合金工具钢、结构钢
机械零件常用材料
附录A 机械零件的常用材料 机械零件的常用材料分为金属和非金属两大类。
其中,金属材料应用最广,非金属材料以其独特的性能也日益显示出广阔的应用前景。
金属材料包括黑色金属(钢、铸铁)和有色金属,前者应用最多。
此外,近年来复合材料的研究与开发,也已成为材料科学的一个新方向。
下面简要介绍机械零件的常用材料及其应用。
A.1 钢钢的品种多,性能好,是机械零件最常用的材料。
A.1.1 碳素钢碳素钢的性能主要取决于含碳量,即碳的质量百分含量。
含碳量越高,钢的强度越高,塑性越低。
由于碳素钢生产批量大,价格低,供应充足,一般的机械零件应优先选用。
碳素钢分为碳素结构钢(GB/T 700—1988)和优质碳素结构钢(GB/T 699—1988)。
前者主要用于受力不大而且基本上是承受静载荷的零件,其中以Q235、Q255较为常用。
这类钢只保证机械强度,不保证化学成分,故不能进行热处理。
优质碳素结构钢含磷、硫等杂质较少,其性能优于碳素结构钢,而且能同时保证钢的机械性能和化学成分,可以进行热处理,故常用于受力较大,且受变载荷或冲击载荷作用的零件。
优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示,代表钢中碳的平均含量。
如45钢,其平均含量碳为0.45%。
对于含锰量较高的优质碳素结构钢,其牌号还要在含碳量数字之后加注符号“Mn”,如40Mn等。
平均含碳量低于0.25%的钢称为低碳钢,其强度极限和屈服点低,而塑性好,适用于冲压、焊接加工;平均含碳量在0.25%~0.60%之间的钢称为中碳钢,中碳钢既有较高的强度,又有一定的塑性和韧性,综合力学性能较好,常用来制造螺栓、螺母、齿轮、键、轴等零件;平均含碳量高于0.60%的钢称为高碳钢,它具有很高的强度和弹性,是弹簧、钢丝绳等零件的常用材料。
A.1.2 合金钢为了改善钢的性能,根据不同要求加入一种或几种合金元素而形成的钢称为合金钢。
不同的合金元素,使钢获得不同的性能。
如铬能提高硬度、高温强度和耐腐蚀性;镍能提高强度而不降低韧性;锰能提高强度、韧性和耐磨性;硅可提高弹性极限和耐磨性,但降低韧性。
结构钢的种类
第一节结构钢的种类、规格、用途结构钢是指符合特定强度和可成形性等级的钢。
可成形性以抗拉试验中断后伸长率表示。
结构钢一般用于承载等用途,在这些用途中钢的强度是一个重要设计标准。
结构钢包括碳素结构钢、合金结构钢、低合金结构钢、耐热结构钢等。
一、碳素结构钢碳素结构钢是碳素钢的一种。
含碳量约0.05%~0.70%,个别可高达0.90%。
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。
工业上常指含碳量小于1.35%,除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。
碳素钢的性能主要取决于含碳量。
含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。
与其它钢类相比,碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽,用量最大。
(一)分类1.按含碳量分为:(1)低碳钢(碳含量为0.04%~0.25%) (含碳量小于0.04%时称为工业纯铁。
(2)中碳钢(碳含量为0.25%~0.6%)(3)高碳钢(碳含量为0.6%~1.35%)2.按质量分为:(1)普通碳素钢,其有害杂质磷、硫含量均小于0.05%。
包括:甲类钢:A类钢,保证力学性能乙类钢:B类钢,保证化学成分特类钢:C类钢,保证力学性能和化学成分)如:Q235A,Q235B,Q235C,Q235D,SS400等。
(SS400:第一个S表示钢(Steel),第二个S表示“结构”(Structure),400为下限抗拉强度400MPa,整体表示抗拉强度为400 MPa的普通结构钢)。
(2)优质碳素钢,有害杂质磷、硫含量均小于0.04%;高级优质碳素钢,有害杂质磷、硫含量小于0.03%--如:45,S50C,S45c,P20等等。
3.按用途分为(1)碳素结构钢主要用于制造各种结构件和机器零件,一般属低碳钢和中碳钢;(2)碳素工具钢用于制造刀具、量具、模具等,一般属高碳钢。
(二)普通碳素结构钢简称普通碳素钢,这种钢含有害杂质(P、S等)和非金属夹杂物较多,但价格便宜,用途很多,用量很大,主要用于铁道、桥梁、各类建筑工程,制造承受静载荷的各种金属构件及不重要不需要热处理的机械零件和一般焊接件。
GB 3077-88合金工具钢
合金结构钢GB 3077-88一1 用途适用于直径或厚度不大于250mm 的合金结构钢热轧和锻制条钢化学成分亦适用于锭坯及其制品2 规格 2.1分类2.1.1钢按冶金质量不同分为下列三类优质钢高级优质钢牌号后加A 特级优质钢牌号后加E 特级优质钢应经电渣重熔冶炼2.1.2钢按使用加工方法不同分为下列两类压力加工用钢为加工或冷拔坯料切削加工用钢钢材的使用加工方法在合同中注明未注明者按切削加工用钢 2.2尺寸外形2.2.1热轧钢材的尺寸外形重量及其允许偏差应符合GB 702-86热轧圆钢和方钢的规定其尺寸精度和弯曲度应符合第2组规定对于尺寸大于150mm 的钢材尺寸精度和弯曲度应符合第3组规定交货时不得搭配短尺2.2.2锻制钢材的尺寸外形重量及其允许偏差应符合GB908-87锻制圆钢和方钢的规定其尺寸精度应符合第2组规定交货时不得搭配短尺2.2.3其他截面形状钢材的尺寸外形重量及其允许偏差应符合相应标准的规定3 化学成分3.1熔炼分析的化学成分 化 学 成 分%钢组号钢组序号牌号C (碳)Si (硅)Mn (锰)Mo (钼)W (钨)Cr (铬)Ni (镍)V(钡)Ti (钛)B (硼)Al(铝) Xt(加入量)1 20Mn2 0.17-0.24 2 30Mn2 0.27-0.343 35Mn2 0.32-0.394 40Mn2 0.37-0.445 45Mn2 0.42-0.49 1 Mn6 50Mn2 0.47-0.550.17―0.37 1.40―1.18―――――――――2 MnV 7 20MnV 0.17-0.24 0.17―0.37 1.30―1.60――――0.07―0.12――――化 学 成 分%钢组号钢组序号牌号C (碳)Si (硅)Mn (锰)Mo (钼)W (钨)Cr (铬)Ni (镍)V(钡)Ti (钛)B (硼)Al (铝)Xt(加入量)3MnMo V8 30Mn2MoW 0.27-0.34 0.17-0.371.70-2.000.40-0.500.60-1.00―――――――927SiMn0.24-0.32 10 35SiMn 0.32-0.40 4 SiMn11 42SiMn 0.39-0.45 1.10-1.401.10-1.40―――――― ― ― ―1220SiMn 2MoV 0.17-0.23 13 25SiMn 2MoV 0.22-0.28 0.90-1.202.20-2.600.30-0.405SiMn-MoV14 37SiMn 2MoV 0.33-0.39 0.60-0.901.60-1.900.40-0.50―――0.05-0.12― ― ― ―1540B0.37-0.44 16 45B 0.42-0.49 6 B17 50B0.47-0.55 0.17-0.370.60-0.90――――――0.0005-0.0035― ―1840MnB0.37-0.44 19 45MnB 0.42-0.49 1.10-1.407 MnB2020Mn2B 0.17-0.24 0.17-0.371.50-1.80 ――――――0.0005-0.0035― ―8MnMo B21 20MnM oB 0.16-0.22 0.17-0.37 0.90-1.200.20-0.30―――――0.0005-0.0035― ―2215MnV B 0.12-0.22 23 20MnV B 0.17-0.23 0.17-0.371.20-1.60――――0.07-0.12―0.0005-0.0035― ―9 MnVB24 40MnV B 0.37-0.44 0.17-0.37 1.10-1.40――――0.005-1.0― ―25 20MnTi B 0.17-0.24 0.17-0.37 ―10MnTi B2625MnTi B0.22-0.280.20-0.451.30-1.60―――――0.04- 0.100.0005-0.0035―0.05GB 3077-88二熔炼分析的化学成分化 学 成 分%钢组号 钢组序 号牌号 C (碳)Si (硅)Mn (锰)Mo (钼)W (钨)Cr (铬)Ni (镍)V (钡)Ti (钛)B (硼)Al (铝)Xt(加入量)11SiMnV B2720Si MnV B0.17-0.24 0.50-0.801.30-1.60 ――――0.07-0.12―0.0005-0.0035――28 15Cr 0.12-0.180.40-0.70 2915Cr A0.12-0.17 0.40-0.7030 20Cr 0.12-0.240.70-1.0031 30Cr0.27-0.3432 35Cr 0.32-0.3933 40Cr 0.37-0.4434 45Cr0.42-0.490.17-0.370.37-0.50―― 0.80-1.10― ― ― ― ― ―12Cr35 50Cr 0.42-0.540.17-0.37 0.50-0.80 ――0.80-1.10 ――――――13CiSi36 38Ci Si 0.35-0.43 1.00-1.300.30-0.60――1.30-1.60 ――――――37 12Cr Mo 0.08-0.15 0.40-0.7038 15Cr AMo 0.12-0.18 0.40-0.553920Cr Mo 0.17-0.24 40 30Cr Mo 0.26-0.34 41 30Cr MoA 0.26-0.33 42 35Cr Mo 0.32-0.40 0.40-0.700.80-1.1014C Mo4342Cr Mo0.38-0.450.17-0.370.50-0.800.15-0.25―0.90-1.20――――――化学成分%钢组号钢组序号牌号 C(碳)Si(硅)Mn(锰)Mo(钼)W(钨)Cr(铬)Ni(镍)V(钡)Ti(钛)B(硼)Al(铝)Xt(加入量)4412CrMoV0.008-0.150.25-0.350.30-0.600.15-0.304535CrMoV0.30-0.380.20-0.301.00-1.300.10-0.204612Cr1MoV0.08-0.150.17-0.370.40-0.700.25-0.35―0.90-1.200.30-0.50――――4725Cr2MoV A0.22-0.290.40-0.700.25-0.351.50b-1.800.15-0.3015CrMoV4825Cr2Mo1V A0.22-0.290.17-0.37 0.50-0.800.90-1.10―2.10b-2.50―0.30-0.50――――16CrMoWV4920Cr2MoWVA0.17-0.240.17-0.370.30-0.600.35-0.500.30-0.602.60-3.00―0.70-0.90――――17CrMoAI5038CrMoAL0.35-0.420.20-0.450.30-0.600.15-0.25―1.35-1.65――――0.70-1.10―51 20CrV 0.17-0.2352 40CrV 0.37-0.4418 CrV5350CrVA0.47-0.540.17-0.370.50-0.80――0.80-1.10―0.10-0.20――――5415CrMn0.12-0.181.10-1.400.40-0.705520CrMn0.17-0.230.90-1.20――0.90-1.2019 CrMo5640CrMn0.37-0.450.17-0.370.90-1.20――0.90-1.20――――――5720CrMnSi0.17-0.235825CrMnSi0.22-0.290.90-0.290.80-1.100.80-1.105930CrMnSi0.27-0.346030CrMnSiA0.28-0.340.90-1.201.80-1.100.80-1.1020CrMoSi6135CrMnSiA0.32-0.391.10-1.40――1.10-1.40――――――――――――GB 3077-88三熔炼分析的化学成分化学成分%钢组号钢组序号牌号 C(碳)Si(硅)Mn(锰)Mo(钼)W(钨)Cr(铬)Ni(镍)V(钡)Ti(钛)B(硼)Al(铝)Xt(加入量)6220CrMnMo0.17-0.231.10-1.4021CrMnMo6340CrMnMo0.37-0.450.17-0.370.90-1.200.20-0.30―0.90-1.20――――――6420CrMnTi0.17-0.2322CrMnTi6530CrMnTi0.24-0.320.17-0.370.80-1.10――1.1.0-1.30――0.04-0.10―――66 20CrNi 0.17-0.230.40-0.7067 40CrNi 0.37-0.4468 45CrNi 0.47-0.4969 50CrNi 0.47-0.540.50-0.800.45-0.751.00-1.4070 12CrNi2 0.10-0.170.17-0.370.30-0.60――0.60-0.901.50-2.00―――――71 12CrNi3 0.10-0.1772 20CrNi3 0.17-0.2473 30CrNi3 0.27-0.340.60-0.902.75-3.2574 37CrNi3 034-0.411.20-1.603.00-3.507512Cr2Ni40.10-0.1723 CrNi7620Cr2Ni40.17-0.230.17-0.370.30-0.60――1.25-1.753.25-3.75―――――7720CrNiMo0.17-0.230.60-0.950.60-0.950.40-0.700.35-0.7524CrNiMo7840CrNiMoA0.37-0.440.17-0.37 0.50-0.800.50-0.800.60-0.901.25-1.7625CrNiMoV7945CrNiMoV A0.42-0.490.17-0.370.50-0.800.50-0.80―0.80-1.101.30-1.800.10-0.20――――化 学成 分%钢组号钢组序 号牌号 C (碳)Si (硅)Mn (锰)Mo (钼)W (钨)Cr (铬)Ni (镍)V (钡)Ti (钛)B (硼)Al (铝)Xt(加入量)8018Cr2Ni4WA 0.13-0.19 26 CrNiV8125Cr2Ni4WA0.21-0.280.17-0.370.30-0.60―0.80-1.201.35- 1.654.00-4.50―――――注稀土Xt 分析结果供参考3.2钢中硫磷及残余铜铬镍含量的规定 P磷S硫Cu铜 Cr 铬Ni镍钢 类%优 质 钢 0.035 0.035 0.30 高级优质钢 0.025 0.025 0.25 0.30 0.30 特级优质钢 0.0250.0150.25注钢中残余钨钼钒钛含量应做分析结果记入质量证明书根据需方要求可对残余钨钼钡钛含量加以限制平炉冶炼的高级优质钢磷含量不得大于0.030% 热压刀加工用钢的铜含量应不大于0.20%根据需主要求高频淬火用钢可缩小钢的牌号及化学成分表中炭含量范围上下限下差到0.05% 4物理性能热处理机械性能淬火 回火温度() 抗拉强度b屈服强度s伸长率5收缩率 冲击功A K 钢组号钢组序号牌号试样毛坯尺寸(m m)第一次第二次 冷却剂 温度()冷却剂MP akgf/mm2MP akgf/mm2(%)(%)(J/c m 2)钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HB850 2001 20Mn2 15 880 ―水油 440水空 785 79 590 59 10 40 60 1872 30Mn2785 79 635 64 80 3 35Mn2 500835 84 685 69 2074 40Mn2 水540水735 7412 70 5 45Mn2 840885 89735 74 104560217 1 Mn6 50Mn225 820―油550水油930 93 785 79 9 40 60229注用热处理毛坯制成试样测出钢材的纵向机械性能或高温回火状态的钢材硬度应符合本表的规定钢材尺寸小于试样毛坯尺寸时用原尺寸钢材进行热处理直径小于16mm 的圆钢和厚度小于等于12mm 的方钢扁钢不作冲击韧性试验GB 3077-88四物理性能热处理机械性能淬火回火温度()抗拉强度b屈服强度s伸长率5收缩率冲击功A K钢组号钢组序号牌号试样毛坯尺寸(mm)第一次第二次冷却剂温度()冷却剂MPakgf/mm2MPakgf/mm2(%)(%)(J/cm2)钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HB2 MnV 7 20MnV 15880 水油200 水空785 79 590 59 10 40 70 1873MnMoW8 30Mn2MoW 25 900 油610 水油980 98 835 84 12 50 90 2699 27SiMn 25920 水450 水油980 98 835 84 12 40 50 21710 35SiMn 900水570 水油885 89 735 74 454 SiMn11 42SiMn25880 水590 水885 89 735 74154060 22912 20SiMn2MoV 137513845 7013 25SiMn2MoV试样900 油2001470 1471040 605SiMnMoV14 37SiMn2MoV 25 870 水油650水油980 98 835 84 12 50 8026915 40B 25840 水550 水785 79 653 66 12 45 70 20716 45B 25 水550 水835 84 685 69 12 60 217 6 B17 50B 20840油600 空785 79 540 54 104550 20718 40MnB 850 980 98 785 79 10 45 6019 45MnB25840500水油1030 103 835 84 9 40 502077 MnB20 20Mn2B 15880油200 水空980 98 785 84 10 45 70 2178MnMoB21 20MnMoB 15 880 油200 油空1080 108 885 89 10 50 70 20722 22MnVB 885 89 635 6423 20MnVB15 860 200 水空1080 108 885 89709 MnVB24 40MnVB 25850油520 水油980 98 785 7910 456020725 20MnTiB 15 113011393093 4570 187 10 MnTiB26 25MnTiBXt 试样860 油200 水空1375 1381040 60 229 11SiMnVB27 20SiMnVB 15 900 油200 水空1175 118 980 98 10 49 70 229淬火 回火温度()抗拉强度b屈服强度s伸长率5收缩率冲击功A K钢组号钢组序号牌号试样毛坯尺寸(m m )第一次第二次冷却剂温度()冷却剂MPa kgf/mm 2MPa kgf/mm 2(%)(%)(J/c m 2)钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HB28 15Cr 870-820 200 水空735 74 490 49 1145 70 2915CrA 770-820 180 油空 685 69 12 45 7030 20Cr 15 880 780-820水油 200水空835 84 540 54 10 40 60179 31 30Cr 885 89 685 69 60 18732 35Cr 860 500 930 93 735 74 11 45 60 20733 40Cr25850 油 520 水油980 98 785 79 9 45 60 20734 45Cr 8401030 103 835 84 21712Cr3550Cr 25 830油520水油 1080 108 930 93 9 40 50229 13CrSi 36 38CrSi 25 900油 600水油 980 98 835 84 12 50 70 255 37 12CrMo410 41 265 27 2414038 15CrMo30 900空 650空440 44 296 30 22 601201793920CrMo 15500 885 89 685 69 100 197 40 30CrMo 25880水油 540930 93 785 79 80 41 30CrMoA 15 880油 540930 93 735 74 509042 35CrMo550 980 98 835 84 22914CrMo4342CrMo25 850油 560 水油1080 108 930 9412 45 8021744 12CrMoV 30 970 空750 空 440 44 225 23 22 100 45 35CrMoV 25 900油630水油1080 108 930 93 10 50 9024146 12CrMoV 30 970 空 750 490 49 245 25 22 50 90 179 47 25Cr2Mo V A 900油640930 93 785 79 14 55 8015CrMo V4825Cr2M1V A251040空 700空 735 74 590 59 16 50 60241GB 3077-88五物理性能热处理机械性能淬火回火温度()抗拉强度b屈服强度s伸长率5收缩率冲击功A K钢组号钢组序号牌号试样毛坯尺寸(mm)第一次第二次冷却剂温度()冷却剂MPakgf/mm2MPakgf/mm2(%)(%)(J/cm2)钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HB16CrMoWV4920Cr3MoWV A25 1050空油720水油785 79 635 64 14 40 70 22917CrMoAl5038CrMoAl30 940水油640水油980 98 835 84 14 50 90 22951 20CrV 15 800水油200水空835 84 590 59 12 45 70 19752 40CrV880650 8858973574 5090241 18 CrV53 50CrV A25860油500水油1275 128 1130 1131040 25554 15CrMn 880 785 79 590 59 12 50 17955 20CrMn15850200水空930 93 735 74 10 18719 CrMn56 40CrMn 25 840油550水油980 98 835 84 945602295720CrMnSi785 79 635 64 12 45 70 2075825CrMnSi4801080 108 885 89 40 2175930CrMnSi25 880 油520水油1080 108 885 891045502296030CrMnSiA25 880 油540水油1080 108 835 84 10 45 50 1296135CrMnSiA试样880280-310等温淬火1620 162 1275 128 9 40 40 24120CrMnSi试样950 890 油230水空1620 162 1275 128 9 40 40 2416220CrMnMo15 200水空1175 118 885 89 70 21721CrMnMo6340CrMnMo25805 油600水油980 98 785 7910 4580 2176420CrMnTi15 870 1080 108 885 89 10 45 70 21722CrMnTi6530CrMnTi试样880850油200水空1470 147 9 40 60 229淬火回火温度() 抗拉强度b屈服强度s伸长率5收缩率冲击功AK 钢组号钢组序号牌号试样毛坯尺寸(mm) 第一次第二次冷却剂温度()冷却剂MPa kgf/mm 2MPa kgf/mm2(%)(%)(J/c m 2)钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HB66 20CrNi850 水油 460 785 79 590 59 50 80 197 67 40CrNi 25820油 500 水油 980 98 785 79 10 45 70 241 68 45CrNi 油 530 980 98 785 79 10 45 70 69 50CrNi25 82油500 水油1080 108 835 84 840 50255 70 12CrNi2 油 785 79 590 59 12 80 207 71 12CrNi3 15 86 780 水油 200水空 930 93 685 69 50 90 21772 20CrNi3 830 水油 480 930 93 735 74 1155 100 73 30CrNi3 980 98 785 79 9 45 80 241 74 37CrNi3 25 820500水油 1130 113 980 98 60 75 12Cr2Ni4 860 1080 108 835 84 509023 CrNi 76 20Cr2Ni415 880 780 油200水空1175 118 1080 1081045 80 26977 20CrNiMo 15 200 空 980 98 785 79 9 40 60 197 24 CrNiMo78 40CrNiMoA25850 油600 水油 980 98 835 84 12 55 10025 CrNiMoV 79 45CrNiMoV A 试样860油460 油 1470 147 1325 133 7 35 40 26980 18Cr2NiMoV A 15 950 850 空 200 水空 1175 118 835 84 10 100 26 CrNiW81 25Cr2Ni4WA25 850油550 水油 1080 108 930 93 11 45 90269注本表所列为物理性能适用于截面尺寸小于等于80mm 的钢材尺寸81mm-100mm的钢材允许其伸长率断面收缩率及冲击功冲击值较本表的规定分别降低1个单位5个单位及5%尺寸101mm-150mm 的钢材允许其伸长率断面收缩率及冲击功冲击值较本表规定分别降低3个单位15个单位及15%用尺寸大于80mm 的钢材改锻轧成70mm-80mm 的试样取样检验时其结果应符合本表的规定根据供需双方协议可对本表规定的热处理制度和机械性能作调整根据供需双方协议可供应以淬火状态交货的钢材其测定物理性能用试样不再热处理机械性能指标供需双方协议GB 3077-88六5技术要求5.1热顶锻热顶锻用钢应在合同中注明应作热顶锻试验热顶锻后的试样高度为原试样高度的1/3顶锻后试样上不得有裂口和裂缝尺寸大于80mm 的钢材供方若能保证顶锻试验合格可不进行试验5.2低倍5.2.1钢材的横截面酸浸低倍组织试片或淬火断口试片上不得有肉眼可见的缩孔气泡裂纹夹杂翻皮及白点供切削加工用的钢材允许有不超过表面缺陷允许深度的皮下夹杂等缺陷5.2.2酸浸低倍组织级别中心疏松一般疏松偏析一般点状偏析边缘点状偏析皮下气泡晶间裂纹钢类级别优质钢 3 33 1 1Y高级优质钢 2 2 2 不允许有不允许有特级优质钢 11 1 不允许有注25MnTiBRE钢中细小分散的稀土夹杂孔洞按疏松评级20CrMnSiA 25CrMnSiAt和35CrMnSiA的偏析不得超过2.5级38CrMoA 或38CrMoAlA钢的一般点状偏析和边级点状偏析不得超过2级切削加工用钢的皮下气泡深度不得大于公称直径公差或厚度公差之1/2如供方能保证低倍检验合格允许采用超声波探伤法或其他无损探伤法代替低倍检验5.3非金属夹杂物合格级别夹杂物类型脆性夹杂物塑性夹杂物两者之和级 3 3 5.5 注根据需方要求应检验钢的非金属夹杂物其合格级别应符合本表的规定5.4脱碳层根据需方要求并在合同中注明含碳量大于0.30%的钢应检验脱碳层每边总脱碳层深度铁素体+过渡层不大于钢材直径或厚度的1.5%5.5表面质量5.5.1压力加工用钢材的表面不得有裂纹结疤折叠及夹杂如有上述缺陷必须清除清除宽度不小于深度的5倍同一截面达到最大清除深度不得多于1处允许有从实际尺寸算起不超过尺寸公差1/2的个别细小划痕压痕麻点及深度不超过0.2mm的小裂纹存在5.5.2清作深度的规定钢材尺寸mm允许清除深度mm直径或厚度优质钢和高级优质钢特级优质钢<80 钢材尺寸公差的1/280-140 钢材尺寸公差钢材尺寸公差的1/2>140-200 钢材尺寸的5% 钢材尺寸的3%>200 钢材尺寸的6% 钢材尺寸的3%钢材尺寸mm 局部缺陷允许深度mm直径或厚度 优质钢和高级优质钢特级优质钢<100 钢材尺寸负偏差100钢材尺寸偏差钢材尺寸负偏差注切削加工用钢材的表面允许有从钢材公称尺寸算起不超过本表规定的局部缺陷 根据供需双方协议压力加工用圆钢可按表面经车削或剥皮交货5.6特殊要求根据需方要求并经供需双方协议可供应下列特殊要求的钢材 5.6.1缩小成分表规定的化学成分范围5.6.2高级优质钢和特级优质钢的硫含量分别不大于0.015%和0.012% 5.6.3高级优质钢和特级优质钢的磷含量均不大于0.020% 5.6.4对优质钢的含量加以限制其下限不小于0.020% 5.6.5尺寸大于80mm 的钢在横向试样上测定机械性能 5.6.6检验钢的未端淬透性5.6.7在交货状态下其硬度指标低于或高于物理性能表的规定 5.6.8检验钢的晶粒度 5.6.9检验钢的显微组织 5.6.10检验层状断口5.6.11用塔形试验检验发纹 5.6.12酸洗状态交货5.6.13加严检验项目的指标 5.6.14其他特殊要求5.7交货状态钢材以热处理正火退火或高温回火或不热处理状态交货交货状态应在合同中注明6性能及具体用途 钢组牌号性能用途20Mn2正火后有较高的强度良好的塑性韧性和焊接性适于用来制造钢板和无缝钢管制作贮藏罐反应槽型钢及小零件铆钉焊接支架焊条等也可作渗碳钢代替15Cr 20Cr 钢制造渗碳小齿轮小轴齿轮离合器齿轮圈轴齿轮柴油机套管汽车转向滚车汽顶门杆等30MnN2 35Mn2淬火回火后有较高的强度韧性和耐磨性焊接性不太好做调质钢用用于小截面的重要紧固件可代40Cr 钢制造汽车拖拉机的车架纵梁齿轮轴冷锻螺栓车轴等Mn40Mn2 45Mn2强度塑性和耐磨性都较好但焊接性低耐预热到100-425后才能焊接用于制造重负荷的零件如轴曲轴柄杆活塞杆连杆等也可用于制造高压容器如氧气瓶等还可代替40Cr 制造直径50mm 以下的零件。
常用合金钢.
0.02 ~0.2
δ5 % Akv(20℃) J
机械性能
<16
16~35 35~50
≥345 ≥325 ≥295
34 21~22 GB/T1591-1994
Q345包括旧钢号 12MnV ,14MnNb ,16Mn ,18Nb ,16MnCu
普通低合金钢 Q420 在正火状态下使用,组织为F+S
量具用钢
量 具 钢 号
平样板或卡板
一般量规与块规 高精度量规与块规 抗蚀量具
10、20或50、55、60、60Mn、 65Mn
T10A、T12A、9SiCr Cr(刃具钢)、CrMn、GCr15 4Cr13, 9Cr18(不锈钢) GCr15块规热处理
一年内每10 mm长度的 尺寸变量不超过0.1 ~ 0.2 μm.
奥氏体不锈钢
1Cr18Ni9Ti
GB/T1220-1992
化学成分 wt% σ b σ 0.2 δ 5 ψ HB MPa MPa % % 钢号 C Cr Ni Ti 0Cr18 ≤0.08 17- 9- 5×[w(C)- ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ Ni10Ti ≤0.12 19 12 0.02]~0.8 520 205 40 50 187 1Cr18 固溶处理:加热至1050 -1150 ℃使碳化物充分溶 Ni9Ti 解 , 水冷 , 得单相奥氏体组织 , 提高耐蚀性 . A型
普通低合金钢 Q345 用途 主要用于制造桥梁,船舶,车辆,锅炉,压力容器,输 油输气管道,大型钢结构等.在热轧空冷状态下使用,组 织为细晶粒的F+P,不再热处理. 化学成分 wt% C Mn Si V Nb Ti
0.015 0.18 ~ 1.0 ~ 0.55 0.02 0.20 1.6 ~0.15 ~0.06
合金钢—合金钢的分类和编号(航空材料)
5.专用钢
指某些用于专门用途的钢种 以其用途名称的汉语拼音第一个字母表明该钢的类型, 以数字表明其含碳量; 化学元素符号表明钢中含有的合金元素, 其后的数字标明合金元素的大致含量。
滚珠轴承钢
在编号前标以“G”字, 其后为铬(Cr)+数字,数字表示铬含量平均值的千分之几, 如“滚铬15” GCr15: 注意牌号中表示含铬量为1.5%, 其他元素仍按百分之几表示, 如 GCr15SiMn: 表示含铬为1.5%,Si、Mn均小于1.5% 的滚动轴承钢。
按 脱 氧 制 度 , 沸 腾 钢 在 钢 号 后 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ “ F” , 半 镇 静 钢 在 钢 号 后 加 “b”, 镇静钢则不加任何字母。
2.合金结构钢
牌号以“两位数字+元素符号+数字”表示。
合金元素质量百分数 添加的合金元素 钢中所含碳的质量万分数 需保证淬透性的钢牌号后加“H”, 若为高级优质,也在牌号后加A;如45CrAH。 例:40Cr——平均碳质量分数为0.4%, 平均铬的质量分数为1.5%。
合金钢的分类
一、分类
按用途分类
合金结构钢 — —包括渗碳钢、调质钢、超高强度钢等。 合金工具钢 — —包括刃具钢、模具钢、量具钢等。 特殊性能钢 — —包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。
按合金元素 含量分类
低合金钢 — —Wme: 5%。 中合金钢 — —Wme :5%~10%。 高合金钢 — —Wme : 10%。
平均Si、Cr的质量分数均为1.5%
4.不锈钢与耐热钢
前面数字表示碳质量分数的千分数, 合金元素的表示方法与其他合金钢相同。
当wc≤0.03%时,则在牌号前面分别冠以“00” 及wc≤0.08%时,则在牌号前面分别冠以“0”
合金钢及合金工具钢
有些合金钢,含碳量很高,但由于有相当 数量的铁素体存在,其塑性、韧性仍然较高。
如:我国的Cr12W,2.3%C 美国的D6、D7,2.35%C
6、合金元素对钢加热时组织转变的影响
a、非碳化物形成元素(Ni、Cu)可以降低
2、 按钢的金相组织
铁素体钢 Cr17、Cr25、Cr28 奥氏体钢 1Cr18Ni9、0Cr19Ni9、Mn13 马氏体钢 3Cr13、4Cr13、1Cr11MoV、
1Cr12WmoV
珠光体钢 15CrMo、12CrMoV
贝氏体钢 12MoVWBSiRE
3、 按钢中S、P杂质含量
a、普通合金钢 S≤0.050% P≤0.045% b、优质合金钢 S≤0.035% P≤0.035% c、高级优质合金钢 S≤0.025% P≤0.025% d、特级优质合金钢 S≤0.015% P≤0.020%
这些合金元素会使A3下降,A4上升,使γ相 区扩大,这种作用与合金元素的含量有关。随着 合金含量的增加,会把γ相区扩大到一定范围,
其中Ni、Mn 随着含量的增加,会把γ相区扩大
到室温,即在室温下就能获得无磁性奥氏体钢。
如:13% Mn的 Mn13,9% Ni的 0Cr18Ni9。
b、扩大α相区(缩小封闭γ相区)的元素
Si、Cr、Mo、W、V、Ti、Al 等使临界点A3 上升,A4下降,有的元素还能使A3、A4重合,不
出现γ相。
如:17-28%Cr、Cr17、Cr25、Cr28,从室温
到熔点都不出现γ相,而是单一的α相。
5、 合金元素改变共析点的位置
合金元素在改变相变温度的同时,也改 变共析温度和共析成分,反映在Fe-Fe3C相图 上,共析点的位置发生改变。
我国钢材牌号的分类及其含义
我国在此是以钢材的用途分类作为表示方法分类的基础:1)碳素结构钢:表示方法:Q+数字+(质量等级符号)+(脱氧方法符号)+(专门用途的符号)①钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点;②“Q”后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa。
例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa 的碳素结构钢;③必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。
质量等级符号分别为A、B、C、D。
脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。
例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
专门用途的碳素钢:例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用碳素结构钢的表示方法,但在钢号最后附加表示用途的字母。
2)优质碳素结构钢表示方法:数字+(元素符号)+(脱氧方法符号)+(专门用途的符号)①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.45%的钢,钢号为“45”,它不是顺序号,所以不能读成45号钢。
②锰含量较高的优质碳素结构钢,应将锰元素标出,例如50Mn。
③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出,例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢,其钢号为10b。
3)碳素工具钢表示方法:字母T+数字+(元素符号)+(质量等级符号)①钢号冠以“T”,以免与其他钢类相混。
②钢号中的数字表示碳含量,以平均碳含量的千分之几表示。
例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。
③锰含量较高者,在钢号最后标出“Mn”,例如“T8Mn”。
④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量,比一般优质碳素工具钢低,在钢号最后加注字母“A”,以示区别,例如“T8MnA”。
4)易切削钢表示方法:字母Y+数字+(元素符号)①钢号冠以“Y”,以区别于优质碳素结构钢。
②字母“Y”后的数字表示碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.3%的易切削钢,其钢号为“Y30”。
③锰含量较高者,亦在钢号后标出“Mn”,例如“Y40Mn”。
合金钢的分类和牌号
当不锈钢中有意加入铌、钛、锆、氮等元素时,虽然含量很低也应在牌号 中标出。如022Cr18Ti为一种含碳量不大于0.03%,最佳控制值为0.022%,含铬量 18%,含钛量小于1.0%的不锈钢。
易切钢也是在牌号前冠以拼音字母 “Y”,如“Y15”,表示含碳量0.15% 的易切钢。
常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法 表示符号(GB/T 221—2000)
名称
符号 位置
名称
碳素结构钢
Q
头 桥梁用钢
低合金高强度钢 Q
头 锅炉用钢
易切削钢
Y
头 焊接气瓶用钢
碳素工具钢
T
头 车辆车轴用钢
(滚珠)轴承钢
③ 当0.1%>含碳量上限> 0.03%时,以“0”表示,如 0Cr18Ni9(含碳量上限为0.08%)
④ 当0.03%≥含碳量上限>0.01%时(超低碳),以
“03”表示,如03Cr19Ni10(含碳量上限为0.03%) ⑤ 当含碳量上限≤0. 01%时
(极低碳),以“01”表示,
如01Cr19Ni11(含碳量上
4.高速钢
含碳量均不标出,如W18Cr4V钢的平均含碳量为0.7%~0.8%。
5.特殊性能钢
不锈钢或耐热钢的牌号用两位或三位阿拉伯数字表示含碳量的最佳控制值 (以万分之几或十万分之几计),合金元素含量的表示方法与合金结构钢相同, 当材料只规定含碳量上限时,若含碳量上限≤0.10%,则以其上限值的3/4表示,若 含碳量上限>0.1%时,则以其上限值的4/5表示(两位数,万分数计)。
合金钢的分类及牌号
根据用途,合金钢可以分为结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等。根据合金元素的种类和含量,合金钢可以分为 低合金钢、中合金钢、高合金钢等。根据金相组织,合金钢可以分为珠光体钢、奥氏体钢、马氏体钢等。这些分 类方式并不是互斥的,而是可以根据实际情况进行交叉分类。
PART 02
合金钢的分类
PART 02
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2023 WORK SUMMARY
合金钢的分类及牌号
REPORTING
目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
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目录
• 引言 • 合金钢的分类 • 合金钢的牌号 • 合金钢的应用领域 • 总结
汽车工业
总结词
汽车工业是合金钢的重要应用领域之一,主 要用于制造汽车零部件和车身结构件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的耐 腐蚀性和加工性能等特点,因此在汽车工业 中被广泛应用。例如,汽车的车身结构件、 底盘件、发动机部件等重要零部件多采用合 金钢制造,以提高汽车的安全性和可靠性。
汽车工业
建筑行业
总结词
建筑行业是合金钢的重要应用领域之一,主要用于桥梁、高层建筑、工业厂房等 大型建筑的结构件和连接件。
详细描述
由于合金钢具有高强度、高韧性、良好的焊接性能和耐腐蚀性等特点,因此在建 筑行业中被广泛应用。例如,高层建筑的梁、柱、板等结构件多采用合金钢制造 ,以提高建筑的安全性和稳定性。
机械制造
按化学成分分类
低合金钢
含有少量合金元素,如锰、硅、磷等, 主要用于制造对强度和韧性要求不高 的结构和机械零件。
中合金钢
高合金钢
含有大量合金元素,如铬、镍、钨、 钴等,主要用于制造对强度、韧性和 耐腐蚀性要求极高的工模具、不锈钢 和耐热钢等。
工程材料及热加工—合金钢
3.2成分特点 含碳量较高,一般为(0.95~1.1)%,碳素弹簧钢取上限, 但碳量不宜过高,否则材料变脆; 主加元素为: Cr 辅加元素为: Si、Mn Cr、Si、Mn的主要作用是提高淬透性,强化铁素体, 提高碳化物稳定性;同时细化组织,提高回火稳定性。但 合金含量过高会使残余奥氏体Ar增多,导致钢硬度和零件 的尺寸稳定性降低; 轴承钢高的接触疲劳性能要求对材料微小缺陷十分敏感, 故材料中的非金属夹杂应尽量避免,即应大大提高其冶金 质量,严格控制其S、P含量(S<0.02%,P<0.02%)。
1.2成分特点 含碳量低(<0.2%),合金含量低( < 3% ) 主加元素为:Mn(固溶强化;细化晶粒) 辅加元素为:V、Ti、Nb、AL(细化晶粒;沉淀强化) Cr、Au、P(抗腐蚀) 1.3使用 在热轧态空冷或正火态使用,不需要进行强化热处理;特 殊情况也有在淬火回火态使用。 组织一般为大量铁素体+少量珠光体。 1.4常用钢种
Hale Waihona Puke 渗碳后的淬火 a) 直接淬火:预冷淬火(高淬透性) b) 一次淬火:渗碳空冷后,淬表面。 c) 二次淬火:渗碳空冷后,第一次淬心部,第二次淬表 面。 典型加工工艺路线 材料为20CrMnTi 下料--锻造--正火--机械加工齿形--渗碳(930℃)--预冷淬火 (830 ℃ )--低温回火(200 ℃ )--磨削精加工--装配 2.4常用钢种
机器零件用钢 机器零件用钢是用来制作各种机器零件的钢种,是机 械制造行业中用量最多的钢种。 可分为:调质钢、渗碳钢、弹簧钢、轴承钢等 用途 对不重要的机器零件,当综合力学性能要求不高时 可选用中碳钢,经正火即可。 综合力学性能要求较高的零件,可选用调质钢,经 调质即可。 表面要求耐磨,心部要求较高强韧性的零件,可选 用渗碳钢,经渗碳、淬火、低温回火即可。 对要求有高的弹性极限和疲劳强度的弹簧,可选用 高碳钢,经淬火、中温回火即可。
工具钢牌号表示方法
工具钢牌号表示方法工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。
--碳素工具钢采用标准化学元素符号、规定的符号和阿拉伯数字表示。
阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计)。
a、普通含锰量碳素工具钢,在工具钢符号“T”后为阿拉伯数字。
例如:平均含碳量为0.80%的碳素工具钢,其牌号表示为“T8”。
b、较高含锰量的碳素工具钢,在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号。
例如:“T8Mn”。
c、高级优质碳素工具钢,在牌号尾部加“A”。
例如:“T8MnA”。
--合金工具钢和高速工具钢合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同。
采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示,但一般不标明平均含碳量数字,例如:平均含碳量为1.60%,含铬、钼,钒含量分别为11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr12MoV”;平均含碳量为0.85%,含钨、钼、铬、钒含量分别为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%的高速工具钢,其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”。
若平均含碳量小于1.00%时,可采用一位阿拉伯数字表示含碳量(以千分之几计)。
例如:平均含碳量为0.80%,含锰量为0.95%,含硅量为0.45%的合金工具钢,其牌号表示为“8MnSi”。
低铬(平均含铬量<1.00%)合金工具钢,在含铬量(以千分之几计)前加数字“0”。
例如:平均含铬量为0.60%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr06”。
塑料模具钢牌号表示方法塑料模具钢牌号除在头部加符号“SM”外,其余表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢牌号表示方法相同。
例如:平均含碳量为0.45%的碳素塑料模具钢,其牌号表示为“SM45”;平均含碳量为0.34%,含铬量为1.70%,含钼量为0.42%的合金塑料模具钢,其牌号表示为“SM3Cr2Mo”。
轴承钢牌号表示方法轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢等四大类。
机械材料(合金与牌号总结)
字头YG表示,如YG6、YG8,其中的数字表示钴的质量分数百倍 值(100),YG6表示=6%;2)钨钴钛类:以“硬钛”两汉语拼音字头 YT表示,如YT15、YT30,其中的数字表示钴的质量分数百倍值 (100),YT15表示=15%;3)钨钛钽(铌)类,称为万能硬质合金 或通用硬质合金,以“硬万”两汉语拼音字头YW表示,常用牌号
铜及铜合金焊 T 条
堆焊焊条
D
铝及铝合金焊 L 条
特殊用途焊条 Ts
焊条型号:E xx x x ,E表示焊条,第2、3位表示熔敷金属抗拉
强度最小值的1/10(Mpa),第4位表示焊条是和的焊接位置 (“0”和“1”表示可用于全位置焊接,“2”表示用于“平 焊”和“平角焊”,“4”表示用于“向下立焊”),第5位表示焊条药 皮;类型和使用电流种类,如E4303。
xx0
不属于规 定类型
不规定
xx5
纤维型
直流或交 流
xx1
氧化钛型
直流或交 流
Xx6
低氢钾型
直流或交 流
xx2
氧化钛钙 直流或交
型
流
Xx7
低氢钠型
直流
xx3
钛铁型
直流或交 流
Xx8
石墨型
直流或交 流
xx4
氧化铁型
直流或交 流
Xx9
盐基型
直流
常用元素在铁碳合金中的作用
1. 锰:提高合金的淬透性,提高中低碳钢的强度和钢的高温瞬时 强度,但会降低合金耐腐蚀性;
2.合金工具钢:其牌号与合金工具钢不同之处仅在于用1位数字表
示碳的平均质量分数千倍值,如9SiCr表示碳的平均质量分数0.9%, 硅的平均质量分数<1.5%,铬的平均质量分数<1.5%,故只标出硅、 铬元素符号,不标数字。碳平均质量分数>1%时不标出,如CrWMn 钢。 高速工具钢碳的平均质量分数<1%时也不标数字,如W18Cr4V钢,碳 平均质量分数0.7%~0.8%,而牌号首位不标8。 合金刃具钢:9SiCr、8MnSi、Cr06、Cr2、9Cr2; 高速工具钢:W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2Al、W6Mo5Cr4V2; 合金冷作模具钢:Cr12、Cr12MoV、9Mn2V、CrWMn、9CrWMn、 Cr4W2MoV; 热作模具钢:5CrMnMo、2CrW8V、4Cr5W2VSi。
合金钢的用途
合金钢的用途
合金钢的用途
合金钢是指在普通钢材基础上,添加有元素(如锰、铬、镍、钴等)达到一定的含量,并经过熔炼、固溶后制成的一种新型钢材。
合金钢具有耐腐蚀、耐磨、耐高温等特点,因此用途广泛,可以用于制造轴承、建筑、船舶和汽车部件等。
一、结构钢
应用于桥梁、建筑物等的结构部件,包括高强度钢、中碳素钢、低合金钢等。
此外,还可用于轴承材料,以提高轴承强度以及抗腐蚀能力。
二、工具钢
用于制造刀具、工具等,采用的主要是高速钢、钨钢、赫氏钢等。
其中,高速钢的特点是具有较高的强度、韧性、硬度等,采用它制造的刀具可用于高速切削操作。
三、汽车钢
用于汽车零部件的合金钢,包括发动机工作衬套、连杆等,采用的主要是变形钢、调质钢等。
其中,变形钢具有较高的强度,耐热性好,可用于发动机的工作衬套;而调质钢具有较高的耐磨性和伸缩性,可用于发动机连杆部件。
四、船舶钢
用于制造船舶的合金钢,包括低元素碳钢、中碳素钢等,其优势在于具有较高的抗腐蚀性和弯曲性能,可以用于船舶的船体、建筑等
部件。
五、原子能钢
用于原子能工业的合金钢,包括钛钢、锰钢等,可用于制造原子能反应堆结构件,具有良好的耐腐蚀性能和抗高温性能。
合金钢的分类及特性
合金钢的分类及特性为了提高钢的机械性能、工艺性能或物理、化学性能,有意识地在钢中加入一些合金元素,这些钢称为合金钢。
(一)合金钢的分类合金钢的分类。
用途分可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能。
(二)合金结构钢在工业中凡是用于制造各种机械零件以及用于建筑工程结构的钢都称为结构钢。
合金结构钢的特点是在碳素结构钢的基础上适当加入一些合金元素,常见的合金元素为Cr、Mn、Si、Mo、W、V、Ti等。
1.合金结构钢的分类与编号合金钢主要包括普遍低合金钢、易切削钢、调质钢、渗碳钢、弹簧钢、滚动轴承钢等几类。
合金结构钢的编号原则是依据国家标准GB221—63的规定。
采用“数字+化学元素+数字”的方法。
前面的数字表示钢的平均含碳量,以万分之几表示;合金元素直接用化学符号表示,后面的数字表示合金元素的含量,以平均含量的百分之几表示。
当合金元素的含量小于0.5%时,编号中只标明元素而不标明含量,若合金元素含量大于1.5%、2.5%……时,相应标以2、3……。
如含有0.37--0.45%C、0.8—1.1%Cr的铬钢,则以40Cr表示,若为高级优质合金钢(指S≤0.02%,P≤0.03%)则在钢号的最后加以符号“A”为20Cr2Ni4A。
此外为表示合金钢的用途在前面再附加以字母,为滚动轴承钢以“G”表示。
2.普通低合金钢普通低合金钢是一种低碳结构钢,合金元素含量较少,一般在0.2%以下,这类钢的强度普遍高于相同碳量的碳素钢,因而称之为低合金高强度钢。
它还具有较好的韧性和塑性以及良好的焊接性和耐蚀性。
采用普通低合金钢的目的主要是为了减轻结构重量,保证使用可靠、耐久,这类钢具有良好的机械性能,特别是有较高屈服极限。
这类钢通常是在热轧退火(或正火)状态下使用。
这类钢的使用性能主要依靠加入少量Mn、Ti、V、Nb、Cu、P等合金元素来提高。
Mn是强化元素,含量在1.8%以下,Ti、V、Nb等元素在钢中形成微细碳化合物,起细化晶粒和弥散强化作用。
国内外常用钢材牌 对照
日本 JIS 牌号
德国 DIN、DINEN
牌号
SUS321
X6CrNiTi18-10
SUS420J1
X20Cr13
1043
SWRH42B
C40
45Mn
1046
SWRH47B
C45
65Mn
1065
--
--
易切削结构钢
中国
美国
日本
德国
品名
GB
ASTM
JIS
DIN、DINEN
牌号
牌号
牌号ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
牌号
1211;
SUM12;
国际标准化组织 ISO 630 ----
国际标准化组织 ISO 630
E235B
E235B
E275A
国际标准化组织 ISO 630 -TC70 TC80 -TC105
TC105
TC120
国际标准化组织 ISO 630 -210Cr12
160CrMoV12 ---
30WCrV9
国际标准化组织 ISO 630 -HS18-0-1 (S7)
(T1) T12004(UNS)
(T4) T11302(UNS)
(M2)
日本 JIS 牌号
SKH2
德国 DIN、DINEN
牌号
--
SKH3
S18-1-2-5
SKH51
S6-5-2
中国 GB 牌号 1Cr18Ni9Ti
2Cr13
40Mn
不锈钢
美国 ASTM 牌号 S32100(UNS) (321) S42000(UNS) (420)
H92600
H51550; G51550
高合金钢牌号大全【详情】
合金钢的分类按用途分:合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢按合金含量分:低合金钢(小于5%)、中合金钢(5%--10%)、高合金钢(大于10%)。
碳素钢、合金钢的牌号产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时,一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。
当和另一个产品所选用的字母重复时,可改用第二个字母或第三个字母,或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。
1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。
通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。
屈服点数值(单位为MPa)和规定的质量等级、脱氧方法等符号,按顺序组成牌号。
例如:碳素结构钢牌号表示为:Q235AF,Q235BZ;低合金高强度结构钢牌号表示为:Q345C,Q345D。
碳素结构钢的牌号组成中,镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略,例如:质量等级分别为C级和D级的Q235钢,其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ,但可以省略为Q235C和Q235D专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表1中规定的代表产品用途的符号等表示,例如:压力容器用钢牌号表示为“Q345R”;耐候钢其牌号表示为:Q340NH。
根据需要,通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(以万分之几计平均含碳量)和标准的元素符号组成;专用低合金高强度结构钢的牌号,除一般组成外,尚应加写表1中规定代表产品用途的符号。
2、优质碳素结构钢牌号表示方法优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字(以万分之几计表示平均含碳量)或阿拉伯数字和元素符号、表1中规定的符号组合成牌号。
①沸腾钢和半镇静钢,在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。
例如:平均含碳量为0.08%的沸腾钢,其牌号表示为“08F”;平均含碳量为0.10%的半镇静钢,其牌号表示为“10b”。
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华夏模具网——诠释
通俗地说,合金工具钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分合金工具钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性
)。
合金工具钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。
这种不锈性和耐蚀性
是相对的。
试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量
的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从
不耐蚀到耐腐蚀。
合金工具钢的分合金结构钢方法很多。
按室温下的组织结构分合金结构钢,有马氏体型、奥氏体型、铁
素体和双相合金工具钢;按主要化学成分分合金结构钢,基本上可分为铬合金工具钢和铬镍合金工具钢两大系统;按用途
分则有耐硝酸合金工具钢、耐硫酸合金工具钢、耐海水合金工具钢等等,按耐蚀合金结构钢型分可分为耐点蚀合金工具钢、耐
应力腐蚀合金工具钢/o1835.html 合金结构钢、耐晶间腐蚀合金工具钢等;按功能特点分合金结构钢又可分为无磁合金工具钢、易切削合金工具钢、低
温合金工具钢、高强度合金工具钢等等。
由于合金工具钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度
范围内的强韧性等系列特点,所以在重合金结构钢、轻、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得
广泛的应用。
奥氏体合金工具钢:在常温下具有奥氏体组织的合金工具钢。
钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,
具有稳定的奥氏体组织。
合金工具钢奥氏体铬镍合金工具钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr
、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。
奥氏体合金工具钢无磁性而且具
有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。
如加入S,Ca
,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。
此合金结构钢钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元
素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。
此合金结构钢钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,
就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。
高硅的奥氏体合金工具钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。
由于奥氏体不锈
钢具有全面的和良好的综合性能,各行各业中获得了广泛的应用。
铁素体合金工具钢:在使用状态下以铁素体组织为主的合金工具钢。
含铬量在11%~30%,具有体心立方晶
体结构。
这合金结构钢钢一/o1833.html 合金工具钢般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,化学成分中形成铁素体的元
素占绝对优势,基体组织为铁素。
在淬火(固溶)状态下的组织为铁素体,退火及时效状态的组织
中则可见到少量碳化物及金属间化合物。
这合金结构钢钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力
腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。
这合金结构钢钢存在塑性差、
焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。
炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可
使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这合金结构钢钢获得广泛应用。
属于这一合金结构钢的有Crl7、Cr17Mo2Ti、
Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。
铁素体合金工具钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但
机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。
奥氏体--铁素体双相合金工具钢:是奥氏体和铁素体组织各约占一半的合金工具钢。
在含C较低的情况下,Cr
含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。
该合金结构钢
钢兼有奥氏体和铁素体合金工具钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀
性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体合金工具钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性
等特点。
与奥氏体合金工具钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。
双相合金工具钢
具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍合金工具钢。
这合金结构钢钢因扩大y区和稳定奥氏体元素的作用程度,不
足以使钢在常温或很高的温度下具有纯奥氏体组织,因此为奥氏体-铁素体复相状态,其铁素体量
也因成分及加热温度不同而可在较大的范围内变化。
属于这一合金结构钢的合金工具钢很多,如低碳的18-8铬镍
钢,加钛、铌、钼的18-8铬镍钢,特别是在铸钢的组织中均可见到铁素体,此外含铬大于14~15%
而碳低于0.2%的铬锰合金工具钢(如Cr17Mnll),以及目前研究的和已获得应用的大多数铬锰氮不锈
钢等。
与纯奥氏体合金工具钢比较,这合金结构钢钢的优点很多,如屈服强度较高,抗晶间腐蚀的能力较高,应
力腐蚀的敏感性低,焊接时产生热裂纹的倾向小,铸造流动性好等等。
缺点是压力加工性能较差,
点腐蚀倾向较大,易产生c相脆性,在强磁场作用下表现出弱磁性等。
所有这些优点和缺点均来源于
组织中的铁素体。
马氏体合金工具钢:通过热处理可以调整其力学性能的合金工具钢,通俗地说,是一合金结构钢可硬化的合金工具钢。
这
合金结构钢钢在正常淬火温度下处在y相区,但它们的y相仅在高温时稳定,M点一般在3OO℃左右,故冷却
时转变为马氏体。
典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13以及部分改型12%铬热强钢,如
13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB钢等。
粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要
用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。
根据化学成分的差异,马氏体合金工具钢可分。