常用结构材料介绍
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•常用热处理：球化退火、淬火、低温回火
•T8MnA，含C%=0.8%、含 Mn、高级
• 主要牌号：T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13
• 性能特点：热处理后，硬度、耐磨性高；塑性、韧性低；淬透性
差
• 书山有路勤为径，
学海无涯苦作舟
主要应用：小截面刃具、模具
•
铸造碳钢•碳素钢 •钢 •合金钢
压辆
锅
炉
、
容 器 书山有路勤为径，
学海无涯苦作舟
船舶、 桥梁、 车辆、 大型容 器、大 型钢结 构、起 重机械
建筑 结构 、船 舶、 化工 容器
桥梁 港口 、起 工程 重机 结构
、造 船、 石油 井架
桥梁 、高 压容 器、 电站 设备 、大 型船 舶
大型 焊接 结构 、大 桥、 造船 、车 辆
•
中温 高压 容器 (<50 0C)
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素工具钢 •铸造碳钢
•牌号：ZG200-400
•铸钢 •s •b
•wc＝0.15-0.60%
• 主要牌号：ZG200-400, ZG230-450, ZG270-500, ZG310-570, ZG340640
• 主要应用：形状复杂、力学性能要求高、铸铁难以满足的零件
•合金结构钢 •合金工具钢
•工程结构钢 •机器结构钢
•特殊性能•用钢途
• 低含碳量（wc<0.2%） • 根据不同要求添加合金
• 一定的综合力学性能和屈强比 • 良好的压力加工和焊接性能
•建筑、船舶、桥梁 、运输工具、高压
• 元素，总量<3%
• 耐侯性和耐冷脆性
容器、军工
•我国几种低合金高强度钢的用途
常用结构材料介绍
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月9日星期四
•黑色金属材料 •有色金属材料 •金属材料
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素钢 •碳素工具钢 •钢 •合金钢 •铸造碳钢 •灰口铸铁 •铁 •白口铸铁 •球墨铸铁……
•Cu、 Al、Ti、Mg合金
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
级 300MPa 350MPa
400MPa 450MPa
500MPa 650M
别
Pa
牌 12Mn 09Mn
号
Nb
16Mn
12MnP 16Mn 10MnN 14MnVT 15MnV 14Mn 18MnMo 14CrMn
Re Nb bRe
iRe
N MoVB Nb MoVB
Re
船桥
用 途
舶 、 低
梁 、 车
%
0.25
%
wP0.045% wP0.035%
-0.60%
•碳素结构钢
Baidu Nhomakorabea
•按用途分类
•优质碳素结构钢
•碳素钢 •碳素工具钢
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•铸造碳钢
•
高级优质钢
wS0.020% wP0.030%
碳素结构•钢碳素钢 •钢 •合金钢
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素工具钢 •铸造碳钢
锅炉 、化 工、 石油 的高 压厚 壁容 器
(<500
C)
中温 高压 容器 (400~ 560 C)
调质钢 •钢 •碳素钢
•合金结构钢 •合金工具钢
•合金钢 •特殊性能钢
•工程结构钢 •机器结构钢
•调质钢 •渗碳钢 •弹簧钢 •轴承钢
•成分特点
• 中含碳量（wc=0.30~0.50%） • 添加Cr、Ni、Mn、Si增加淬透性， • 固溶强化 • 添加少量Mo、W、V等细化晶粒， • 提高回火稳定性
•合金钢
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
合金钢
•工程结构钢
•合金结构钢
•合金工具钢 •特殊性能钢
•机器结构钢
•刃具钢 •模具钢 •量具钢
•高强度钢 •耐蚀钢 •耐热钢 •耐磨钢 •易切削钢 •
•低合金结构钢 •造船用钢 •锅炉用钢 •耐候钢
•调质钢 •渗碳钢 •弹簧钢 •轴承钢
•成分特点
工程结构钢 •钢 •碳素钢 •合金钢 •性能要求
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
合金钢
• 主要合金元素 • Al、Co、Si、Cu、Mo、Ni、Cr、Mn
• 合金元素的主要作用 • 细化晶粒 • 固溶强化（形成合金渗碳体或特殊碳化物） • 提高淬透性 • 提高回火稳定性 • 获得室温奥氏体（奥氏体不锈钢）
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
•碳素钢 •钢
•
碳素钢
•成分(GB/T 13304-91)
合金元素
Cr Mn Mo Ni Si Ti W V
最大含量／wt. 0.30 1.00 0.05 0.30 0.50 0.05 0.10 0.04 ％
•按成分分类
低碳钢 中碳钢 高碳钢 普通质量 钢
优质钢
wc0.25 wc＝ wc>0.60 wS0.050% wS0.035%
性 强度低、 强度较低、塑性 强度、塑性、韧性 强度高、塑性低
能 塑性好 韧性较好
配合较好
特
渗碳后获得表面 经调质后可获得优 淬火中温回火处
点
硬度高、心部韧 良的综合力学性能 理后有较好的弹
性好的零件
性
应 用 举 例 书山有路勤为径，
学海无涯苦作舟
冷冲压件 、焊接件
负载不大的轴、 销、齿轮、垫片 及渗碳件
•主要牌号及应用
Q215
铆钉、短轴 、拉杆、垫 圈、渗碳件 、焊接件
Q235
连杆、螺栓、螺母 、轴类支架、角钢 、槽钢、工字钢、 圆钢、焊接件
•
Q255
轴类、 吊钩、 型钢
Q275 轴、 齿轮
优质碳素结构钢
•钢
•碳素钢 •合金钢
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素工具钢 •铸造碳钢
•牌号：45
•平均含碳量的万分数。数字后加F表示沸腾钢
•牌号：Ｑ２３５-Ｂ·b
•屈 •屈服点 •s
•脱氧方法：Ｆ—沸腾钢；b—半镇静钢 •质量等级：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
•wc＝0.06-0.38%
•常用热处理：一般不热处理，直接使用
•Q235-AF
A级沸腾钢
牌号
Q195
主要 受载荷较小
应用 的钢丝、开口 举例 销、钉子、拉
杆、焊接件
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•随含C量提高，强度增
•
加Mn表示含Mn量较高大。，塑性降低
•wc＝0.05-0.75%
•常用热处理：正火、调质、淬火、回火、渗碳
•性能调节方法：渗碳 、回火
牌 08F、10 15、20 、25 30、35 、40 、45 55、60 、65 、
号
（碳素渗碳钢）
、50
65Mn
（碳素调质钢） （碳素弹簧钢）
轴类、齿轮、紧固 件、要求不高的表 面淬火件
•
简单的耐磨件、 简单的弹簧、钢 丝绳等
碳素工具钢 •碳素钢 •钢 •合金钢
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素工具钢 •铸造碳钢
•牌号：T10A
•碳
•平均含碳量的千分数。数字后加A表示高级优质碳素工具钢
•P、S含量低于一般优质碳素工具钢
•wc＝0.65-1.35%
•T8MnA，含C%=0.8%、含 Mn、高级
• 主要牌号：T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13
• 性能特点：热处理后，硬度、耐磨性高；塑性、韧性低；淬透性
差
• 书山有路勤为径，
学海无涯苦作舟
主要应用：小截面刃具、模具
•
铸造碳钢•碳素钢 •钢 •合金钢
压辆
锅
炉
、
容 器 书山有路勤为径，
学海无涯苦作舟
船舶、 桥梁、 车辆、 大型容 器、大 型钢结 构、起 重机械
建筑 结构 、船 舶、 化工 容器
桥梁 港口 、起 工程 重机 结构
、造 船、 石油 井架
桥梁 、高 压容 器、 电站 设备 、大 型船 舶
大型 焊接 结构 、大 桥、 造船 、车 辆
•
中温 高压 容器 (<50 0C)
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素工具钢 •铸造碳钢
•牌号：ZG200-400
•铸钢 •s •b
•wc＝0.15-0.60%
• 主要牌号：ZG200-400, ZG230-450, ZG270-500, ZG310-570, ZG340640
• 主要应用：形状复杂、力学性能要求高、铸铁难以满足的零件
•合金结构钢 •合金工具钢
•工程结构钢 •机器结构钢
•特殊性能•用钢途
• 低含碳量（wc<0.2%） • 根据不同要求添加合金
• 一定的综合力学性能和屈强比 • 良好的压力加工和焊接性能
•建筑、船舶、桥梁 、运输工具、高压
• 元素，总量<3%
• 耐侯性和耐冷脆性
容器、军工
•我国几种低合金高强度钢的用途
常用结构材料介绍
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月9日星期四
•黑色金属材料 •有色金属材料 •金属材料
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素钢 •碳素工具钢 •钢 •合金钢 •铸造碳钢 •灰口铸铁 •铁 •白口铸铁 •球墨铸铁……
•Cu、 Al、Ti、Mg合金
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
级 300MPa 350MPa
400MPa 450MPa
500MPa 650M
别
Pa
牌 12Mn 09Mn
号
Nb
16Mn
12MnP 16Mn 10MnN 14MnVT 15MnV 14Mn 18MnMo 14CrMn
Re Nb bRe
iRe
N MoVB Nb MoVB
Re
船桥
用 途
舶 、 低
梁 、 车
%
0.25
%
wP0.045% wP0.035%
-0.60%
•碳素结构钢
Baidu Nhomakorabea
•按用途分类
•优质碳素结构钢
•碳素钢 •碳素工具钢
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•铸造碳钢
•
高级优质钢
wS0.020% wP0.030%
碳素结构•钢碳素钢 •钢 •合金钢
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素工具钢 •铸造碳钢
锅炉 、化 工、 石油 的高 压厚 壁容 器
(<500
C)
中温 高压 容器 (400~ 560 C)
调质钢 •钢 •碳素钢
•合金结构钢 •合金工具钢
•合金钢 •特殊性能钢
•工程结构钢 •机器结构钢
•调质钢 •渗碳钢 •弹簧钢 •轴承钢
•成分特点
• 中含碳量（wc=0.30~0.50%） • 添加Cr、Ni、Mn、Si增加淬透性， • 固溶强化 • 添加少量Mo、W、V等细化晶粒， • 提高回火稳定性
•合金钢
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
合金钢
•工程结构钢
•合金结构钢
•合金工具钢 •特殊性能钢
•机器结构钢
•刃具钢 •模具钢 •量具钢
•高强度钢 •耐蚀钢 •耐热钢 •耐磨钢 •易切削钢 •
•低合金结构钢 •造船用钢 •锅炉用钢 •耐候钢
•调质钢 •渗碳钢 •弹簧钢 •轴承钢
•成分特点
工程结构钢 •钢 •碳素钢 •合金钢 •性能要求
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
合金钢
• 主要合金元素 • Al、Co、Si、Cu、Mo、Ni、Cr、Mn
• 合金元素的主要作用 • 细化晶粒 • 固溶强化（形成合金渗碳体或特殊碳化物） • 提高淬透性 • 提高回火稳定性 • 获得室温奥氏体（奥氏体不锈钢）
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
•碳素钢 •钢
•
碳素钢
•成分(GB/T 13304-91)
合金元素
Cr Mn Mo Ni Si Ti W V
最大含量／wt. 0.30 1.00 0.05 0.30 0.50 0.05 0.10 0.04 ％
•按成分分类
低碳钢 中碳钢 高碳钢 普通质量 钢
优质钢
wc0.25 wc＝ wc>0.60 wS0.050% wS0.035%
性 强度低、 强度较低、塑性 强度、塑性、韧性 强度高、塑性低
能 塑性好 韧性较好
配合较好
特
渗碳后获得表面 经调质后可获得优 淬火中温回火处
点
硬度高、心部韧 良的综合力学性能 理后有较好的弹
性好的零件
性
应 用 举 例 书山有路勤为径，
学海无涯苦作舟
冷冲压件 、焊接件
负载不大的轴、 销、齿轮、垫片 及渗碳件
•主要牌号及应用
Q215
铆钉、短轴 、拉杆、垫 圈、渗碳件 、焊接件
Q235
连杆、螺栓、螺母 、轴类支架、角钢 、槽钢、工字钢、 圆钢、焊接件
•
Q255
轴类、 吊钩、 型钢
Q275 轴、 齿轮
优质碳素结构钢
•钢
•碳素钢 •合金钢
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素工具钢 •铸造碳钢
•牌号：45
•平均含碳量的万分数。数字后加F表示沸腾钢
•牌号：Ｑ２３５-Ｂ·b
•屈 •屈服点 •s
•脱氧方法：Ｆ—沸腾钢；b—半镇静钢 •质量等级：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
•wc＝0.06-0.38%
•常用热处理：一般不热处理，直接使用
•Q235-AF
A级沸腾钢
牌号
Q195
主要 受载荷较小
应用 的钢丝、开口 举例 销、钉子、拉
杆、焊接件
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•随含C量提高，强度增
•
加Mn表示含Mn量较高大。，塑性降低
•wc＝0.05-0.75%
•常用热处理：正火、调质、淬火、回火、渗碳
•性能调节方法：渗碳 、回火
牌 08F、10 15、20 、25 30、35 、40 、45 55、60 、65 、
号
（碳素渗碳钢）
、50
65Mn
（碳素调质钢） （碳素弹簧钢）
轴类、齿轮、紧固 件、要求不高的表 面淬火件
•
简单的耐磨件、 简单的弹簧、钢 丝绳等
碳素工具钢 •碳素钢 •钢 •合金钢
•碳素结构钢 •优质碳素结构钢 •碳素工具钢 •铸造碳钢
•牌号：T10A
•碳
•平均含碳量的千分数。数字后加A表示高级优质碳素工具钢
•P、S含量低于一般优质碳素工具钢
•wc＝0.65-1.35%