常用钢材的型号、化学成分、用途及性能

1. 概述

轴承钢是主要用来制造滚动轴承的零件。如滚珠、滚柱和轴承套圈等。它们在工作时承受着高的集中交变载荷，由于滚珠与轴承套圈之间的接触面积小，在高速转动的同时还有滑动，会产生很大的摩擦。因此滚动轴承钢应具有高的硬度、耐磨性和疲劳强度，对钢的金相组织、化学成分要求是十分严格的，否则会显著缩短轴承的使用寿命。一般滚动轴承钢的含碳量较高，在0.95～1.1%范围内，并加入某些合金元素，如铬、锰等。多以球化退火交货，在使用前需进行淬火(约840℃)和低温回火(150℃)。

(1)生产制造方法：对轴承钢的冶炼质量要求很高，需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布，因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。夹杂物量愈高，寿命就越短。为了改善冶炼质量，近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔，亦可采用真空冶炼，真空自耗精炼等新工艺来提高轴承钢的质量。

(2)用途：除做滚珠、轴承套圈等外，有时也用来制造工具，如冲模、量具、丝锥等。

2. 主要生产厂及输往国家、地区

我国大连钢厂、大冶钢厂是生产轴承钢的主要产地。目前主要输往香港和东南亚地区。

3. 进口主要生产国家

我国主要从日本、德国进口轴承钢。

4. 种类

我国目前已生产高碳铬不锈轴承钢，主要钢号有9CR18；渗碳轴承钢，主要钢号有G20CrMo；铬轴承钢，主要钢号有GCr15。

5. 规格和外观质量

规格主要有圆钢、扁钢、钢丝等。钢材表面应加工良好。不得有裂纹、折叠、结疤和夹杂。冷拉钢表面还应光滑、干净、无氧化皮。

6. 化学成分

国标、冶标、日本标准中主要钢号的化学成分见表6—7—24。

表6-7-24 有关标准中主要钢号的化学成分指标

注：上述钢号Cu%均小于0.25。

7. 物理性能

轴承钢的物理性能主要以检查显微组织、脱碳层、非金属夹杂物、低倍组织为主。一般情况下均以热轧退火、冷拉退火交货。交货状态应在合同中注明。钢材的低倍组织必须无缩孔、皮下气泡、白点及显微孔隙。中心疏松、一般疏松不得超过1.5级，偏析不得超过2级。钢材的退火组织应为均匀分布的细粒状珠光体。脱碳层深度、非金属夹杂物和碳化物不均匀度应符合相应有关国家标准规定。

8. 包装

直径小于20mm要打包交货，大于20mm时可以裸装交货。对冷拔钢应涂防锈油。货物出厂前应附质量保证书、注明钢号、炉号、重量、规格、化学成分、检验标准及检验结果。

1. 概述

弹簧钢主要是应有好的弹性，又由于它是在动载荷环境条件下工作的，所以对制造弹簧的材质最主要的应有高的屈服强度；在承受重载荷时不引起塑性变形；应有高的疲劳强度，在载荷反复作用下具有长的使用寿命；并有足够的韧性和塑性，以防在冲击力作用下突然脆断。在碳素钢中碳含量在0.60～0.90%之间的优质钢是制造弹簧的钢种，但碳素弹簧钢的渗透性差，只宜制作小截面的弹簧，大截面的弹簧需要用合金钢制作。在合金钢中由于合金元素的强化作用，可制造弹簧的材质其含碳量可降低到0.5～0.7%。硅、锰、铬、钒是弹簧钢中最常用的合金元素。一般淬火后进行中温回火可获得高的弹性。(1)生产制造方法：通常采用电炉冶炼，加入脱氧剂硅、铝，注入钢锭模后，通过锻压或轧制，便得到各种形状的钢材和锻件。

(2)用途：主要用在机车、车辆、汽车、拖拉机、飞机的各种螺旋弹簧和板簧等。

2. 主要生产厂及输往国家、地区

我国大连钢厂、上海钢厂、重庆钢厂是生产弹簧钢的主要厂家。目前有少量出口任务，质量稳定。主要输往香港及东南亚等地区。

3. 主要进口生产国家

我国目前主要从日本、瑞士、巴西等国进口。进口弹簧钢索赔案中发现的质量问题有：内部裂纹、端部裂纹、锈蚀、麻坑、结疤等；此外短重、短尺问题也曾发生过。因此须加强检验把关。

4. 种类

在碳素钢中钢号有65—85号。在合金钢中有65Mn,55SiMn,60SiMn,50C RV等。

5. 规格及外观质量

主要有热轧圆钢、方钢、扁钢及异型截面的弹簧钢钢材。钢材的表面不得有裂纹、折叠、结疤、夹杂、分层和压入的氧化铁皮。

6. 化学成分

我国国标、日本工业标准中主要钢号的化学成分如表6—7—27。

7. 物理性能

钢材的低倍组织不得有缩孔、裂缝、分层、白点、气泡等缺陷。一般疏松、中心疏松、偏析均不得超过3级。脱碳层深度不应大于直径或厚度的2%。主要钢号的机械性能见表6—7—28。

表6-7-27 我国和日本标准中主要钢号的化学成分指标

注：其他国家标准有ΓOCT453等。

表6-7-28 主要钢号的机械性能指标

包装

裸装、成捆交货、铁丝或钢带捆扎，并有标牌标明炉号、规格等印记。进出口交货时应附品质证，标明所执行的标准及标准

中所规定的各项试验结果。

9. 注意事项

由于弹簧制品对脱碳要求严格，淬火时不宜使用高温矽碳棒炉，而采用盐浴炉处理为好。

碳素钢

1. 概述

碳素钢是指碳含量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金。工业上应用的碳素钢碳含量一般不超过1.4%。这是因为含后，钢表现出很大的硬脆性，并且加工困难，失去生产和使用价值。碳素钢按其质量不同可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢二类。构钢规定硫、磷的允许含量比普通碳素钢低，所以综合机械性能比普通碳素钢好。

(1)生产制造方法。碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。转炉一般冶炼普通碳素钢，而平炉可以冶炼各种优质钢。近年来氧气顶吹转展很快，有趋势可代替平炉炼钢。将炼好的钢液注入钢锭模，就得到各种钢锭。钢锭经过锻压或轧制后便加工成各种形状的钢材和锻件。加工后，能够改善钢的内部组织和夹杂物分布，所以同样成分的钢材要比钢锭的性能优越一些。

(2)用途。碳素钢主要用来制造强度要求不高的机器零件和各种金属构件。广泛应用于机械制造的各个方面。如农业机械、机床、船舶等。用最广、用途最大的钢材。

2. 主要生产及输往国家、地区

我国的鞍山钢厂、宝山钢厂、上海钢厂、太原钢厂、重庆钢厂、天津钢厂等是出口碳素钢的主要产地。一般碳素钢多加工成型材，如角钢钢等输往日本、香港、东南亚、中东等国家和地区。

3. 主要进口生产国家

我国主要从日本、俄罗斯、德国、东欧等国家进口。与其他钢类相比，碳素钢进口数量最多。进口到货后缺重问题较为突出。收用货部门重量的验收。

4. 种类

碳素钢按含碳量可划分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。高碳钢属于工具钢，详见“工具钢”部分。低碳钢如20号钢一般多用来制作渗碳零件。是先进行渗碳处理，随后进行淬火和低温回火。经这样处理后零件表面具有较高的硬度而心部具有良好的塑性。而中碳钢如45号钢根据使热处理方式也不同。一般做热加工使用的要进行调质处理，即淬火后高温回火。其他条件使用的可进行正火处理。

5. 规格及外观质量

碳素钢的品种主要有圆钢、扁钢、方钢等。经冷、热加工后钢材的表面不得有裂缝、结疤、夹杂、折叠和发纹等缺陷。尺寸和允许公差必种国家标准的要求。

6. 化学成分

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表6-7-20 碳素钢化学成分指标

S30C、S45C钢号中Ni-Cr应小于0.35%，其他国家的标准号有EN10083T―91.ГОСТ1050 等。

7. 物理性能