工程材料工业用钢
机械工程材料-4章 钢铁材料
③对回火转变的影响
合金元素提高淬火钢的回火稳 定性。合金元素能使铁原子和碳原 子扩散速度减慢，淬火钢回火时马 氏体分解减慢，析出的碳化物难于 聚集长大，保持一种较细小、分散 的状态。 因此淬火回火后合金钢的硬度 和强度高，这有利于提高结构钢的 强度、韧性和工具钢的红硬性。 合金元素使钢产生二次硬化现 象。高合金钢在500～600℃度范围 回火时，其硬度并不降低，反而升 高，这种现象称为二次硬化。
2.工业用钢的编号方法
①普通碳素结构钢
1）碳素钢
质量等级符号含义 A：只保证力学性能 ，要求最低 B：只保证化学成分； C：保证力学性能、化学成分； D：保证力学性能、化学成分、金相组织。
Q 235–A F Q XXX–X X
脱氧方法符号：F、B、Z、TZ 质量等级符号：A、B、C、D 钢的屈服强度数值（MPa）
②合金工具钢
一位数字 + 元素符号 + 数字
合金元素含量，单位1% 合金元素符号 平均含碳量，单位：0.1%；Wc＞1% 时不标出
注： 当合金元素含量小于1.5％时，只标明元素符号，不标含 量；当含量在1.5%～2.5% 时标2，在2.5%～3.5% 时标3…… 当Wc≥1%时，不标出含碳量，避免与合金结构钢混淆。 高速钢（W18Cr4V，Wc=0.7%-0.8% ）例外。 例：9SiCr表示Wc=0.9％，Si、Cr的含量都小于1.5％。
合金元素溶入铁素体对合金性能的影响
2 与铁的相互作用
铁素体形成元素：即缩小奥 氏体相区的元素，包括Cr、Mo、 W、Ti、Si、Al、B等。如欲得到 室温铁素体钢，需向钢中加入铁素 体形成元素。
奥氏体形成元素：即扩大奥 氏体相区的元素，包括Ni、Mn、 Co、Cu、Zn、N等。如欲得到室 温奥氏体钢时，需向钢中加入奥 氏体形成元素。
工业用钢的分类及用途
工业用钢的分类及用途工业用钢是指广泛应用于各个工业领域的一类钢材。
它具有良好的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性和易加工性等特点，因此被广泛用于工程机械、汽车制造、建筑工程、石油化工、航空航天等领域。
下面将钢材按照材料组成和用途进行分类介绍：1.碳素结构钢：碳素结构钢是一种碳含量较高的钢材，通常含有0.30%~1.70%的碳。
这种钢材具有良好的机械性能和可加工性，广泛用于制造机械零件、车辆构件、建筑结构等领域。
2.低合金结构钢：低合金结构钢是一种钢材中含有少量合金元素的钢材，如硅、锰、铬等。
这种钢材具有较高的强度和耐腐蚀性能，广泛用于制造船舶、桥梁、建筑结构等。
3.不锈钢：不锈钢是一种具有高抗腐蚀能力的钢材，通常含有少量铬和镍等合金元素。
这种钢材具有优良的耐腐蚀性能和高温强度，广泛用于制造化工设备、石油管道、厨具等。
4.压力容器钢：压力容器钢是一种用于制造压力容器的特种钢材，通常具有较高的强度和耐热性。
这种钢材广泛用于石油化工、化学工程、核工程等领域中的压力容器制造。
5.特殊合金钢：特殊合金钢是一种钢材中含有大量合金元素的钢材，如钼、钴、钛等。
这种钢材具有较高的硬度、耐磨性和耐高温性，广泛用于航空航天、汽车制造、切削工具等领域。
6.冷热变形钢：冷热变形钢是一种用于制造冷热变形工艺的钢材，通常具有较高的强度和塑性。
这种钢材广泛用于汽车制造、机械加工、铁路工程等领域的冷热变形工艺。
7.磁性钢：磁性钢是一种具有较高磁导率和磁化强度的钢材，通常用于制造电动机、变压器、电子设备等。
8.切削工具钢：切削工具钢是一种用于制造切削工具的特种钢材，具有高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性，广泛用于生产加工行业中的各种切削工具。
总结起来，工业用钢按照不同的材料组成和用途可以分为碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、压力容器钢、特殊合金钢、冷热变形钢、磁性钢和切削工具钢等。
这些钢材在不同的工业领域中都有重要的用途，为各行各业的发展做出了重要的贡献。
常用工程材料
（2）锻造及热处理特点 莱氏体钢呈鱼骨状分布的粗大共晶碳 化物M6C。碳化物只能依靠锻打来击碎，通过反复多次的镦拔，使 其尽可能均匀分布。锻造后进行球化退火，显微组织为索氏体和其 上均匀分布的碳化物。
1.典型零件的工作条件、失效方式和性能要求
失效方式为接触疲劳破坏产生的麻点或剥落；长期摩擦造成磨 损而丧失精度；处于润滑环境下而带来的锈蚀。性能要求为具有高 的接触疲劳强度，高硬度、高耐磨性，以及良好的耐蚀性。
2.化学成分特点 碳含量为wc 0.95%～1.10%，以保证高硬度、高耐磨性和高强 度。主加元素为Cr，辅加元素为Si、Mn、V、Mo。 Cr的作用是提高淬透性，为了进一步提高淬透性，补加Mn、Si， 通过加入V、Mo可阻止奥氏体晶粒长大。
（2）油淬回火弹簧钢丝 冷拔钢丝退火后，冷绕成弹簧，再进 行淬火+中温回火处理，得到回火托氏体组织。 （3）硬拉弹簧钢丝 冷拔至要求尺寸后，利用淬火+回火来进行 强化，在冷绕成弹簧，并进行去应力退火，之后不再热处理。 4.钢种、牌号与用途 （1）以Si、Mn元素合金化的弹簧钢 淬透性显著优于碳素弹簧 钢，例如：65Mn、60Si2Mn。 （2）含Cr、V、W等元素的弹簧钢 可制作在350～400℃下承受 重载的较大型弹簧，例如阀门弹簧、汽车弹簧等。典型钢种是 50CrVA。 （六）滚动轴承钢
4.合金结构钢
该类钢的牌号是由“数字+元素+数字”三部分组成。如 36Mn2Si 和18Cr2Ni4WA。
5.合金工具钢 如9Mn2V和CrMn，特殊：W6Mo5Cr4V2。 6.滚动轴承钢
该类钢在钢号前冠以“滚”或“G”，其后为铬（Cr）+数字来 表示，数字表示铬含量平均值的千分之几。如GCr15。
常用工程材料
合金工具钢 成分 低合金刃具 高碳低合金 钢
性能 热处理 应用 典型牌号 CrWMn 9SiCr W18Cr4V
淬透性 高速钢 高碳高合金 好，热 （高合金刃 硬性高 具钢）
HRC60
风钢；
锋钢
铸 本章要求：
铁
掌握灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁 的组织、牌号、性能特点及应用。
一、铸铁的分类
工业用钢：碳素钢、合金钢
1.按含碳量分：低碳钢、中碳钢、高碳钢
结构钢 （20、45、60；
2.按用途分： 20Cr、40Cr、60Si2Mn） 工具钢 （T8A、T12；9SiCr、CrWMn）
碳钢： 理论上含碳量小于2.11% (实际不超过1.35%),
并含有Si、Mn、S、P等杂质的铁碳合金。
二、碳素钢的牌号、性能及应用 1.普通碳素结构钢 牌号： Q+σs+质量等级符号+冶炼方法、脱氧程度等 如： Q235-A：屈服强度为235MPa，质量等级为A级 的普通碳素结构钢，属于镇静钢； Q255-B· b：屈服强度为255MPa，质量等级为B级 的普通碳素结构钢，属于半镇静钢；
2.优质碳素结构钢 牌号：钢中平均含碳量的万分数 两位数字（+Mn） 如： 45：平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢; 60Mn:平均含碳量为0.6%,较高含锰量的优质 碳素结构钢; 08F:平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢, 属于沸腾钢
三、船舶动力装置用合金结构钢 合金结构钢 成分 性能 热处理 应用 典型牌号 16Mn 普通低合金 低碳低合 金，主加 钢 15MnVN Mn 合金渗碳钢 低碳中合金， 20Cr 主加Cr 40Cr 合金调质钢 中碳低合金， 35CrMo 主加Cr 38CrMoAlA 合金弹簧钢 高碳，主 60Si2Mn 加Si、Mn 55Si2Mn 滚动轴承钢 高碳，主加 Cr GCr15
常见钢铁材料的应用
常见钢铁材料的应用1.引言1.1 概述概述钢铁材料是一类常见的金属材料，具备优异的物理力学性能和良好的可塑性，广泛应用于各个领域。
本文主要介绍了钢材、铁材和不锈钢材料的应用情况。
钢材作为一种重要的建筑材料，在建筑领域得到广泛应用。
其高强度和刚性使得钢结构能够承受较大的荷载，广泛用于大型厂房、桥梁以及高层建筑的构建。
此外，钢材还被广泛应用于钢筋混凝土结构中，起到增强和加固的作用，提高了建筑物的整体稳定性和安全性。
汽车制造是另一个重要的钢材应用领域。
钢材具有较高的强度和韧性，能够承受汽车行驶过程中的冲击和振动。
因此，钢材广泛用于汽车的车身和车架制造，以提供强大的保护和支撑。
此外，钢材还用于发动机部件、底盘和悬挂系统等关键部位，以保证汽车的性能和安全性。
铁材作为一种传统的机械制造材料，在机械制造领域被广泛应用。
铁材具有较高的强度和刚性，适用于制造各类机械零部件。
无论是大型机床、工程机械还是日常用品中的开关、锁具等，铁材都扮演着重要的角色。
同时，铁材也是电力设备、通信设备和家电等领域的常见材料。
铁路建设是铁材应用的重要领域之一。
铁材在铁路建设中主要应用于轨道、桥梁和车辆制造等方面。
铁路钢轨是铁路交通中的基础设施，承载着列车的重量和冲击力。
桥梁则需要使用高强度的铁材来保证结构的稳定性和安全性。
同时，铁材还用于制造铁路车辆的车身和车轮等关键部件。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和装饰性，因此在一些特殊领域中得到广泛应用。
在厨具制造方面，不锈钢材料因其抗氧化和易清洁的特点而备受青睐。
不锈钢锅具、刀具和餐具等产品已经成为现代厨房的重要组成部分。
此外，在医疗器械制造中，不锈钢的高强度、卫生性和耐腐蚀性使其成为手术器械、种植器械和医疗设备的理想材料选择。
总之，钢铁材料在建筑、汽车制造、机械制造、铁路建设、厨具制造和医疗器械等领域具有广泛的应用。
其优异的物理力学性能和良好的可塑性赋予了钢铁材料在工业生产和日常生活中的重要地位。
机械工程材料 第五、六章 工业用钢和铸铁
相当于是在Q235的基础上多添加了0.6～0.8%的 Mn。 3应用 桥梁钢构、船用钢板、车用钢板等。
5-3
南京长江大桥中的钢结构
上海卢浦大桥
5-3
5-3
“利丰南海”—2005年温州地区造 船企业在本土建造的第一艘万吨级 （11000T）国际航线集装箱船
温州船舶建造企业制造—2.3万吨散货 船瑞盛10号，2007年12月25日上午在乐清市 七里港顺利下水
5-1
合金工具钢
用“数字＋元素符号＋数字”表示
例：
9 Mn 2
表示该钢含有钒元素，平均wV小于 1.5% 表示该钢含有锰元素，平均wMn为2%
V
表示wC的千分之几
滚动轴承钢
用“G＋数字”表示
例： G
Cr 1 5
表示该钢含有铬元素，平均wCr为1.5%
“滚动轴承钢”的汉语拼音字头
5-1
不锈钢
第五章 工业用钢
钢的分类、编号、杂质元素 结构钢、工具钢、特殊性能钢
5-1
钢 ：以铁为主要元素，碳一般在2.11%以下并含有其他元素的材料
工业用钢中的元素： 主要元素：碳； 常存元素：锰、硅、硫、磷； 偶存元素：铜、钛、钒、稀土元素； 隐存元素：氧、氢； 合金元素：铬、镍、钨、钼、钒、钛、锰、硅、铜、磷 等。 （Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti、Al、Cu、Co、 N、B、RE；）
wMn对区的影响
wCr对区的影响
5-2
3、合金元素对钢的热处理的影响
①对奥氏体化的影响 除Ni、Co外，大多数合金元素都延缓钢的奥氏体化过程。 它们阻碍C、Fe的扩散，因此合金钢的A化温度较高、时间较长。 ②对奥氏体晶粒度的影响 除Mn外，几乎所有合金元素都细化晶粒。 以碳化物的细化晶粒效果最显著，阻碍晶界的迁移，从而阻止晶粒长大。 ③对钢的淬透性的影响 除Co外，大多数合金元素，都提高淬透性。 ④对钢的回火稳定性的影响
工程材料知识点总结
工程材料复习总结第一部分项目一：工程材料1．金属材料一般是指具有金属特性的物质。
2．金属材料通常分为钢铁材料、非铁金属材料、粉末冶金材料。
3．钢铁材料是指以铁、碳为主要元素组成的铁碳合金，分为工业用钢、工程铸铁。
4．非合金钢（碳素钢），通常分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢。
5．工业用钢是指碳的质量分数在%11.2以下并含有其他元素的铁碳合金；工程铸铁是指碳的质量分数在%.2以上并含有其他元素的铁碳合金。
116．钢材生产过程：轧制→锻造→拉拔→挤压7．钢材分类：板材、型材和管材。
项目二：工程材料性能1．力学性能：材料在力的作用下表现出来的特性。
2．力学指标：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度。
实验：拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验。
3．变形：材料受到外力作用时，机器零件和部件在宏观上将表现出形状和尺寸的变化。
4.⎩⎨⎧变形外力之后被保留下来的产生不能自行恢复卸除外力继续加大，材料将塑性变形，变形随之消失外力不大时，去除外力弹性变形变形5. 荷载（负荷、负载）：材料所受的力。
⎪⎩⎪⎨⎧化向随时间发生周期性变大小、方向或大小和方变动载荷突然增加的载荷冲击载荷载荷大小不变或变动很慢的静载荷分类6．强度：材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
7．变形的五种基本形式：拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转、弯曲。
8．力—伸长曲线()1Oe 弹性变形阶段：发生弹性变形()2eeL 微量塑性变形阶段：弹性变形（大部分）+塑性变形（小部分）()3'eLeL 屈服阶段：屈服现象（水平线段或锯齿形线段）()4M eL '均匀变形阶段：材料发生大量塑性变形()5mz 缩颈阶段：缩颈现象，在z 点发生断裂图2-1 力—伸长曲线9．强度指标强度指标是判定材料强度大小的量化数据，通常用应力表示。
应力是指试验过程中的力除以试样原始横截面积的商，即试样单位横截面积上所受到的力，用符号R 表示，单位为MPa （兆帕）。
机械工程材料教学课件第7章常用金属材料
7.3 合金钢
（2）形成合金碳化物
合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元 素和非碳化物形成元素两大类。
碳化物形成元素：常见碳化物形成元素有Mn、Cr、W、V、 Nb、Zr、Ti等（按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排 列），它们在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体， 含量高时可形成新的合金碳化物。
7.4.1低合金高强度结构钢
1. 化学成分及性能特点 低合金高强度结构钢的含碳量较低，一般不超过0.2%，合金
元素的含量不超过3%，因含碳量较低，所以其塑性、韧性和焊接 性能较好，此类钢中常加入的元素有Mn、Si、V、Nb、Ti、Al、 Mo和N等，其中以Mn最为常用。
C：在钢中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强 化。在合金钢中为来形成一定量的碳－氮化物，碳的含量只需要 0.01~0.02％，所以降碳是这类钢发展的必然趋势，从而可大大改善 钢的韧性和焊接性能。
7.1.4 P对钢性能的影响
磷由炼钢时由矿石带入到钢中，它能够增加钢的强度和硬度， 但对塑性变形、冲击韧性的负面作用更加明显，[但对塑性变形、 冲击韧性的负面作用更加明显，]特别是在低温时，它使钢材显著 变脆，这种现象称为"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性能变 坏，含磷越高，冷脆性越大，故钢中对含磷量控制较严，所以一般 说磷也是有害元素。
Mn：Mn/C比值越高，越有助于提高钢的屈服强度和冲击韧性。 锰降低了γ→α 转变温度，有利于针状铁素体的形核；另外，在加 热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度，从而增加 铁素体中碳化物的弥散析出量。高锰还可以导致钢的应力-应变特 性的变化，可以抵消晶格效应的强度损失。
常用工程材料
图1-28铝合金状态图的一般类型
铸造铝合金：含有低熔点的共晶体，液态流动性较高， 适于铸造的铝合金。它具有良好的力学性能，抗蚀性及良 好的工艺性能。而且生产工艺较为简便，成本较低。用途 较广。其合金代号为ZL+三位数字，第一位为合金系，1位 铝硅系，2位铝铜系，3位铝镁系，4位铝锌系，后两位为顺 序号。
1）工业纯铝。 其熔点为660.370C，密度为2.7g/cm3，为面 心 立 方 晶 格 ， 呈 银 白 色 。 强 度 （ =80—100MPa ） 和 硬 度 (20HBS)很低，塑性(=80%)很高，有良好的导热导电性。工 业纯铝为L1-L7，其顺序数越大，纯度越低。
2）铝合金。 由于纯铝的强度低，不宜作承力结构材料， 向纯铝中加入适量的硅、铜、镁、锌、锰等元素，通过固 溶强化，沉淀硬化及组织强化，而得到的高强度合金。
2.普通碳素结构钢
含碳量在0.06%∼0.38%之间，硫、磷含量较高，在供应 状态下使用，不需热处理。常用于一般工程结构及普通零件。 其牌号（表示方法）由代表屈服点的字母Q、屈服点的数值、 质量等级符号(A、B、C、D)和脱氧方法符号(F、b、Z、TZ) 组成。如Q235--A·F，表示其屈服点为235MPa，质量等级为A 级，沸腾钢。
常用工程材料
1.4.1 常用工程材料的分类
碳素结构钢
碳素钢
钢
碳素工具钢 合金结构钢
金属材料
合金钢 合金工具钢 特殊性能钢
工
铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁
程
有色金属：铜合金、铝合金等
材
常用金属材料对应国标号
序号
种类
分类
名称
标准号
1
黑色金属材料
铸铁
灰铸铁
GB/T9439-1988
球墨铸铁
GB/T1348-1988
铸钢
一般工程用碳素铸钢
GB/T11352-1989
焊接结构用碳素钢铸件
GB/T7659-1987
结构钢
碳素结构钢
GB/T700-1988
优质碳素结构钢
GB/T699-1988
低合金高强度结构钢
GB/T7134-1996
环氧玻璃布棒3841
GB/T5133-85
流体输送用热塑性塑料管材
GB/T10798-1989
聚四氟乙烯管材
ZGB33001-1985
工业有机玻璃管材
GB/T7134-1996
软聚氯乙烯管
SG79-75
流体输送用软聚氯乙烯管
GB/T13527.1-1992
硬质聚氯乙烯层压板
热轧工字钢的尺寸规格
GB/T706-1988
热轧槽钢的尺寸规格
GB/T707-1988
钢板和钢带
冷轧钢板和钢带的尺寸规格
GB/T708-1988
热轧钢板和钢带的尺寸规格
GB/T709-1988
冷轧钢板和钢带的尺寸规格
GB/T708-1988
1
黑色金属材料
钢板和钢带
热轧钢板和钢带的尺寸规格
GB/T709-1988
GB/T3090-1982
高压锅炉用无缝钢管
GB5310-1995
钢丝
冷拉圆钢丝、方钢丝、六角钢丝的尺寸规格
GB/T342-1997
一般用途低碳钢丝
GB/T343-1994
工程材料分类及图片大全(含解释及用途)
建筑工程材料统一分类一、黑色金属1 生铁：铸造生铁铁合金2 钢材2-1型钢:方钢扁钢槽钢角钢工字钢六角钢2-2钢筋:圆钢螺纹钢线材2-3管材:无缝管焊管2-3钢板:薄钢板中厚钢板3 钢丝绳、绞线 :钢丝绳钢绞线镀锌钢绞线二、有色金属1铝及铝合金 2铜及铜合金三水泥1普通水泥：普通硅酸盐水泥火山灰质矿渣硅酸盐水泥2快硬高强水泥: 快硬硅酸盐水泥矾土水泥3耐浸蚀水泥: 抗流酸盐水泥水玻璃型耐酸水泥4膨胀水泥: 硅酸盐膨胀水泥石膏矾土膨胀水泥四、木材原木方木板材竹材毛竹人造板木工板硬质纤维板胶合板五、砼及水泥制品预拌商品混凝土砼预制件水泥制品六焊接材料1电焊条：结构钢焊条铸铁电焊条铜铝合金焊条2电弧焊焊丝：碳素钢焊丝合金钢焊丝不锈钢焊丝3 有色金属焊丝：铜合金焊丝铝合金焊丝4气焊粉：铜焊粉铝焊粉铸铁焊粉5 钎焊料: 铜钎料铝钎料锡铅焊料铝钎焊熔济七、砌块、砖瓦1砌块蒸养粉煤灰硅酸盐砌块2砖普通粘土砖粘土空心砖粉煤灰砖3瓦粘土瓦石棉瓦玻璃钢瓦琉璃瓦八石、砂、灰1石1-1石料：花岗岩大理石人造大理石水磨石制品1-2石子: 砾石碎石米石石粉2砂普通砂: 净砂粗砂中砂细砂3灰3-1生石灰生石灰（块灰）3-2 熟石灰: 水化石灰消石灰石灰浆石灰膏九、建筑五金1门窗配件: 门锁拉手及执手合页插销自动闭门器2钉: 园钉扁头钉射钉瓦楞钉石棉瓦钉3木螺钉 : 沉头木螺钉半沉头木螺钉半圆头木螺钉4螺栓: 六角头螺栓双头螺栓地角螺栓5螺母: 六角螺母、小六角头螺母6垫圈: 光垫圈毛垫圈弹簧垫圈羊毛毡垫圈7花蓝螺丝: （索具螺旋扣）平开式花蓝螺丝团式花蓝螺丝8建筑小五金8-1羊眼: 羊眼圈、螺丝鼻8-2窗钩: 风钩防风钩8-3灯钩: 挂钩螺丝钩8-3锁扣: 箱扣扣吊锁牌了扣门搭扣8-4碰珠: 碰珠弹弓珠8-5窗帘轨: 铜、铝质轨道滑轮窗帘紧线窗帘环8-6三角铁: T型角铁 L型角铁8-7链条: 锁链吊灯链瓜子链9金属网及板网:钢、铜、铁丝网钢、铜、铁、铝板网窗纱筛子底10 钢丝、铁丝:低碳钢丝铁丝铅丝镀锌铁丝黑铁丝十、陶瓷1卫生陶瓷:浴缸坐便器蹲便器及水箱小便器脸盆水池2玻璃陶瓷：浴缸坐便器小便器3 墙、地砖：全瓷墙、地砖半瓷墙、地砖陶瓷锦砖釉面砖园林砖十一、玻璃1 普通玻璃：平板玻璃压花玻璃浮法玻璃磨纱玻璃2特种玻璃：防暴玻璃加丝玻璃中空玻璃加层玻璃电热玻璃3 玻璃砖：玻璃砖玻璃马赛克十二油漆涂料（略）1油漆1-1 一般油漆：清漆、瓷漆、聚脂漆、油脂漆、地板漆1-2 耐腐蚀油漆防锈漆、生漆、沥青漆1-3 防火油漆无机防火漆、酚醛防火漆、1-4 漆片漆片（虫胶片）2 涂料2-1 一般涂料 106涂料、多彩内墙涂料2-2 防瓷涂料防瓷涂料2-3 外墙喷涂合成树脂乳液砂壁状建筑涂料2-4 耐腐蚀涂料石蜡防腐涂料2-5 防火涂料防火涂料2-6 防水涂料聚胺脂防水涂料十三保温吸音材料1玻璃棉制品：玻璃丝布玻璃纤维类2 泡沫塑料：聚苯、聚氯乙烯泡沫塑料板聚胺脂泡沫塑料板3软木制品：软木砖软木管软木纸4 蛭石制品：蛭石板蛭石粉蛭石粉：质轻，水肥吸附性能好，不腐烂，可使用3-5年；主要用于糊墙纸印刷、户外广告、油漆、照相软木板用的防火卡片纸。
钢的分类和编号
表6-1 钢牌号中部分汉语拼音字母含义说明表
字母 R g HP q H G L
含义 压力容器Βιβλιοθήκη 钢锅炉用钢 焊接气瓶用钢桥梁用钢 保证淬透性结构钢
高压锅炉用钢 汽车大梁用钢
位置 牌号尾 牌号尾 牌号尾 牌号尾 牌号尾 牌号尾 牌号尾
字母 YF F Y ML H G ZGD
含义 易切削非调质钢 热锻用非调质钢
3 按用途分类
根据钢的用途不同，可将工业用钢分为结构钢、工具钢和特殊性能钢三大 类。其中，结构钢可分为工程构件用钢和机器零件用钢等；工具钢可分为刃具 钢、模具钢和量具钢等；特殊性能钢可分为不锈钢、耐热钢和耐磨钢等。
4 按炼钢时脱氧程度分类
根据冶炼过程中脱氧程度的不同，可将工业用钢分为沸腾钢（脱氧不彻底，用符号F表 示）、镇静钢（脱氧彻底，用符号Z表示）、半镇静钢（脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间， 用符号b表示）和特殊镇静钢（进行特殊脱氧的钢，用符号TZ表示）。
2 工具钢
碳素工具钢的牌号命名方法为：标志符号“T”+碳质量分数的千分数值。 合金工具钢的牌号命名方法为：数字+合金元素符号+数字+ …。前面的数 字表示钢中碳的平均质量分数的千分之几，当钢中碳的质量分数大于1%时不标
出，其余与渗碳钢、调质钢、弹簧钢的牌号相同，如9SiCr，CrWMn（C＞1.0% 不标出）。高速工具钢牌号中不标出含碳量，如W18Cr4V（C为0.7～0.8%）。
2）合金钢 为了提高钢的性能，在碳钢中特意加入一定合金元素所获得的钢种称为合金钢。合 金元素的加入，克服了碳钢淬透性低、强度和屈强比低、回火稳定性差、不能满足特殊 性能要求等缺点，满足了日益发展的科学技术和工业生产及应用的要求。因此，合金钢 在现代工业、农业、科研、国防等众多行业中得到广泛应用。目前，钢中加入的元素主 要有锰、铬、镍、钨、钼、钒、钛、铜、铝、硅、硼、氮、铌、锆和稀土元素等。
模具钢是什么材料
模具钢是什么材料模具钢是一种专门用于制造模具的特殊钢材，它具有高强度、耐磨、耐蚀、耐高温等优良性能。
模具钢广泛应用于汽车、家电、工程机械、电子通讯等领域，是现代工业生产中不可或缺的重要材料。
首先，模具钢是由碳素钢、合金钢、不锈钢等多种合金元素组成的复合材料。
其中，碳素钢含有较高的碳含量，具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造对硬度要求较高的模具零部件；合金钢则在碳素钢的基础上加入了其他合金元素，如铬、钼、钴等，以提高其耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性能；不锈钢则具有优异的耐腐蚀性能，适用于制造对腐蚀要求较高的模具。
其次，模具钢的选择应根据具体的模具工艺要求来确定。
对于需要具有较高硬度和耐磨性的模具，可选择碳素钢或合金钢材料；对于需要具有较高的耐腐蚀性能的模具，则应选择不锈钢材料。
此外，还应考虑模具的使用环境和工作条件，以确定最适合的模具钢材料。
另外，模具钢的热处理也是影响其性能的重要因素。
通过热处理，可以改善模具钢的组织结构，提高其硬度、强度和耐磨性。
常见的热处理方法包括淬火、回火、渗碳等，不同的热处理工艺可以使模具钢达到不同的性能要求。
总的来说，模具钢是一种具有特殊性能要求的钢材，其选择和热处理对模具的质量和使用寿命有着重要的影响。
在实际生产中，需要根据具体的模具工艺要求和使用条件来选择合适的模具钢材料，并采取适当的热处理工艺，以确保模具的性能和使用寿命达到预期的要求。
总的来说，模具钢是一种专门用于制造模具的特殊钢材，具有高强度、耐磨、耐蚀、耐高温等优良性能。
模具钢的选择和热处理对模具的质量和使用寿命有着重要的影响，在实际生产中需要根据具体的模具工艺要求和使用条件来选择合适的模具钢材料，并采取适当的热处理工艺，以确保模具的性能和使用寿命达到预期的要求。
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加W、Mo可防止第二类 回火脆性。
高速钢
铜陵长江公路大桥
第三节 结构钢
对结构钢的性能要求为： 使用性能以强韧性为主。 工艺性能以可焊性、淬透
性为主。 合金结构钢除少量为中高
合金钢外，都是低合金钢.
一、碳素结构钢
1、成分：<0.4%C, P、 S量及非金属夹杂较多.
量(以千分之一为单位)前加
数字“0”，如Cr06。
铣刀
5、轴承钢 G+Cr+铬含量(不标含碳量) “G”表示“滚动轴承钢”。 * 铬含量以千分之一为单位. 如“GCr15”的平均含铬量为
1.5%。 渗碳轴承钢牌号的表示方法
与合金结构钢相同，仅在牌 号头部加字母“G”，如 “G20CrNiMo”。
⑵ 合金工具钢 含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+……
当含碳量小于1.00%时，含碳量用一位数字标明， 这一位数字表示平均含碳量的千分之几，如8MnSi.
当含碳量大于1.00%时，不标含碳量。
* 高速钢不标含碳量，如 W6Mo5Cr4V2(含0.85%C).
** 含铬量小于1%时，在含铬
2、对过冷奥氏体转变的影响 ⑴对C曲线和淬透性的影响：除Co外，凡溶入奥氏
体的合金元素均使C曲线右移，淬透性提高。
常用提高淬透性的元素为Mn、Si、Cr、Ni、B。
⑵ 对Ms、Mf 点的影响： 除Co、 Al外, 所有元素都 使Ms、Mf点 下降。
合金元素对钢 淬透性的影响
3、对回火转变的影响 ⑴ 提高耐回火性：淬
H 头 沸腾钢
F
尾
铆螺钢
ML 头 半镇静钢
b
尾
船用钢
国际符号
镇静钢
Z
尾
汽车大梁用钢
L
尾 特殊镇静钢
TZ 尾
压力容器用钢
R 尾 质量等级
A.B.C.D.E 尾
1、碳素结构钢和低合金高强度钢 Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号 Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa； 质量等级符号为A、B、C、D、E。由A到E，其P
1、性能要求 ⑴ 高强度及足够韧性。 ⑵ 良好的焊接性能。 ⑶ 良好的耐蚀性及低
的韧脆转变温度。 2、成分特点 ⑴ 低碳：≤0.2%C. ⑵ 合金元素：主要是Mn，还有少量V、Ti、Nb等。
① Mn的作用是强化铁素体；增加珠光体的量。 ② V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。
量的万分之几, 如ZG25.
铸钢件
2、Si：0.5%时为杂质， 是有益元素。作用为：
① 强化铁素体； ② 增加钢液流动性。 3、S：是有害元素。 常以FeS形式存在。易与Fe在晶
界上形成低熔点共晶(985℃)， 热加工时(1150~1200℃)，由于 其熔化而导致开裂，称热脆性. 钢中的硫应控制在0.045%以下. 合金晶界的低熔点硫化物共晶
电弧炉炼钢
5、按用途分
工程用钢 建筑、桥梁、船舶、车辆
滚动轴承钢
耐磨钢
刃具钢
工 具 钢 模具钢 量具钢
特 殊 性 不锈钢 能 钢 耐热钢
挤压模具
齿轮
二、钢的编号
我国钢材的编号是采用汉 语拼音字母、化学元素符 号和阿拉伯数字相结合的 方法。
采用汉语拼音字母表示钢 产品的名称、用途、特性 和工艺方法时，一般从代 表钢产品名称的汉字的汉 语拼音中选取第一个字母.
刀具
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
符号 位置
碳素结构钢
Q 头 桥梁用钢
q
尾
低合金高强度钢 Q 头 锅炉用钢
g
尾
易切削钢
Y 头 焊接气瓶用钢 HP 尾
碳素工具钢
T
头 车辆车轴用钢 LZ
头
(滚珠)轴承钢
G
头 机车车轴用钢 JZ
头
焊接用钢
火钢在回火过程中抵 抗硬度下降的能力称 耐回火性。
合金元素能阻碍马氏 体分解及碳化物的析 出与聚集。
淬火碳钢 回火 时的 硬度变化
当回火硬度相同时，合金钢比同含碳量碳钢回火温 度高。如果同温度回火，合金钢硬度比碳钢高。
⑵ 产生二次硬化 含高W、Mo、Cr、V钢
淬火后回火时，由于析出 细小弥散的特殊碳化物及 回火冷却时A’转变为M回, 使硬度不仅不下降，反而 升高的现象称二次硬化。
量下降，使碳含量比较低的钢出现过共析组织（如 4Cr13）或共晶组织（如W18Cr4V）。
㈢ 对钢中相变过程的 影响
1、对奥氏体化的影响 ⑴ 对奥氏体形成速度
的影响：除Ni、Co外 ，都减缓奥氏体化过 程。 ⑵ 对奥氏体晶粒长大 倾碳、向氮的化影物响形：成元素阻碍奥氏体晶粒长大。 Mn、P促进长大。
钢类
普通质量钢 优质钢 高级优质钢 特级优质钢
碳素钢
P
S
≤0.045 ≤0.045
≤0.035 ≤0.035
≤0.030 ≤0.030
≤0.025 ≤0.020
合金钢
P
S
≤0.045 ≤0.045
≤0.035 ≤0.035
≤0.025 ≤0.025
≤0.025 ≤0.015
平炉炼钢
3、按冶炼方法分
平炉钢 按 炉 别 分 转炉钢
转炉炼钢
电炉钢
沸腾钢：脱氧不充分，浇注时C与O反应发
按脱氧程度分
生沸腾。这种钢成材率高，但不致密
镇静钢。：脱氧充分，组织致密，成材率低 半。 镇静钢：介于前两者之间 。特殊镇静钢
4、按金相组织分
亚共析钢 按退火组织分 共 析 钢
过共析钢
按正火组织分
珠光体钢 贝氏体钢 马氏体钢 铁素体钢 奥氏体钢 莱氏体钢
③ H：常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢 中以原子态溶解时，降低韧性，引起氢脆。
当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压， 形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。
钢中白点
钢的氢脆断口
二、合金元素在钢中的作用
㈠ 对钢中基本相的影响 1、溶于铁素体, 起固溶强
化作用
非碳化物形成元素及过剩 的碳化物形成元素都溶于 铁素体，形成合金铁素体.
如TiC、VC等 。
⑵ W、Mo、Cr为中碳化物形成元素，碳化物的稳 定性、熔点、硬度、耐磨性较高，如W2C等。
⑶ Mn、Fe为弱碳化物形成元素，碳化物的稳定性、 熔点、硬度、耐磨性较低，如Fe3C等。
㈡ 对Fe - Fe3C相图的 影响
锰对奥氏体相区的影响
1、对奥氏体相区的 影响
⑴ Ni、Mn、Co、C、 N等是扩大奥氏体相 区的元素，使A1、A3 点下降，A4点上升。
2、性能：可焊性、塑 性好。
3、热处理：不进行专 门热处理，热轧空冷态 下使用。
4、使用状态下组织： F+P
螺纹钢 圆钢
5、用途 常以热轧板、带、棒及型
钢使用，用量约占钢材总 量的70%。 用于建筑结构，适合焊接、 铆接、栓接等。
热轧钢板 黄河小浪底枢纽工程
螺纹钢
二、低合金高强度结构钢
号“Mn”，如40Mn。 ② 对于沸腾钢和半
镇静钢, 在钢号后分 别加字母F和b，如 08F、10b。
③ 高级优质钢在钢 号后加字母A，如 20A。
钢带
3、合金结构钢和合金弹簧钢 两位数字（表示平均含碳量的万分之几）+合金元
素符号+该元素百分含量数字+…… 当合金元素的平均含量小于1.50%时，只标元素符
为0.01%）。
汽轮机叶片
* 珠光体耐热钢含碳量的标注同结构钢。如15CrMo
注：旧标准含碳量表示方法为： 当含碳量≤0.08%时，以“0”表示，如0Cr18. 当含碳量≤0.03%时，以“00”表示，如00Cr18Ni10.
不锈钢型材
不锈钢法兰
2.5吨大齿轮铸件
7、铸钢 ZG + 两位数字 ZG表示“铸钢”； 两位数字表示平均含碳
Mn可消除硫的有害作用, FeS + Mn → Fe + MnS，
MnS熔点高(1600℃)。
4、P：也是有害元素。 能全部溶入铁素体中，使
钢在常温下硬度提高，塑 性、韧性急剧下降，称冷 脆性。
钢中的MnS夹杂
比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生 冷脆性于1938年冬发生断裂坠入河中
P一般控制在0.045%以下.
Si、Mn对强度、硬度提高 显著。Cr、Ni在适当范围 内提高韧性。
对铁素体冲击韧性影响
2、形成碳化物，起强化相作用
合金元素与碳的亲和力从大到小的顺序为：
Ti、Zr、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。
⑴ Ti、Nb、 V为强碳化物 形成元素，碳
钢中碳化物
化物的稳定性
、熔点、硬度 、耐磨性高，
③ 另外加Cu、P可提高耐蚀性；加RE可提高韧性、 疲劳极限，降低冷脆转变温度。
3、热处理：大多数 热轧空冷后使用。 少数可用正火+高温 回火处理。
低合金高强钢合金元素细化晶粒作用
4、使用状态下组织 ：F+P
5、用途： Q345钢(16Mn)综合性能
*说明：通常情况下， 屈服强度值小300MPa 时为碳素结构钢，大 于300MPa时为低合金 高强度钢。
热连轧钢板
2、优质碳素结构钢 牌号用两位数字表示。 这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。 如45钢—平均含碳量为万分之四十五（即0.45%）
的优质碳素结构钢。
方钢
齿轮加工
*说明： ① 含Mn量为0.7~1.0%时，在两位数字后加元素符
涡轮叶片
6、不锈钢和耐热钢 含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+…… 含碳量以千分之一为单位。 含碳量的表示方