б0.2(Mpa) δ5(%) HB HRB HV ≥410表5～11GB150推荐的的高温屈服强度板厚（mm)2～6012 ≥205 ≥20 ≤200 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 189 184 180 178 175 168 163 150 133 108表5～12 钢板的许用应力板厚（mm)2～60 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) ≤20 100 150 200 400 450 500 128 118 115 113 102 94 72(二)0Cr18Ni9钢板表5～13钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Ni表5～14 钢板的力学性能拉伸试验бb(Mpa)≥520表5～15GB150推荐的的高温屈服强度在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于板厚（mm)2～60表5～16 钢板的许用应力板厚（mm) 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) б0.2(Mpa) ≥205 δ5(%) ≥40 HB 硬度试验HRB HV ≤187 ≤90 ≤200 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 171 155 144 135 127 123 119 114 111 106≤20 100 150 200 300 400 550 550 600 650 700137 137 137 130 114 107 100 91 64 42 272～60137 114 103 96 85 79 74 71 62 42 27(三)1Cr18Ni9Ti钢板表5～17 钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Ni Ti表5～18 钢板的力学性能拉伸试验бb(Mpa) б0.2(Mpa) 硬度试验 HB HRB HV 13≥540≥205 ≥40 (四)0Cr18Ni10Ti钢板表5～19 钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Ni Ti 17.0～19.00 9.00～12.00 ≥5XC%表5～20 钢板的力学性能拉伸试验бb(Mpa) б0.2(Mpa) ≥520表5～21 GB150推荐的的高温屈服强度板厚（mm)2～60表5～22 钢板的许用应力板厚（mm) 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于≥205 硬度试验HB HRB HV ≥40 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 171 155 144 135 127 123 120 117 114 111≤20 150 300 400 500 550 600 650 700137 137 114 108 103 83 44 25 132～60137 103 96 85 80 76 74 44 25 13(五）0Cr17Ni12Mo2钢板表5～23 钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Ni Mo表5～24 钢板的力学性能拉伸试验бb(Mpa) б0.2(Mpa) ≥520≥205 硬度试验HB HRB HV ≥40 14表5～25 GB150推荐的的高温屈服强度板厚（mm)2～60表5～26 钢板的许用应力板厚（mm) 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 175 161 149 139 131 126 123 121 119 117≤20 100 150 200 300 400 500 550 600 650 700137 137 137 134 118 111 107 105 81 50 302～60137 117 107 99 87 82 79 78 73 50 30(六)0Cr18Ni12Mo2Ti钢板表5～27 钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Ni Mo Ti表5～28 钢板的力学性能拉伸试验бb(Mpa) б0.2(Mpa) δ5(%)≥530表5～29 GB150推荐的的高温屈服强度板厚（mm)2～60表5～30 钢板的许用应力板厚（mm) 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) 400 137 111 2～60(七)0Cr19Ni13Mo3钢板表5～31 钢的化学成分 137 99 93 87 84 82 81 80 500 107 79 650 50 50 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于≥205 硬度试验HB HRB HV ≥35 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 175 161 149 139 131 126 123 121 119 117化学成分%C Si Mn P S Cr Ni Mo 表5～32 钢板的力学性能拉伸试验бb(Mpa) б0.2(Mpa) ≥520表5～33 GB150推荐的的高温屈服强度板厚（mm)2～60 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于 550 117 表5～34 钢板的许用应力板厚（mm) 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)650 50 81 50 30 50 78 73 50 30 ≥205 硬度试验HB HRB HV ≥40 2～60( 八)00Cr19Ni10钢板表5～35 钢的化学成分化学成分%C Si Mn P S Cr Ni8.00～12.00表5～36 钢板的力学性能拉伸试验硬度试验бb(Mpa) б0.2(Mpa) δ5(%) HB HRB HV≥480表5～37 GB150推荐的的高温屈服强度板厚（mm) 550 2～60 117 98表5～38 钢板的许用应力16 ≥177 ≥40 ≤187 ≤200 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)板厚（mm)2～6050 91 81 89 30 50 67 73 66 30（九）00Cr17Ni14Mo2钢板表5～39 钢的化学成分化学成分%CSi MnPSCrNi 8.00～12.00Ni 12.00～15.00Mo ≤0.03≤1.0≤18.00～0 0 0.035 20.00表5～40 钢板的力学性能拉伸试验бb(Mpa) ≥480表5～41 GB150推荐的的高温屈服强度板厚（mm)550 2～60 117 93表5～42 钢板的许用应力2～6086 81 89 30 85 84 64 73 66 30 63 62在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于б0.2(Mpa) ≥177δ5(%) ≥40HB ≤187硬度试验HRBHV≤90 ≤200(十)00Cr19Ni13Mo3钢板表5～43 钢的化学成分化学成分%CSi MnPSCrNi 8.00～12.00Ni 11.00～15.00Mo ≤0.03≤1.0≤18.00～0 0 0.035 20.00 表5～44 钢板的力学性能拉伸试验硬度试验бb(Mpa) б0.2(Mpa) δ5(%) ≥480≥177HB HRB HV ≤200≥40 ≤187 ≤90表5～45 GB150推荐的的高温屈服强度2～60表5～46 钢板的许用应力2～60在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) （十一）00Cr18Ni5Mo3Si2钢板表5～47 钢的化学成分化学成分%CSiMn 1.00～2.00PSCrNi 8.00～12.00Ni 4.50～5.50Mo 2.50～3.000N ≤≤0.01.30～30 2.00≤≤表5～48 钢板的力学性能拉伸试验硬度试验HV ≥590表5～49 GB150推荐的的高温屈服强度板厚（mm) 2～25表5～50 钢板的许用应力板厚（mm) 2～25在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) ≤20 100 150 200 250 300 197 197 178 163 156 153 在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于 100 315150 285200 260250 250300 245≥390 ≥20 18(十二)铁素体型或马素体型钢板表5～51 钢的化学成分钢号化学成分（%）CSi MnPSCr 11.50～14.50 11.50～13.50 14.00～16.00 16.00～18.00 25.00～27.00 28.00～32.00Ni ≤≤≤≤其它 Al0.10～0.301Cr13 1Cr15 1Cr17 ≤≤≤≤1.00 ≤≤≤≤1.00 ≤≤≤≤1.00 ≤≤≤≤1.00 ≤≤≤≤≤0.40 ≤Mo0.75～1.50≤0.015 ≤Mo1.50～2.50≤0.01500Cr30Mo≤≤≤≤≤2 0.40表5～52 钢板的力学性能和冷弯性能钢板状钢号态 0Cr13Al 1Cr13 1Cr15 1Cr17拉伸试验硬度试验冷弯试验 180 °ббδHB HVb(Mpa) 0.2(Mpa) 5(%)≥177 ≥20 ≥205 ≥20 ≥205 ≥22 ≥205 ≥22 ≥245 ≥22 ≥295 ≥22退火≥410 退火≥440 退火≥450 退火≥450≤≤≤a<8mm,d=a 183 88 200 ≤≤≤200 93 210 ≤≤≤183 88 200 ≤≤≤183 88 200 ≤≤≤190 90 200 ≤≤≤209 95 220d=2a d=2a d=2a d=2a d=2a退火≥410 00Cr30Mo2(十三)奥氏体型钢管退火≥450表5～53 钢的化学成分钢号化学成分(%)CSiMnPSCrNi其它1Cr18Ni90Cr19Ni9N 17.00～8.00～≤0.15 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 19.00 10.00 18.00～7.00～N 0.10～≤0.08 ≤1.00 ≤2.50 ≤0.035 ≤0.030 20.00 10.50 0.2517.00～8.50～N 0.12～00Cr18Ni10N ≤0.030 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 19.00 11.50 0.220Cr23Ni130Cr26Ni20 22.00～12.00～≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 24.00 15.00 24.00～19.00～≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 26.00 22.00 0Cr17Ni2Mo2N Mo 2.00～16.00～10.00～≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 3.00 N 18.00 14.0 0.10～0.22Mo2.00～16.50～10.50～00Cr17Ni 13Mo2N ≤0.030 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.0303.00 N 18.50 14.50 0.10～0.22Mo1.20～17.00～12.00～00Cr18Ni14Mo2Cu2 ≤0.030 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 2.75Cu 19.0 16.00 1.00～2.50Mo1.20～17.00～10.00～0Cr18Ni12Mo2Cu2 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 2.75Cu 19.00 14.00 1.00～2.50Mo 16.00～15.00～0Cr18Ni16Mo5 ≤0.040 ≤1.00 ≤2.50 ≤0.035 ≤0.030 4.00～19.00 17.00 6.000Cr18Ni11Nb 17.00～9.00～≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 Nb≥10XC 19.00 13.00 3.0～15.00～11.60～≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 5.00 20.00 15.00 0Cr18Ni13Si4 ≤0.08(十四)奥氏体--铁素体型钢板表5～55 钢的化学成分钢号化学成分(%)C Si Mn P S Cr Ni 其它≤0.08 ≤1.00 ≤1.50 ≤0.030表5～56 钢板的力学性能和冷弯性能钢号23.00～28.00 3.00～Mo 1.00～3.006.00拉伸试验硬度试验钢板状态бb(Mpa) б0.2(Mpa) δ5(%) HB HRB HV≥590≥390冷弯试验 180°0Cr26Ni5Mo2 固溶≥18 ≤277 ≤29 a<8mm,d=a a>8mm,d=2a06.碳素钢和低合金高强度钢钢管(一)GB8163中的10和20钢管（无缝管）表6～10 钢的化学成分10 20化学成分（%）C 0.07～0.14 0.17～0.24Si 0.17～0.37 0.17～0.37MnPSNiCrCu0.35～≤0.15 0.650.35～≤0.25 0.65表6～11 钢管的力学性能钢号 10 20壁厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δ5(%)≤15 ≤15335～475 390～530≥205 ≥245≥24 ≥20表6～12钢管的许用应力钢号 10 20（二）GB9948中的10和20钢管（无缝管）表6～13 钢的化学成分10化学成分（%）C 0.07～0.14Si 0.17～0.37MnPSNiCrCu壁厚（mm) ≤10 ≤10在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)≤20 100 150 200 250 300 350 400 425 450 475 112 112 108 101 92 83 77 71 69 61 41 130 130 130 123 110 101 92 86 83 61 410.35～≤0.15 ≤0.250.65200.17～0.24 0.17～0.37 0.35～≤0.25 ≤0.250.65表6～14 钢管的力学性能钢号壁厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δ5(%) Aku(J)10 20表6～15 钢管的许用应力钢号 10 20（三）GB6479中的10、20G、16Mn和15MnV钢管（无缝管）表6～16 钢的化学成分化学成分（%）CSiMnPSVCu壁厚（mm) ≤16 ≤16在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)≤20 100 150 200 250 300 350 400 425 450 475 112 112 108 101 92 83 77 71 69 61 41 137 137 132 123 110 101 92 86 83 61 41≤16 ≤16330～490 410～550≥205 ≥245≥24 ≥21---- ≥3910 0.07～0.14 20G 0.17～0.24 --- ---- ---- 0.12～0.18表6～17钢管的力学性能钢号壁厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δ5(%) Aku(J)10≤16 17～40 ≤16 17～40 ≤16 17～40 ≤16 17～40 335～490≥205 ≥195 ≥245 ≥235 ≥320 ≥310 ≥350 ≥340≥24 ----20G 410～550 ≥24 ≥4916Mn 490～670 ≥21 ≥5915MnV 510～690 ≥19 ≥59表6～18钢管的许用应力≤16在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)300 450 475 112 92 83 77 71 69 6141 41 41 41 43 431017～40 112 98 89 79 74 68 66 61 ≤16137 101 92 86 83 6195 86 79 78 6120G17～40 137 ≤16163 135 93 6617～40 163 129 93 66 ≤16170 153 --- ---17～40 170 147 --- ---07.低温钢管(一） GB6479中的10、20G和16Mn钢管（无缝管）表7～9 钢管的化学成分化学成分（%）CSiMnPSCu10 0.07～0.14 0.17～0.37 20G 0.17～0.22 0.17～0.370.35～0.65 0.35～0.65 0.12～0.20 0.20～0.60 1.20～～1.60表7～10 钢管的拉伸性能壁厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa)10≤16 17～40 ≤16 17～40 ≤16 17～40335～490≥205 ≥195 ≥245 ≥235 ≥320 ≥310≥2420G 410～550 ≥24490～670 ≥21表7～11 钢管的冲击性能钢号最后冲击试验温度(℃)-30-20-40 Akv(J) 试样方向试样尺寸（mm) 10X10X55 5X10X55 ≥18 纵向≥18 ≥21 ≥12 ≥12 ≥14 10 20G 16Mn(二)09Mn2VD钢管（无缝管）表7～12 钢管的化学成分钢号化学成分（%）C Si Mn P S V表7～13 钢管的拉伸性能钢号壁厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa)09Mn2VD表7～14 钢管的冲击性能Akv(J) 最后冲击试验试样尺寸（mm) 钢号试样方向温度10X10X55 7.5X10X55 5X10X55 (℃)09Mn2VD -70≤16 450～600 ≥300 ≥23 纵向≥21 ≥18 ≥1408.中温抗氢钢管（一）GB9948中的12CrMo和15CrMo钢管（无缝管）表8～10 钢的化学成分钢号化学成分（%）C Si Mn P S Cr Mo表8～11 钢管的力学性能钢号 12CrMo 15CrMo壁厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δ5(%) Aku(J) ≤16 ≤16410～560 440～640≥205 ≥235≥21 ≥21HB≥55 ≤156 ≥47 ≤170表8～12钢管的许用应力钢号 12CrMo 15CrMo(二)GB6479中的12CrMo、15CrMo、10MoWVNb、12Cr2Mo和1Cr5Mo钢管（无缝管）表8～13 钢的化学成分钢号化学成分（%）CSiMnPSCrMo壁厚（mm) ≤16 ≤16在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa)≤20 100 200 250 300 350 400 450 500 525 128 113 101 95 89 83 77 74 71 50 147 132 116 110 101 95 89 86 83 58550 ---3712CrMo 15CrMo ---≤0.50 1Cr5Mo ≤0.15表8～14 钢管的力学性能≤0.50≤0.60钢号 12CrMo≥2117～40 ≥195 ≥235≥2117～40 ≥225 ≥19 17～40 ≥285 ≥20 17～40 ≥270 ≤16 ≤16≥280≤16≥295≤16 ≤16≥205≥6915CrMo ≥59≥78协商1Cr5Mo≥195≥22 ≥11817～40 ≥185表8～15 钢管的许用应力钢号壁厚（mm)≤1617～40≤1617～40≤1617～40≤1617～40≤1617～40 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) ≤20 100 200 300 400 450 500 525 550 575 600 128 113 101 89 77 74 71 50 -- -- -- 122 110 98 86 74 71 68 50 -- -- -- 147 132 116 101 89 86 83 58 37 -- -- 141 126 110 95 86 83 79 58 37 -- -- 157 157 156 147 135 126 97 -- -- -- -- 157 157 150 141 129 119 97 -- -- -- -- 150 150 144 129 116 110 89 61 46 37 -- 150 150 138 123 110 104 89 61 46 37 -- 122 110 101 95 89 86 62 46 35 26 18 116 104 95 89 83 79 62 46 35 26 18 12CrMo 15CrMo 10MoWVNb 12Cr2Mo 1Cr5Mo（三）GB5310中的12Cr1MoV钢管（无缝管）表8～16 钢的化学成分钢号化学成分（%）C Si Mn P S Cr Mo V表8～17 钢管的力学性能钢号12Cr1MoV表8～18 钢管的许用应力钢号≤16 壁厚（mm) бb(Mpa) бs(Mpa) δ5(%) aku(J) ≤16 470～640 ≥255 ≥21 ≥59 09.不锈钢管(一）GB/T14976 中的钢管表9～9 钢的化学成分钢号化学成分（%）C Si Mn P26 S Ni Cr Mo 其它0Cr13 0Cr18Ni 0Cr18Ni 12Mo2Ti 00Cr19Ni10≤≤≤≤≤12.00～≤0.60 --0.08 14.00 ≤≤≤≤≤8.00～17.00～--0.07 11.00 19.00 ≤≤≤≤≤8.00～17.00～--0.08 12.00 19.00 ≤≤≤≤≤10.00～16.00～2.00～0.08 14.00 18.5 3.00-- -- Ti≥5C% --≤≤≤≤≤11.00～16.00～1.80～Ti≥5C%～ 0.700.08 14.00 19.00 2.50 ≤≤≤≤≤11.00～18.00～3.00～0.08 15.00 20.00 4.00-- -- -- --≤≤≤≤≤8.00～18.00～--12.00 20.00≤≤≤≤≤12.00～16.00～2.00～15.00 18.00 3.00 ≤≤≤≤≤11.00～18.00～3.00～15.00 20.00 4.001Cr18Ni9Ti≤≤≤≤≤8.00～17.00～Ti≥--0.12 11.00 19.00 ≤≤≤≤≤3.00～23.00～1.00～0.08 6.00 28.00 3.000Cr26Ni5Mo2--表9～10 钢管的常温拉伸性能钢号 0Cr13 0Cr18Niδ5(%) 退火固溶≤18 ≤18 ≤18 ≤18 ≤18 ≤18≥370≥180 ≥520 ≥205 ≥520 ≥205 ≥520 ≥205 ≥530 ≥205 ≥520 ≥205≥22 ≥35 ≥35 ≥35 ≥35 ≥350Cr18Ni 10Ti 固溶 0Cr18Ni 12Mo2Ti 固溶固溶固溶00Cr19Ni101Cr18Ni9Ti0Cr26Ni5Mo2固溶固溶固溶固溶固溶≤18 ≤18 ≤18 ≤18 ≤18 ≥480 ≥175 ≥480 ≥175 ≥480 ≥175≥520 ≥205 ≥590 ≥390 ≥35 ≥35 ≥35 ≥35 ≥18表9～11 GB150推荐的的高温屈服强度在下列温度(℃)下的屈服强度（Mpa)不小于钢号0Cr130Cr18Ni0Cr18Ni 10Ti0Cr17Ni 12Mo20Cr18Ni 12Mo2Ti0Cr19Ni 13Mo300Cr19Ni1000Cr17Ni14Mo200Cr19Ni13Mo3 20 150 450 205 184 150 205 155 114 205 17 155 117 205 161 121 205 161 121 205 161 121 175 131 98 -- -- 175 130 96 93 -- -- 175 161 121 -- -- 表 9-12 钢管的许用应力钢号0Cr130Cr18Ni0Cr17Ni 12Mo228 壁厚（mm) ≤18 ≤18 ≤18 ≤18 在下列温度(℃)下的许用应力（Mpa) ≤20 100 200 300 400 450 500 550 600 650 700 124 118 113 109 102 94 82 38 16 -- -- 137 137 130 114 107 103 100 91 64 42 27 137 114 96 85 79 76 74 71 62 42 27 137 137 130 114 108 105 103 83 44 25 13 137 114 96 85 80 78 76 74 44 25 13 137 137 134 118 111 109 107 105 81 50 30137 117 99 87 82 81 79 78 73 50 300Cr18Ni 12Mo2Ti 00Cr19Ni10（二）GB13296 中的钢管钢号 0Cr18Ni9化学成分（%）CSiMnPSNiCrMo --其它 --≤≤≤8.00～17.00～≤0.07 ≤0.102.00 0.035 0.030 11.00 19.00≤18 ≤18 ≤18 ≤18 ≤18137 137 134 118 111 109 107 -- -- -- -- 137 117 99 87 82 81 79 -- -- -- -- 137 137 134 118 111 109 107 105 81 50 30 137 117 99 87 82 81 79 78 73 50 30 118 118 110 98 91 -- -- -- -- -- -- 118 97 81 73 67 -- -- -- -- -- -- 118 118 108 95 86 84 -- -- -- -- -- 118 97 80 70 64 62 -- -- -- -- -- 118 118 118 118 111 109 -- -- -- -- -- 118 117 987 82 81 -- -- -- -- --≤≤≤8.00～17.00～1Cr18Ni9Ti ≤0.12 ≤1.002.00 0.035 0.030 11.00 19.00 ≤≤≤9.00～17.00～0Cr18Ni10Ti ≤0.08 ≤0.102.00 0.035 0.030 12.00 19.00 00Cr19Ni10≤≤≤≤8.00～18.00～≤0.10 0.030 2.00 0.035 0.030 12.00 20.00Ti≥-- 5x(c%-0.02)～0.80 -- --Ti≥5xc%-- --≤≤≤10.00～16.00～2.00～0Cr17Ni12Mo2 ≤0.08 ≤0.102.00 0.035 0.030 14.00 18.503.00≤≤≤11.00～16.00～1.80～Ti≥5xc%～0Cr18Ni12Mo2Ti ≤0.08 ≤0.102.00 0.035 0.030 14.00 19.00 2.50 0.70 00Cr17Ni14Mo2 ≤≤≤≤12.00～16.00～2.00～≤0.10 0.030 2.00 0.035 0.030 15.00 19.00 3.00-- -- -- -- N<0.015 -- --≤≤≤11.00～16.00～3.00～0Cr19Ni13Mo3 ≤0.08 ≤0.102.00 0.035 0.030 15.00 18.00 4.00 00Cr19Ni13Mo31Cr17 00Cr27Mo 1Cr18Ni9≤≤≤≤11.00～18.00～3.00～≤0.10 0.030 2.00 0.035 0.030 15.00 20.00 4.00--≤≤≤16.00～≤0.12 ≤0.75 ---1.00 0.035 0.030 18.00≤≤≤25.00～0.75～≤0.10 ≤0.40 ≤0.500.40 0.035 0.030 27.00 1.50 0.04～≤≤≤8.00～18.00～≤0.10 0.10 2.00 0.035 0.030 11.00 20.00≤≤12.00～22.00～-- --0Cr23Ni13 ≤0.08 ≤0.10 ≤2.00 0.035 0.030 15.00 24.00≤≤≤19.00～24.00～0Cr25Ni20 ≤0.08 ≤0.102.00 0.035 0.030 22.00 25.00 ≤≤≤9.00～17.00～0Cr18Ni11Nb ≤0.08 ≤0.102.00 0.035 0.030 13.00 19.00 3.00～≤≤≤11.50～15.00～0Cr18Ni13Si4 ≤0.085.00 2.00 0.035 0.030 15.00 20.00-- -- ---- Nb≥10xc%-- --≤≤≤3.00～23.00～1.00～0Cr26Ni5Mo2 ≤0.08 ≤0.101.50 0.035 0.030 6.00 28.00 3.00表9～14 钢管的常温力学性能钢号 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni10Ti 00Cr19Ni10 0Cr17Ni12Mo20Cr18Ni12Mo2Ti 00Cr17Ni14Mo2 0Cr19Ni13Mo3 00Cr19Ni13Mo31Cr17 00Cr27Mo 1Cr18Ni9 0Cr23Ni13 0Cr25Ni20 0Cr18Ni11Nb 0Cr18Ni13Si40Cr26Ni5Mo2壁厚（mm）≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13 ≤13бb(MPa) ≥520 ≥550 ≥520 ≥480 ≥520 ≥530 ≥480 ≥520 ≥480 ≥410 ≥410 ≥520 ≥520≥520 ≥520 ≥520 ≥590б0.2(MPa) ≥205 ≥205 ≥205 ≥175 ≥205 ≥205 ≥175 ≥205 ≥175 ≥245 ≥245 ≥205 ≥205 ≥205 ≥205 ≥205 ≥390δ(%) ≥35 ≥40 ≥35 ≥35 ≥35 ≥35 ≥40 ≥35 ≥35 ≥20 ≥20 ≥35 ≥35 ≥35 ≥35 ≥35 ≥18 HRB 〈90 - 〈90 〈90 〈90 〈90 - - - - 〈90 〈90 〈90 〈90 〈90 〈95 HRC〈29 表9-15 GB150 推荐的钢管高温屈服强度钢号 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti 0Cr17Ni12Mo2 00Cr19Ni10壁厚（mm）≤13 ≤13 ≤13 ≤13在下列温度（℃）下的屈服强度（MPa)不小于20100 150 200 250 300 350 400 450 500 205 171 155 144 135 127 123 119 114 111 205 171 155 144 135 127 123 120 117 114 205 175 161 149 139 131 126 123 121 119 175 145 131 122 114 109 104 10198---表 9-16 钢管的许用应力钢号 0Cr18Ni9在下列温度（℃）下的许用应力（MPa)壁厚≤20 100 200 300 400 450 500 550 600 650 700 ≤13137 137 130 114 107 103 100 91 64 42 27137 114 96 85 79 76 74 71 62 42 270Cr18Ni10Ti 0Cr17Ni12Mo2≤13 ≤13137 137 130 114 108 105 103 83 44 25 13 137 114 96 85 80 78 76 74 44 25 13 137 137 134 118 111 109 107 105 81 50 30 137 117 99 87 82 81 79 78 73 50 30 137 137 134 118 111 109 107 -- -- -- -- 137 117 99 87 82 81 79 -- -- -- -- 137 137 134 118 111 109 107 105 81 50 30 137 117 99 87 82 81 79 78 73 50 30 118 118 110 98 91 -- -- -- -- -- -- 118 97 81 73 67 -- -- -- --- -- -- 118 118 108 95 86 84 -- -- -- -- -- 118 97 80 70 64 62 -- -- -- -- -- 118 118 118 118 111 109 -- -- -- -- -- 118 117 99 87 82 81 -- -- -- -- -- 10.碳素钢和低温合金钢锻件表10-1 常用钢号钢锻件标准钢号 JB4726-9420，35，16MnV,20MnMo,20MnMoNb, 15CrMo,12Cr1MoV,12Cr2Mo1,1Cr5Mo备注压力容器用碳素钢和低合金钢锻件0Cr18Ni12Mo2Ti ≤13 0Cr19Ni13Mo3 00Cr19Ni10≤13 ≤1300Cr17Ni14M o2 ≤13 00Cr19Ni13Mo3 ≤13（一）20 钢锻件表10-2 钢的化学成分化学成分（%） CSiMnMo CrSPNiCu其他0.17～0.24 0.17～0.37 0.35～0.65 -- ≤0.25 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.25 ≤0.25 -- 表10-3 钢锻件的常温力学性能公称厚度（mm) ≤100热处理状态正火σb（MP) 370～520σs（MP) ≥215δ5(%) Akv(J) HB ≥24≥27102～139表10-4 GB150 标准推荐的高温屈服强度公称厚度（mm) ≤100在下列温度（℃）下的σ0.2（MP）不小于 20 215100 191150 181200 167250 152300 137350 127400 118450 113表10-5 钢锻件的许用应力公称厚度（mm)在下列温度（℃）下的许用应力≤20≤100表10-6 化学成分123100 150 200 250 300 350 400 425 450 475 119 113 104 95867974726141（二）35 钢锻件的许用应力化学成分（%） CSiMnMo CrSPNiCu其他0.32～0.40 0.17～0.37 0.50～0.80 -- ≤0.25 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.25 ≤0.25 -- 表10-7 钢锻件的常温力学性能公称厚度（mm) 热处理状态回火温度（℃）σb（MP) σs（MP) δ5(%) Akv(J) HB ≤100 ＞100～300正火------510～670 ≥265 490～640 ≥255≥18 ≥20 136～200 ≥18 ≥20 130～190正火加回火≥590表10-8 GB150 标准推荐的高温屈服强度公称厚度（mm) ≤100 ＞100～300在下列温度（℃）下的σ0.2（MP）不小于 20 265 255100 235 230150 225 220200 205 200250 186 181300 172 167350 157 152400 147 142450 137 132表10-9 钢锻件的许用应力公称厚度（mm) ≤100 ＞100～300 （三）16Mn 钢锻件表10-10化学成分化学成分（%） CSiMnMo CrSPNiCu其他在下列温度（℃）下的许用应力≤20 1666 159100 150 200 250 300 350 400 425 450 475 147 141 129 116 108 98 144 138 126 113 104 9592 8985 8561 6141 410.12～0.20 0.20～0.60 1.20～1.60 -- ≤0.30 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.30 ≤0.25 -- 表10-11 钢锻件的常温力学性能公称厚度（mm) 热处理状态回火温度（℃）σb（MP) σs（MP) δ5(%) Akv(J) HB ≤300正火加回火≥600450～600 ≥275≥19 ≥34 121～178表10-12 GB150 标准推荐的高温屈服强度公称厚度（mm) ≤300在下列温度（℃）下的σ0.2（MP）不小于 20 275100 245150 235200 215250 205300 186350 176400 167450 162表10-13 钢锻件的许用应力公称厚度（mm) ≤300(四）15MnV 钢锻件表10-14化学成分在下列温度（℃）下的许用应力≤20 100 150 200 250 300 350 400 425 450 475 150150 147 135 129 116 110 104 926643化学成分（%） CSiMnMo CrSPNiCuV0.12～0.18 0.20～0.60 1.20～1.60 -- ≤0.30 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.30 ≤0.25 0.04～0.10 表10-15 钢锻件的常温力学性能公称厚度（mm) 热处理状态回火温度（℃）σb（MP) σs（MP) δ5(%) Akv(J) HB ≤300正火加回火≥600470～620 ≥315≥18 ≥34 126～185表10-16 GB150 标准推荐的高温屈服强度公称厚度（mm) ≤300在下列温度（℃）下的σ0.2（MP）不小于 20 315100 285150 265200 250250 235300 215350 205400 181450 172表10-17 钢锻件的许用应力公称厚度（mm) ≤300表10-18化学成分化学成分（%） CSiMnMoCrSPNiCu在下列温度（℃）下的许用应力（MPa) ≤20 157100 157150 157200 156250 147300 139350 126400 113（五）20MnMo钢锻件0.17～0.23 0.17～0.37 1.10～1.40 0.20～0.35 ≤0.30 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.30 ≤0.25 表10-19 钢锻件的常温力学性能公称厚度（mm) 热处理状态回火温度（℃）σb（MP) σs（MP) δ5(%) Akv(J) HB ≤300 ＞300～500 ＞500～700调质≥600530～700 ≥370 510～680 ≥355 490～660 ≥340≥18 ≥41 156～208 ≥18 ≥41 136～201 ≥18 ≥34 130～196表10-20 JB4726对钢锻件高温屈服强度的规定在下列温度（℃）下的σ0.2（MP）不小于公称厚度（mm)200 250 300 350 400 450 ≤300 ＞300～500305 290295 280285 270275 260260 245240 225＞500～700 285 275 265 255 240 220表10-21 钢锻件的许用应力公称厚度（mm) ≤300 ＞300～500 ＞500～700 表10-22化学成分化学成分（%） C 0.17～0.23Si 0.17～0.37Mn 1.30～1.60Mo 0.45～0.65Nb 0.025～0.050CrSP。

钢材金相组织标准

钢材金相组织标准一、钢材的化学成分钢材的化学成分对其金相组织具有重要影响。

通常，碳是钢材中最重要的元素之一，其含量会影响钢材的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。

此外，钢材中还含有其他元素，如硅、锰、磷、硫等，它们对钢材的金相组织和性能也有一定的影响。

二、钢材的显微组织钢材的显微组织是指其微观结构，包括铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等。

这些组织的形态、分布和相对数量对钢材的性能产生重要影响。

例如，铁素体具有较好的塑性和韧性，而珠光体具有较高的强度和硬度。

不同的显微组织在钢材中往往同时存在，并受到钢材的化学成分、热处理和加工工艺等因素的影响。

三、钢材的晶粒度钢材的晶粒度是指其晶体结构的粗细程度。

较细的晶粒度可以提高钢材的强度和韧性，而较粗的晶粒度则会降低这些性能。

因此，控制钢材的晶粒度是提高其性能的重要手段之一。

通常，通过控制冶炼、浇注和轧制等工艺参数来控制钢材的晶粒度。

四、钢材的碳化物钢材中的碳化物是指碳元素与另一种元素形成的化合物。

这些碳化物通常以颗粒状分布在钢材中，对钢材的性能产生重要影响。

例如，碳化物可以阻碍位错运动，从而提高钢材的强度和硬度。

然而，过量的碳化物也会降低钢材的韧性，因此需要控制其含量。

钢材在加热或轧制过程中，表层的碳元素会与氧或水蒸气反应形成一层氧化物薄膜，称为脱碳层。

脱碳层会降低钢材的表面硬度和耐磨性，因此需要控制其深度。

通常，通过控制加热温度和气氛来控制钢材的脱碳层深度。

六、钢材的珠光体珠光体是钢材中的一种重要显微组织，由铁素体和碳化物组成。

它具有较高的强度和硬度，但韧性较差。

珠光体的形态和分布对钢材的性能产生重要影响，可以通过热处理和加工工艺进行控制。

七、钢材的贝氏体贝氏体是钢材中的另一种重要显微组织，由铁素体和碳化物组成。

与珠光体相比，贝氏体的强度和硬度略低，但韧性较好。

贝氏体的形态和分布对钢材的性能产生重要影响，可以通过热处理和加工工艺进行控制。

八、钢材的马氏体马氏体是钢材中的一种相变组织，由铁素体和碳化物组成。

钢铁材料晶体结构与力学性能的关系研究

钢铁材料晶体结构与力学性能的关系研究钢铁是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、车辆、机械、电子等领域。

钢铁的力学性能对其应用具有非常重要的影响，因此研究钢铁材料晶体结构与力学性能的关系是非常有价值的。

1.晶体结构钢铁的晶体结构是由原子排列组成的。

常见的钢铁中的原子有铁、碳、硫等。

根据原子排列的不同，钢铁可以被分为不同的结构类型，包括立方体晶系、六方晶系等。

其中，最常见的是立方体晶系，也是应用最广泛的一种。

2.晶界及晶粒在钢铁中，晶体之间的交界处被称为晶界，晶界的形态和性质对钢铁的力学性能有着非常重要的影响。

在钢铁中，由于制造过程、加工过程及其他因素的影响，晶界并不是均匀排列的，因此钢铁中存在多个晶界，不同晶界的性质和晶粒大小、形状都不同，最终影响钢铁的力学性能。

3.力学性能钢铁的力学性能指的是其承受外力时的变形和破坏情况。

通常使用的力学性能指标包括弹性模量、屈服强度、极限强度、伸长率等。

不同的钢铁材料具有不同的力学性能，其差异来源于晶体结构和晶粒大小等因素的影响。

4.影响因素分析对钢铁材料晶体结构与力学性能的关系进行研究，需要考虑多个方面的因素。

首先，钢铁的制造过程对其晶体结构和晶界形态有着决定性的影响。

其次，钢铁的加工、热处理等过程也会改变其晶体结构和晶界形态。

此外，在不同的条件下，钢铁晶粒的生长速度、方向、大小等也可能会发生变化，进而影响钢铁的力学性能。

最后，钢铁中的杂质、缺陷等因素也会影响其晶体结构和力学性能。

5.研究展望未来，钢铁材料晶体结构与力学性能的关系研究仍然是一个发展中的领域。

在这一领域中，需要深入探索钢铁的制造、加工和处理等方面。

同时，也需要借助现代材料分析技术，对钢铁材料的晶体结构和晶界形态等进行精细的研究，以更好地理解钢铁材料的力学性能。

此外，在研究中，需要考虑到不同应用环境下的钢铁实际使用情况，进而探讨如何通过改变晶界补偿措施等方式，提高钢铁的力学性能。

钢结构的微观结构与材料硬度分析

钢结构的微观结构与材料硬度分析引言钢是一种重要的结构材料，广泛应用于建筑、桥梁、汽车制造等领域。

钢的性能与其微观结构密切相关。

本文将探讨钢结构的微观组织形态、组成成分以及与材料硬度之间的关系。

钢的组织形态钢的组织形态主要包括铁素体、珠光体和渗碳体。

铁素体是一种延续性的结构，由面心立方的铁原子组成。

珠光体是钢中的第二种组织形态，呈球状晶体结构。

渗碳体是石墨和铁素体的混合物，使钢具有很高的硬度。

钢的组织形态与冷却速率密切相关。

快速冷却会导致组织形态转变为马氏体，这是一种带有龙骨状结构的硬质组织。

而慢速冷却则有助于珠光体和渗碳体的形成，使钢具有较好的塑性和韧性。

钢的组成成分钢主要由铁和碳组成，其它元素如锰、硅、钛等也常常存在于钢中。

碳是钢中最重要的合金元素，对钢的硬度有重要影响。

碳含量较低的钢通常具有较低的硬度，而碳含量较高的钢则具有较高的硬度。

同时，合金元素的添加也会对钢的硬度产生影响。

除了碳含量和合金元素，钢材的热处理也是影响硬度的重要因素。

热处理可以改变钢的晶体结构和组织形态，从而影响钢的硬度和力学性能。

常见的热处理方法包括退火、淬火和回火等。

钢的硬度分析钢的硬度是衡量其抗划伤能力的重要指标。

硬度测试方法包括洛氏硬度、维氏硬度和布氏硬度等。

这些测试方法通过对钢材表面进行压痕测量，来评估钢的硬度。

硬度值越高，钢的抗划伤能力越强。

钢的硬度与其组织形态和成分密切相关。

通常情况下，钢中含有大量的碳和合金元素，会使钢的硬度增加。

而在热处理过程中，快速冷却会导致马氏体的形成，使钢的硬度进一步增加。

钢结构的微观结构和材料硬度之间存在着紧密的关系。

钢的组织形态、碳含量和合金元素的添加以及热处理等因素都会对钢的硬度产生影响。

钢的硬度是其抗划伤能力的重要指标，对于钢材的性能评估和应用具有重要意义。

钢结构的微观结构与材料硬度的分析对于钢材的优化设计和制造具有指导作用。

通过控制钢材的组织形态和成分，可以实现不同硬度级别的钢材。

2.第二章建筑钢材全解

课后思考
从新进货的一批钢筋中抽样，并截取两根钢筋做拉伸试验，测得如下结果：屈服下限荷载分别为 42.4 kN，41.5 kN；抗拉极限荷载分别为62.0 kN，61.6 kN,钢筋公称直径为12 mm，标距为 60 mm，拉断时长度分别为66.0 mm，67.0 mm。计算该钢筋的屈服强度，抗拉强度及伸长率。
（三）按冶炼时脱氧程度分类
钢按冶炼时脱氧程度可分为镇静钢、特殊镇静钢、沸腾钢和半镇静钢。
钢材的化学成分
1、碳(C) — 决定钢材性能的主要元素含碳量的影响随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低。当含碳量超过1%时，钢材的极限强度开始下降。含碳量过高还会增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气腐蚀性和可焊性。
此外，钢材在温度高于723 ℃时，还存在奥氏体。奥氏体为碳在γ -Fe中的固溶体，溶碳能力
较强，高温时含碳量可达2.06％，低温下降至0.8 ％。其强度、硬度不高，但塑性好。碳钢处于红热状态时即存在这种组织，这时钢易于轧制成型。
碳素钢中含碳量对其组织和性能的影响
钢材的化学成分
硅、锰大部分溶于铁素体中，当硅含量小于1％时，可提高钢材的强度，对塑性、韧性影响不大；锰一般含量在1％～2％之间，除强化外，能消弱硫和氧引起的热脆性，且改善钢材的热加工性。硅、锰是我国低合金钢的主要合金元素。钛是强脱氧剂，钒是碳化物和氮化物的形成元素，二者皆能细化晶粒，增加强度，常用在建筑的低合金钢中。磷主要溶于铁素体中起强化作用，同时可提高钢材的耐磨、耐蚀性，但塑性、韧性显著降低，当温度很低时，对后二者影响更大。氮溶于铁素体中或呈氮化物形式存在，对钢材性质影响与 C、P相似。二者在低合金钢中可配合其它元素作为合金元素。硫、氧主要存在于非金属夹杂物中，降低各种力学性能，硫化物造成的低溶点使钢材在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性，且有强烈的偏析作用；氧有促进时效倾向的作用，氧化物所造成的低溶点亦使钢的可焊性变坏。

钢的组织及化学成分对钢性能的影响

钢的组织及化学成分对钢性能的影响一、钢的组织及其对钢性能的影响：钢材是由无数微细晶粒所构成，碳与铁结合的方式不同，可形成不同的晶体组织，使钢材的性能产生显著差异。

1、钢的基本组织：纯铁在不同温度下有不同的晶体结构：钢中碳原子与铁原子的三种基本结合形式为：固融体、化合物和机械混合物。

下表列出了钢的四种基本组织及其性能。

钢的基本晶体组织2、晶体组织对钢材性能的影响：碳素钢的含碳量不大于0.8%时，其基本组织为铁素体和珠光体；含碳量增大时，珠光体的含量增大，铁素体则相应减少，因而强度、硬度随之提高，但塑性和冲击韧性则相应下降。

二、钢的化学成分对钢性能的影响：钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响：1．碳。

碳是决定钢材性能的最重要元素。

碳对钢材性能的影响如图6-3所示：当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。

随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。

图6-3 含碳量对碳素钢性能的影响—抗拉强度；—冲击韧性；—伸长率；—断面收缩率；HB—硬度。

一般工程所用碳素钢均为低碳钢，即含碳量小于0.25%；工程所用低合金钢，其含碳量小于0.52%。

2．硅。

硅是作为脱氧剂而残留于钢中，是钢中的有益元素。

硅含量较低（小于1.0%）时，能提高钢材的强度和硬度以及耐蚀性，而对塑性和韧性无明显影响。

但当硅含量超过1.0%时，将显著降低钢材的塑性和韧性，增大冷脆性实效敏感性，并降低可焊性。

3．锰。

锰是炼钢时用来脱氧去硫而残留于钢中的，是钢中的有益元素。

锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度，但塑性和韧性略有降低。

钢材中的化学成分对钢材的作用

钢材中的化学成分对钢材的作用（一）钢材中的化学成分对钢材的作用1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。

硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。

含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量增加，会降低钢的焊接性能。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

钢材中的化学成分对钢材的作用（二）钢材中的化学成分对钢材的作用/文青岛宏正金属4、磷（P）：在通常情况下，磷元素是模具钢材中的有害元素，磷（P）元素能够增加模具钢的冷脆性，使模具钢焊接性能变坏；降低模具钢的塑性，使模具钢的冷弯性能变坏。

因此通常要求模具钢中含磷量小于0.045%，优质模具钢要求更低。

5、硫（S）：硫（S）元素在一般情况下也是有害元素。

硫（S）元素使模具钢产生热脆性，降低模具钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。

硫（S）元素对模具钢的焊接性能也不利，降低其耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。

钢的基本晶体组织分类

钢的基本晶体组织分类
钢是一种普遍应用的金属材料，因其优异的物理和化学性能而被广泛使用。

在制造和加工钢材时需要考虑其晶体组织，因为不同的晶体组织会对钢材的强度、延展性和韧性等性能产生影响。

本文将介绍钢的基本晶体组织分类。

1. 铁素体
铁素体是钢中最简单的晶体结构，也是最基本的组织类型。

它是由纯铁和约0.008%的碳组成的固溶体，在室温下呈现为铁的一种磁性状态。

因其在常温下具有优异的塑性和加工性，铁素体晶体组织的钢被广泛用于制造许多机械和结构用途。

2. 马氏体
马氏体是由铁素体通过淬火时的快速冷却而形成的组织类型。

它是一种排列紧密的六角晶体结构，具有良好的硬度和弹性。

马氏体晶体结构的钢被广泛应用于制造高硬度、高强度的刀具和轴承等应用。

3. 贝氏体
贝氏体是一种由铁素体通过淬火后的加热而形成的中等硬度的组织类型。

它是由大小不同的板状组织组成的，因其具有一定的硬度和韧性，所以在机械制造和工程结构中应用的较多。

5. 混合晶体组织
混合晶体组织是由多种晶体结构组成的，其中最常见的是铁素体和马氏体的混合晶体组织。

混合晶体组织钢的性能一般比单一晶体结构的钢更优异。

在钢的制造过程中，晶体组织的控制是至关重要的步骤。

通过合理的热处理和加工方式，可以控制钢材的晶体组织，从而获得优异的性能和应用前景。

钢的结构组织和特性

钢的结构组织和特性一、铁素体（F)碳在α铁（Fe -σ）中的固溶体，呈体立方晶格。

溶碳能力很小，最大为%02.0；硬度和强度很低，HB 12080-，MPa b 250=σ；而塑性和韧性很好，%50=δ，%80%70-=ψ。

因此，含铁素体多的钢材（软钢）可用来制作可压、挤、冲板与耐冲击震动的机件。

这类钢有超低碳钢，如130Cr 、131Cr 、硅钢片等。

二、奥氏体（A)碳在γ铁(Fe -γ)中的固溶体，呈面心立方晶格。

最高溶碳量为%11.2，在一般情况下，具有高的塑性，但强度和硬度低，HB 220170-，奥氏体组织除了在高温转变时产生以外，在常温时亦存在于不锈钢、高铬钢和高锰钢中，如奥氏体不锈钢等。

三、渗碳体（C)铁和碳的化合物(C Fe 3),呈复杂的八面体晶格。

含碳量为%67.6，硬度很高，HRC 7570-，耐磨，但脆性很大，因此，渗碳体不能单独应用，而总是与铁素体混合在一起。

碳在铁中溶解度很小，所以常温下，钢铁组织内大部分的碳都是以渗碳体或其他碳化物形式出现。

四、珠光体（P)铁素体片和渗碳体片交替排列的层状显微组织，是铁素体与渗碳体的机械混合物（共析体）。

是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物。

其片层组织的粗细随奥氏体过冷程度不同，过冷程度越大，片层组织越细，性质也不同。

奥氏体约在C ︒600分解成的组织称为细珠光体（有的叫一次索氏体），在C C ︒-︒600500分解转变成用光学显微镜不能分辩的片层状的组织称为极细珠光体（有的叫一次屈氏体），它们的硬度较铁素体和奥氏体高。

正火后的珠光体比退火后的珠光体组织细密，弥散度大，故其力学性能较好，但其片状渗碳体在钢材承受载荷时会引起应力集中，故不如索氏体。

五、萊氏体（L)奥氏体和渗碳体的共晶混合物，铁合金溶液含碳量在%11.2以上时，缓慢冷却到C ︒1130便凝固出高温萊氏体L d ，由渗碳体与奥氏体组成。

当温度到达共析温度，萊氏体中的奥氏体转变为珠光体，此时萊氏体称为低温萊氏体L d '。

第七章主要内容

第七章金属材料建筑工程中主要使用的金属材料是建筑钢材，其次是铸铁、铝合金等。

本章重点介绍建筑钢材。

一、建筑钢材的基本知识钢，是以铁为主要元素，含一定量的强化元素碳及硅、锰、铬等合金元素，杂质硫、磷等含量控制在一定范围内。

纯铁的塑性、韧性好，但强度和硬度太低，工程中很少使用。

随着碳及合金元素的含量增大，其强度和硬度大幅度增加、但塑性和韧性有所降低。

生铁中碳的含量较大，超过2%，有害杂质硫、磷的含量也较大，故其力学性能差，呈脆性材料的性质。

钢是由生铁冶炼而成的。

通过冶炼使其以铁为主要元素，内含有一定比例的碳及合金元素（根据不同的要求），并将其杂质的含量控制在规定的范围之内，这就是钢了。

钢若以碳为主要强化元素，则称为碳素钢。

按含碳量的大小，可分类低碳钢、中碳钢、高碳钢。

在含一定量碳的同时，又含有较多的合金元素，则称为合金钢，按合金元素含量的大小，可分为低合金钢、中合金钢、高合金钢。

钢中最有害的杂质是硫、磷。

所以钢的质量等级是按钢中硫、磷的含量来划分的。

分成普通质量、优质和特殊质量三等。

钢的冶炼是将生铁在冶炼炉中加热至熔融，进行氧化以除杂质同时控制碳及合金元素含量，最后再脱氧。

根据所用的炼炉钢可分为：空气转炉钢、氧气转炉、平炉钢和电炉钢。

（以往质量较差的空气转炉钢已被氧气转炉钢代替。

氧气转炉钢和平炉钢质量均很好。

）根据冶炼后期脱氧（使FeO还原为Fe，过程是FeO C Fe CO+−−→+↑，脱氧不完全时，在注模时仍有CO气泡从钢液中析出，像钢液沸腾了），所以根据脱氧程度不同，有沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢之分。

沸腾钢脱氧不充分，碳及磷、硫等的偏析（即元素在钢中分布不均匀，富集于某些区间的现象）较严重，因此沸腾钢的抗冲击韧性和可焊性较差，时效敏感性大，低温下脆性增大。

但其成品率高，成本低。

镇静钢和特殊镇静钢脱氧充分，钢质量好，成本较高。

半镇静钢质量和成本介于沸腾钢和镇静钢之间。

二、建筑钢材的主要技术性质抗拉性能和冲击韧性是建筑钢材的主要力学性能，冷弯性能和焊接性能是建筑钢材的主要工艺性能。

2010年岩土工程师基础知识：建筑钢材的晶体组织和化学成分

1．建筑钢材的晶体组织及其对性能的影响钢材的结构是晶体结构，钢材的⼒学性能与晶体结构有密切关系。

（1）晶格平⾯上的原⼦排列较紧密，因⽽结合⼒较强。

⽽晶⾯与晶⾯之间，则由于原⼦距离较⼤，结合⼒弱。

因此，晶格在外⼒作⽤下，容易沿晶⾯相对滑移。

a－铁晶格中这种易滑移的⾯⽐较多，这是建筑钢材塑性变形能⼒较⼤的原因。

（2）晶格中存在许多缺陷，如点缺陷、线缺陷和⾯缺陷。

这些缺陷的存在，使晶格受⼒滑移时，不是整修滑移⾯上全部原⼦⼀齐移动，只是缺陷处局部移动，这是钢材的实际强度远⽐理论强度要低的原因。

（3）晶粒愈细，晶界⾯积愈⼤，则强度愈⾼，塑性、韧性也愈好。

（4）a－铁晶格中可溶⼊其他元素，形成固溶体，会使晶格产⽣畸变，因⽽强度提⾼，⽽塑性和韧性降低。

建筑钢材基本成分是铁和碳。

它们的结合有三种基本⽅式：固溶体、化合物、机械混合物。

碳素钢在常温下形成的基本组织：铁素体：是碳溶于a－铁晶格中的固溶体，强度低、塑性很好。

渗碳体：是铁与碳的化合物（Fe3C，含C＝6．67%），性质硬脆，是碳钢中的主要强化组分。

珠光体：是铁素体和渗碳体相间形成的层状机械混合物。

性能介于铁素体与渗碳体之间。

建筑钢材的含碳量<0．8%，其基本组织为铁素体和珠光体。

由图10．6．1可见。

含碳量增⼤时，珠光体相对含量增多，铁素体则相应减少，因⽽强度随之提⾼，但塑性和韧性则相应下降。

2．钢的化学成分对性能的影响碳：当含C量提⾼，强度、硬度相应提⾼、⽽塑性、韧性则相应降低。

当C>1%时，σb开始下降。

由图10．6．2可见。

图10．6．1碳素钢基本组织相对含量与含碳量的关系图10．6．2含碳量对热轧碳素钢性质的影响 σb―抗拉强度；αk―冲击韧性；HB―硬度；δ―伸长率；ψ―⾯积缩减率 C还显著降低钢材可焊性、增加冷脆性和时效敏感性。

硅：含量<1%时，可提⾼钢材强度。

锰：能消减钢的热脆性，可提⾼钢材强度。

钢材的化学成分与晶体组织,强化与连接

第三节钢的化学成分及晶体组织一．化学成分对钢材性能的影响1．碳含碳量增加，钢的强度和硬度增加，塑性和韧性下降，但含碳量大于1.0％时，由于钢材变脆，强度反而下降了。

含碳量增加，还会使焊接性能，耐锈蚀性能下降并增加钢的冷脆性和时效敏感性，含碳量大于0.3％时，可塑性明显下降。

2．硫硫在钢材里是以硫化亚铁的形式存在的，在800～1000度下熔化，焊接或热加工时会引起裂纹，使钢材边脆，称为热脆性，热脆性严重损害了钢的可焊性和热加工性。

3．磷偏析较严重，含量高时可与铁形成不稳定的固溶体磷化铁夹杂物。

麟可提高钢材强度，但会大大降低塑性和韧性，使钢材在低温时变脆，引发裂纹，称为冷脆性。

磷使钢材冷脆性增加，可焊性1下降的重要原因。

4．硅，锰硅在1.0％以内，能使铁素体结晶均匀，晶粒细化，一定范围内可提高钢材强度。

锰可细化晶粒，提高钢材强度和硬度，当锰含量达11～14％时，称为高锰钢，具有较高的耐磨性。

5．氧，氮6．钛7．钒二．钢的晶体组织金属是多晶体，铁和碳原子在晶粒中排列的规律不同，可以形成不同的晶格。

铁碳两种元素可以不同的形态存在，这种形态称为晶体组织。

1可焊性：钢材在一定条件下承受焊接热的作用，而不形成裂缝，不恶化机械性能的能力。

1．铁元素的同素异构现象●1394℃，体心立方δ－Fe●1394～912℃，面心立方γ－Fe●912℃以下，体心立方α－Fe2．钢的基本晶体组织●＜727℃，铁素铁、渗碳体、珠光体第四节钢材的强化及连接化，可以改变钢材的性能。

一．钢材的冷加工及时效1．钢材的冷加工、时效冷加工的主要目的是提高屈服强度，节约钢材，但往往会导致塑性、韧性及弹性模量的降低。

冷拉是降低碳钢丝从孔略小于钢丝直径的拔丝模中强力拔出，使断面减小，长度伸长的工艺过程。

冷轧是使低碳钢丝通过硬质杂辊，在钢丝表面轧制出呈一定规律分布的砸痕。

冷拔、冷轧后的钢丝，强度和硬度明显提高，塑性和韧性则显著下降。

2．冷加工在工程中的应用（1）冷加工具有明显的经济效益（2）简化施工工艺，使盘条钢筋的开盘、矫直、冷拉三道工序合为一道，直条钢筋则可使矫直、除锈、冷拉合为一道工序。

钢铁典型金相及低温钢有关知识

❖ 奥氏体钢焊缝金相随着Cr—Ni当量比值不同，有纯奥氏体钢和奥氏体—铁素体双相钢。右图中合金1，从结晶开始至室温始终为奥氏体组织，晶粒粗大，枝晶方向性明显，易产生焊接热裂纹，会出现“多边化”亚晶界导致“多边化”裂纹。2 随着铁素体形成元素的增加，初生相为奥氏体在结晶后期产生共晶的δ铁素体，分布在枝晶间。3 初生相为δ铁素体，结晶后期包晶反应，出现奥氏体并相铁素体中生长，冷却后残留一部分在枝晶轴，称残余δ铁素体。铁素体含量较多时成网状。 4 焊缝在结晶过程析出相始终为δ铁素体，奥氏体相仅在固相中成核长大，室温残留δ 铁素体较多。
体，马氏体等。 α-Fe，γ-Fe，δ-Fe都是纯铁，只是晶格类型不同，即同素异构。
通俗的讲0Cr18Ni9不锈钢就是304不锈钢板。
❖右图为Fe—C相图不同金相组织的在相图中的位置不同
铁素体属体心立方结构，呈等轴多边形晶粒分布，软而韧在碳钢中它是碳在α-Fe中的固溶体；在合金钢中，则是碳和合金元素在α-Fe中的固溶体
钢铁典型金相及低温钢有关知识
Contents
1.钢铁典型金相 2.奥氏体钢基础知识 3.S30408钢基本知识
1.钢铁典型金相组织
❖ 金相组织指金属组织中化学成分、晶体结构和对强度和韧性的要求较高时，必须使用奥氏体显微组织低温钢。
在碳钢（或合金钢）中，奥氏体是碳（和合金元素）固溶于γ-Fe的固溶体，具有面心立方结构，它是高温相。 S30408钢基本知识
用于食品用设备，一般化工设备，原子能用工业设备。
具体形态，如铁素体， α－Fe：温度在912℃以下的纯铁，晶格类型是体心立方；
2 随着铁素体形成元素的增加，初生相为奥氏体在结晶后期产生共晶的δ铁素体，分布在枝晶间。