钢材种类和变形的基础知识教程文件
钢材基础知识讲座
钢材基础知识讲座一、钢材分类以及大致用途钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。
为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：（一）、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。
如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。
通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。
以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
（二）、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C ≤0.60%）。
钢材知识基础知识点总结
钢材知识基础知识点总结一、钢材概述钢材是一种重要的金属材料，其主要成分是铁和碳，同时还含有少量的其他元素。
由于其广泛的应用领域和优良的物理特性，钢材在现代工业中起着至关重要的作用。
在建筑、机械制造、交通运输和能源等领域，都离不开钢材的应用。
二、钢材的分类1.按成分分类（1）碳素钢：主要成分是铁和碳，无其他元素。
（2）合金钢：在碳素钢的基础上添加其他元素形成的合金，如铬钢、锰钢等。
2.按用途分类（1）结构钢：用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
（2）轧制钢材：用于汽车、船舶、轨道交通等领域。
（3）容器用钢：用于制造储罐、压力容器等。
3.按生产工艺分类（1）平板钢：通过热轧、冷轧等工艺制造的钢材。
（2）型材钢：通过挤压、拉拔、锻造等工艺制造的钢材。
三、钢材的物理性能1.强度：钢材的强度是其最重要的物理性能之一，通常以抗拉强度和屈服强度来表示。
2.韧性：钢材具有较好的韧性，在受外力作用下能够发生一定程度的塑性变形而不断。
3.硬度：钢材的硬度是指其抵抗外部力量的能力，通常通过洛氏硬度或者布氏硬度来表示。
4.塑性：钢材具有很好的塑性，可以通过热加工、冷加工等方式进行成型。
5.疲劳性能：当钢材受到交变载荷作用时，会产生疲劳现象，这是一种比较特殊的物理性能。
四、钢材的加工和应用1.热加工：包括锻造、轧制、铸造等工艺，通过加热将钢材加工成特定形状。
2.冷加工：包括冷拔、拉伸、淬火等工艺，通过低温加工改变钢材的形状和性能。
3.焊接：钢材可以通过电弧焊、气体保护焊等方式进行连接和修复。
4.表面处理：包括镀锌、喷涂、电镀等方式对钢材的表面进行保护和装饰。
5.应用领域：建筑结构、机械制造、汽车制造、船舶制造、航空航天等领域都是钢材的重要应用领域。
五、钢材的质量检测1.物理性能测试：包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。
2.化学成分分析：通过化学成分分析仪器对钢材进行成分分析。
3.金相组织观察：通过金相显微镜观察钢材的组织结构。
钢材基础知识培训课件
包括预制板材、预制梁材等，主要用于预制房屋、桥梁、隧道等构 件。
机械类钢材
碳素结构钢
01
具有良好的塑性、韧性和焊接性能，主要用于制造各种机械零
件和结构件。
不锈钢
02
具有优异的耐腐蚀性和良好的加工性能，主要用于制造医疗器
械、化工设备、食品机械等高要求领域。
高强度低合金钢
03
具有较高的强度和良好的韧性，主要用于制造大型船舶、车辆
组织结构
铁素体
是碳在α-Fe中的固溶体，具有较低的强度和良好的塑性和 韧性。在钢中，铁素体通常以条状或球状存在。
奥氏体
是碳在γ-Fe中的固溶体，具有较高的强度和硬度，但塑性 和韧性较差。在钢中，奥氏体通常在高温下形成，并随着 温度的降低逐渐转变为其他组织。
渗碳体
是一种具有复杂结构的金属化合物，其硬度极高，但塑性 和韧性极差。在钢中，渗碳体通常以片状或网状存在。
02
钢材的力学性能
拉伸性能
抗拉强度
钢材抵抗拉力的最大能力 ，是衡量钢材强度的重要 指标。
屈服强度
钢材在屈服点时抵抗拉力 的能力，是衡量钢材塑性 的重要指标。
伸长率
钢材在拉伸过程中伸长的 百分比，是衡量钢材塑性 的重要指标。
弯曲性能
弯曲载荷
钢材在承受弯曲载荷时的抗弯 能力。
弯曲角度
钢材在承受弯曲载荷时弯曲的角度 。
偏析
指金属在铸造过程中，各部分化学成分不均 匀的现象。
收缩性
指金属在凝固过程中，体积减小的现象。
铸造缺陷
如气孔、裂纹、夹渣等。
锻压性能
可锻性
变形抗力
指金属在锻压过程中，不产生裂纹、不破 坏的能力。
钢材基础知识培训课件
简称
韶钢 酒钢
昆钢 重钢 建钢 宣钢 柳钢 青钢
地区 河南 广东 甘肃 江西 云南 天津 北京 河北 广西 江苏
钢铁生产厂家
排名 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
全
称
通化钢铁集团公司
新疆八一钢铁集团公司
鄂城钢铁集团公司
福建省三钢（集团）公司
新兴铸管公司
江苏永钢集团公司
河北津西钢铁公司
其他 俄罗斯
50% 45%
10000 40% 15000
20000
25000
30000
35% 美国 30%
25%
中国大陆
乌克兰
20%
原矿储量（亿吨）
全国分区域供需关系
西北 产量：1560 消费量： 2352 差额：-792
东北
产量：6224
消费量：
5246 差额：978
华北 产量：20030 消费量：10631 差额：9398
9
江苏沙钢集团公司
广钢 太钢 沙钢
10
邯郸钢铁集团公司
邯钢
地区 上海 北京 辽宁 辽宁 湖北 四川 广东 山西 江苏 河北
钢铁生产厂家
排名 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
全称 南京钢铁集团公司 马钢（集团）公司 唐山钢铁集团公司 湖南华菱钢铁集团公司 杭州钢铁集团公司 天津天铁冶金集团公司 包头钢铁（集团）公司 莱芜钢铁集团公司 济南钢铁集团总公司 青岛钢铁控股集团公司
变化%
-11.3 0.7 23.8 -6.4 -2.7 37 -7.9 -1 2 8.3
钢铁生产厂家
排名
全称
简称
1
课程一钢材基础知识含型材.pptx
槽钢常用型号规格表
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H型钢 H Beam
• H型钢因其断面与英文字母“H”相同而得名。
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• 表示方法
高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2
如H型钢Q235、SS400 200×200×8×12表示 为高200mm、宽200mm、腹板厚度8mm，翼 板厚度12mm的宽翼缘H型钢，其牌号为Q235或
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什么是钢？
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。通常将其与铁合称为钢铁。
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钢铁是怎样炼成的？（钢铁冶炼）
炼铁是从铁矿石中提取铁及其他元素形成生铁的过程。 1. 原材料-铁矿石 2. 焦炭-燃料 3. 石灰石-炼铁的溶剂-与铁矿石中的脉石及燃料中的灰分之间相互作用，造成熔点低，流动性好和比重小
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规格范围
• 国产角钢规格为２—２０号，以边长的厘米数为号数，同一号 角钢常有２—７种不同的边厚。
第34页/共90页
部分角钢规格表
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槽钢 U Channel steel
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• 表示方法 腰高(h) ×腿宽(b) ×腰厚(d)（毫米） 如120×53×5，表示腰高为120毫米，腿宽为 53毫米，腰厚为5毫米的槽钢，或称12#槽钢
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无缝钢管规格表
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第59页/共90页
焊管（welded steel pipe）
• 焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲 成型后焊接制成的钢管。
• 焊接钢管一般强度低于无缝钢管。
• 焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊 管。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。
钢材基础知识培训
精品课件
石灰石
钢铁生产流程
1. ---采矿（获得铁矿石） 2. ---选矿（将铁矿石破碎、磁选成铁精粉） 3. ---烧结（将铁精粉烧结成具有一定强度、粒度的烧结
矿） 4. ---冶炼（将烧结矿运送至高炉，热风、焦碳使烧结矿
还原成铁水，并脱硫） 5. ---炼钢（在转炉内高压氧气将铁水脱磷、去除夹杂，
精品课件
焦炭
作用：燃烧热为炼铁提供热源；不完全燃 烧产生的CO气体作为还原剂，将铁从矿石 中还原出来。
冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有 色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的 冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉 焦称为冶金焦。
精品课件 焦炭
石灰石
石灰石（CaCO3）、荧石（CaF2）。其 作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔 点、密度小、流动性好的熔渣，使之与 铁液分离，以便获得较纯净的生铁液。 炼钢用生石灰做造渣剂，消除或降低硫、 磷等有害杂质。
此外，英国、委内瑞拉、智利、利比里亚、南非 等国储量亦：澳大利亚。 世界上最大的富铁矿：南极，可供全世界开发
利用200年，矿石平均品位达32%～58%。 世界三大铁矿石巨头：BHP Billiton必和必拓
公司、Companhia Vale Do Rio Doce巴西 淡水河谷公司、RioTinto力拓矿业公司。 我国四大富铁矿基地：河北省武安市、海南昌 江县、四川攀枝花和本溪。 我国炼钢需要的铁矿石约75%依靠进口。
2、铁矿石的冶炼和加工与其他金属的生产相比，具有 生产规模大、效率高、质量好、成本低等显著的优势；
3、钢铁具有良好的物理、机械和工艺性能； 4、将镍、铬、钒、锰等金属作为合金元素加入铁中，
可获得具有各种性能的金属材料； 5、钢铁通过热处理能调整其机械性能，可以满足国民
《钢材基础知识》课件
成品质量检测：采用先进的检测设 备和技术，确保产品质量符合国家 标准和客户要求
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
生产过程质量控制：严格控制生产 工艺和设备，确保产品质量稳定
质量管理体系：建立完善的质量管 理体系，确保产品质量持续改进和 提升
Part Seven
钢材的市场与发展 趋势
钢材的市场供需状况
汽车行业
汽车车身：使 用高强度钢， 提高安全性能
汽车底盘：使 用高强度钢， 提高承载能力 和抗冲击能力
汽车发动机： 使用耐热钢， 提高耐热性和
耐磨性
汽车传动系统： 使用高强度钢， 提高传动效率
和耐久性
船舶行业
船舶制造：钢 材是船舶制造 的主要材料， 用于制造船体、 甲板、船舱等
船舶维修：钢 材用于船舶维 修，如更换损 坏的船体、甲
焊接质量控制：焊接 参数、焊接速度、焊
接温度等
焊接缺陷：裂纹、气 孔、夹渣等
焊接修复：补焊、堆 焊、焊缝修复等
热处理与表面处理
热处理：通过加 热、保温和冷却， 改变钢材的物理 和化学性能
表面处理：通过 化学或物理方法， 改变钢材表面的 性能和外观
热处理方法：淬 火、回火、正火、 退火等
表面处理方法： 电镀、喷漆、阳 极氧化、磷化等
硬度：钢材抵抗压入的能力
韧性：钢材抵抗冲击的能力
疲劳强度：钢材在反复荷载作用下抵抗破坏的能力
蠕变强度：钢材在高温下抵抗变形的能力
物理性能
强度：钢材抵 抗外力破坏的
能力
硬度：钢材抵 抗变形的能力
塑性：钢材在 受力时发生塑 性变形的能力
韧性：钢材在 受力时发生断 裂前吸收能量
的能力
钢材实用知识培训教程(doc 18页)
钢材实用知识培训教程(doc 18页)钢材实用知识培训资料第一节钢材基本知识第一部分：钢材的分类钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。
为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：类别品种说明型材重轨每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）轻轨每米重量小于或等于30千克的钢轨大型型钢中型型钢小型型钢普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。
按尺寸大小分为大、中、小型线材直径5毫米～10毫米的圆钢和盘条冷弯型钢将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢优质型材优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等其它钢材包括重轨配件、车轴坯、轮箍等板材薄钢板厚度等于和小于4毫米的钢板厚钢板厚度大于4毫米的钢板。
可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）钢带也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板电工硅钢薄板也叫硅钢片或矽钢片管材无缝钢管用热轧、热轧——冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管焊接钢管将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管金属制品金属制品包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等第二部分：板材的有关实用知识一、钢板（包括带钢）的分类：1.按厚度分类：（1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板2.按生产方法分类：（1）热轧钢板（2）冷轧钢板3.按表面特征分类：（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板4.按用途分类：（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他二、普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号按镀锡量等厚镀锡E1、E2、E3、E4差厚镀锡D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7按硬度等级T50、T52、T57、T61、T65、T70按表面状况光面G石纹面S麻面M按钝化方式低铬钝化L化学钝化H阴极电化学钝化Y按涂油量轻涂油Q重涂油Z按表面质量一组Ⅰ二组Ⅱ2.热镀锌板在薄钢板和钢带表面用连续热镀方法镀上锌，可以防止薄钢板和钢带表面腐蚀生锈。
钢材基础知识培训课件ppt
折叠
钢材表面出现局部的皱褶或不平整。 解决方案包括加强表面检查和抛光 处理。
气泡
钢材内部存在气体，导致其力学性 能下降。解决方案包括优化冶炼工 艺和加强除气处理。
04
钢材的应用领域与案例分析
建筑领域的应用
总结词
建筑领域是钢材应用的重要领域，钢材因其高强度、耐久性 和美观性而被广泛应用于各类建筑结构中。
材需求将增加。
国际市场竞争
在全球化的背景下，钢材企业将 面临来自国内外的竞争压力，需 要加强技术创新、品质提升和品
牌建设。
提高钢材利用率的方法与途径
合理规划设计
在建筑和制造领域，通过合理的设计和规划，优 化钢材的使用量，减少浪费和降低成本。
标准化生产
推广标准化的钢材规格和尺寸，方便生产和加工， 减少材料损耗和浪费。
汽车行业的应用
总结词
钢材是汽车行业的主要原材料之一，广泛应用于汽车车身、底盘、发动机等关键部位。
详细描述
汽车行业对钢材的强度、刚性、耐腐蚀性和安全性等方面要求极高，钢材通过先进的成型和加工工艺，满足了汽 车行业对高品质零部件的需求。
船舶行业的应用
总结词
船舶行业对钢材的需求量较大，主要用于制造船体、甲板、舱室等部位。
安全检查
在运输前应对钢材进行检查， 确保无缺陷、无锈蚀、无变形
等问题。
钢材的安全防护措施
安全标识
在储存和运输过程中，应 设置明显的安全标识，提 醒操作人员注意安全。
培训教育
对操作人员进行安全培训 教育，提高安全意识，掌 握安全操作规程。
安全制度
建立完善的安全管理制度， 明确各级人员的安全职责， 确保安全措施得到有效执 行。
韧性是指钢材在受到外力作用时抵抗脆性断裂的 能力，对于低温或冲击载荷下的钢材性能尤为重 要。塑性是指钢材在受到外力作用时发生屈服而 不发生断裂的能力。
钢材实用知识培训共76页
进口槽钢标明实际规格尺寸及相关标准。槽钢的进出 口定货一般是在确定相应的碳结钢（或低合金钢）钢
号后，以使用中所要求的规格为主。除了规格号以外， 槽钢没有特定的成分和 性能系列。
槽钢的交货长度分定尺、倍尺二种，并在相应的标
准中规定允差值。国产槽钢的长度选择范 围根据规格
号不同分为５―１２ｍ、５―１９ｍ、６―１９ｍ三 种。进口槽钢的长度选择范围一般为６―１５ｍ。
.种类及规格
热轧槽钢
普通型
槽
钢
轻型
弯曲槽钢
冷弯槽 钢
表示方法
槽钢的规格主要用高度（h）、腿宽（b）、腰厚度（d）等尺 寸来表示
目前国产槽钢规格从５― ４０号，即相应的高度为 ５―４０cｍ。在相同的高 度下，轻型槽钢比普通槽 钢的腿窄、腰薄、重量轻。 １８―４０号为大型槽钢， ５―１６号槽钢为中型槽 钢。
槽钢知识
1.概述 2.种类及规格 3.进出口情况 4.外观质量要求 5.化学成分检验 6.常用产品、规格标准 7.机械性能检验
1.概述
槽钢属建造用和机械用碳素结构钢，是复杂 断面的型钢钢材，其断面形状为槽形。 槽钢主要用于建筑结构和车辆制造等。在使 用中要求其具有较好的焊接、铆接性能及综合 机械性能。 生产槽钢的原料钢坯为含碳量不超过０.２ ５%的碳结钢或低合金钢钢坯。成品槽钢经热 加工成形、正火或热轧状态交货。
优质型材
优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等
其它钢材
包括重轨配件、车轴坯、轮箍等
角钢知识
1.概述 2. 种类及规格 3. 进出口情况 4. 外观质量要求 5.化学成分检验 6.常用产品、规格标准 7.机械性能检验
1.概述
角钢属建造用碳素结构钢，是简单断面的型钢钢材，主要用于金属 构件及厂房的框架等。在使用中要求有较好的可焊性、塑性变形性能 及一定的机械强度。生产角钢的原料钢坯为低碳方钢坯，成品角钢为 热轧成形、正火或热轧状态交货。
钢材基础知识培训课件
关注钢材质量
在选购钢材时，要关注其化学成分、力学 性能、耐腐蚀性等方面的质量指标，以及
生产工艺和质量控制等方面的情况。
了解供应商
选择有信誉、有实力的钢材供应商，确保 所购钢材的质量和供应稳定性。
考虑价格因素
在购买钢材时，要根据实际需求和预算情 况，综合考虑价格因素，选择性价比最优 的钢材。
储存方法
07
钢材的发展趋势与环保生 产
发展趋势
高效化
绿色化
个性化
国际化
随着科技的不断进步，钢材的生 产过程正朝着高效化的方向发展 。例如，通过改进工艺和采用先 进的设备，生产效率得到了显著 提高。
环保已经成为钢材行业的重要发 展趋势。在生产过程中，企业越 来越注重环保措施的采取和环保 设备的投入使用，以降低环境污 染。
机械类钢材
碳素结构钢
01
特点：强度较高，塑性和韧性较好，易于加 工和焊接
03
用途：广泛应用于各种腐蚀环境下的机械零 件和结构件，如化工设备、医疗器械等
05
02
用途：用于制造各种机械零件和结构件，如 轴、齿轮、轴承等
04
不锈钢
06
特点：耐腐蚀性能极好，同时具有较高的强 度和感谢您的观看
THANKS
连铸
将钢水倒入连铸机 中，经过凝固、切 割等工艺得到钢坯 。
轧制
将钢坯加热后通过 轧机多次轧制，得 到各种规格的钢材 。
热处理
对于某些特殊用途 的钢材，需要进行 热处理以改善其性 能。
钢材的性能指标
力学性能
包括抗拉强度、屈服强度、伸长率 、冲击韧性等，反映了钢材在受力 作用下的性能。
物理性能
包括密度、导热性、导电性等，反 映了钢材的物理性质。
史上最全钢材基本知识汇总重点讲义资料
史上最全钢材基本知识汇总一、钢材机械性能1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度（σb）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo（MPa）。
4.伸长率（δs）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比（σs/σb）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB）。
洛氏硬度（HR）当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。
技术-建筑--钢材知识.doc
钢材知识按冶炼方法分类平炉钢：包括碳素钢和低合金钢。
按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。
转炉钢：包括碳素钢和低合金钢。
按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。
电炉钢：主要是合金钢。
按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。
沸腾钢、镇静钢和半镇静钢：按脱氧程度和浇注制度不同区分。
2、按化学成分分类碳素钢：是铁和碳的合金。
据中除铁和碳之外，含有硅、锰、磷和硫等元素。
按含碳量不同可分为低碳(C<0.25%)、中碳(C：0.25%-0.60%)和高碳(C>0.60%)钢三类。
碳含量小于0.04%的钢称工业纯铁。
普通低合金钢：在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素（如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等，其总量不超过3%）。
而获得较好综合性能的钢种。
合金钢：是含有一种或多种适量合金元素的钢种，具有良好和特殊性能。
按合金元素总含量不同可分为低合金（总量<5%）、中合金（合金总量在5%-10%）和高合金（总量>10%）钢三类。
3、按用途分类：结构钢：按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。
建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。
机械用钢用于制造机器或机械零件。
工具钢：用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢，包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。
特殊钢：具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类，包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。
金属组织和热处理知识（一）、金属组织1、金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。
金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。
2、合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。
3、相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。
4、固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。
钢材基础知识讲座
钢材基础知识讲座一、钢材分类以及大致用途钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。
为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：（一）、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。
如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。
通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。
以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
（二）、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。
钢材理论知识培训大纲
物管部钢材理论知识培训大纲一、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外。
还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样，其主要方法如下：（1）按品质分类：普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）优质钢（P、S均≤0.035%）高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）（2）按化学成分分类：碳素钢：低碳钢（C≤0.25%）中碳钢（C≤0.25%-0.60%）高碳钢（C≤0.60%）合金钢：低合金钢：（合金元素总含量≤5%）中合金钢：（合金元素总含量≤5%-10%）高合金钢：（合金元素总含量＞10%）（3）按成形方法分类：锻钢铸钢热轧钢冷拉钢（4）按金相组织分类：退火状态的：亚共析钢（铁素体+珠光体）共析钢（珠光体）过共析钢（珠光体+渗碳体）莱氏体钢（珠光体+渗碳体）正火状态的：珠光体钢贝氏体钢马氏体钢奥氏体钢无相变或部分发生相变的（5）按用途分类：建筑及工程用钢：普通碳素结构低合金结构钢钢筋钢结构钢：机械制造用钢：调质结构钢表面硬化结构钢：（包括渗碳钢、渗氮钢、表面淬火用钢）易切结构钢冷塑性成形用钢：（包括冷冲压用钢、冷镦用钢）弹簧钢轴承钢工具钢：碳素工具钢刀具用钢合金工具钢或量具用钢高速工具钢模具用钢特殊性能钢：不锈耐酸钢耐热钢：（包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢）电热合金耐磨钢低温用钢电工用钢专业用钢：如桥梁用钢、船舶用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
（6）综合分类：普通钢：碳素结构钢：Q195Q215(A、B)Q235（A、B、C、D）Q255(A、B)Q275低合金结构钢特定用途的普通结构钢优质钢（包括高级优质钢：结构钢：优质碳素结构钢合金结构钢弹簧钢易切钢轴承钢特定用途优质结构钢工具钢：碳素工具钢合金工具钢高速工具钢特殊性能钢：不锈耐酸钢耐热不起皮钢电热合金钢电工用钢高锰耐磨钢（7）按冶炼方法分类：按炉种分：平炉钢：酸性平炉钢碱性平炉钢转炉钢：酸性平转钢碱性转炉钢电炉钢：电弧炉钢电渣炉钢感应炉钢真空自耗炉钢电子束炉钢按脱氧程度和浇注制度分：沸腾钢半镇静钢镇静钢特殊镇静钢一、常用钢介绍：1.碳素钢：优质碳素钢使用加工方法可以分为压力加工用钢和切削加工用钢两大类。
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S500 MC
S550 MC
DP5/
DP80
Rm max 350 400 410 440 450 480 510 530 550 600 620 620 650 700 760 700 900
Rm min. 270 270 270 270 340 370 390 400 430 430 460 480 510 550 600 600 780
Typical tensile test piece
GB/T228 金属材料室温拉伸试验方法 EN10002-1 Metallic materials - Tensile test - Part 1 : test
method (in ambient temperature)
4
Engineering stress-strain curve
Strain rate sensitivity
Strain rate Strain rate sensitivity exponent
Strain rate sensitivity has a crucial influence on the research of crash resistance and high-speed stamping formability.
12
Worldwide steel grades
13
Worldwide steel grades
14
Common steel types and evolving AHSS types
▪ Interstitial free (IF) steels ▪ Mild steels ▪ Bake hardenable (BH) steels ▪ Isotropic (IS) steels ▪ Carbon-manganese (CM) steels ▪ High-strength low-alloy (HSLA) steels ▪ Dual phase (DP) steels ▪ Transformation induced plasticity (TRIP) steels ▪ Complex phase (CP) steels ▪ Martensitic (Mart) steels
Tensile strength; Y ield strength [M P a]
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
DC04 DD14 DC01 DD11
H240 LA
H280 LA
S315 MC
H320 LA
S355 MC
H360 LA
H400 LA
S420 MC
S460 MC
n3
n2
n1
10
Anisotropy (R-value)
Width strain: εw=ln(w/w0) Thickness strain: εt=ln(t/t0) R= εw/εt
Planar anisotropy ratio Normal plastic anisotropy ratio
11
Basic Knowledge of Steel and Plastic Mechanics
基础钢和塑性变形知识
Contents
1. Steel
▪ Mechanical properties ▪ Worldwide steel grades ▪ Advanced high strength steel (AHSS)
Not for new products
Re min. 140 140 140 170 240 280 315 320 355 360 400 420 460 500 550 320 450
Re max. 210 330 280 360 310 360
410
460 500
400 550
Legend: Cold Rolled Hot Rolled Dual Phase cold rolled (values from ARCELOR)
15
Strengthening mechanism
16
HSLA steel
17
Grades of HSLA steel in EU
18
Application of HSLA steel
19
Dual phase (DP) steel
20
EU steel grades
Comparison European steel grades (Mild steel, HSLA, Dual-Phase)
5
Engineering stress-strain curve
6
Strength and Ductility
Strength parameters
Engineering stress Engineering strain
Ductility
Elongation Reduction of area
2. 外力卸载后，弹性变形能够完全消失，而塑性变形不能消失。 3. 弹性变形和塑性变形的机理：材料原子之间的作用力平衡。 4. 位错(dislocation)理论。 5. 强化机制(work hardening mechanism)。
Dislocation movement
3
Uniaxial tensile test
2. Plastic mechanics
▪ Sheet deformation modes ▪ Forming limits ▪ Yield criteria
2
Introduction to elasticity and plasticity
1. 固体材料受外力作用产生变形，从变形开始到破坏一般要经历 两个阶段：弹性变形(elastic deformation)和塑性变形(plastic deformation)。
7
True stress-strain curve
True stress
True strain
8
Working hardening (strain hardening)
Strain hardening exponent (n-value)
9
Influence of strain-hardening exponent