合金钢 非合金钢
第5章 第3节非合金钢的牌号及用途1
质量等级： 、 、 、 质量等级：A、B、C、D （低---------高) 高
例： Q235AF 表示屈服点为235MPa、 质量为A级的沸腾碳素结构钢。 级的沸腾碳素结构钢。
Q275B 表示屈服点为275MPa、 质量为B级的镇静碳素结构钢。 级的镇静碳素结构钢。
2、应用 、
课 前 复 习
非合金钢、 低合金钢 1、钢按化学成分可分为： 、钢按化学成分可分为： 、 合金钢 三大类 2、非合金钢按碳的质量分数可以分为 低碳钢 、 、 中碳钢 和 高碳钢 三类。 三类。 3、非合金钢按质量等级可以分为普通质量非合金钢 、 、 优质非合金钢 和 特殊质量非合金钢 三类。 三类。 4、非合金钢按用途分为 、 碳素结构钢 和 碳素工具钢 。
作为钢材的销售人员，你想向我推销以下 材料，你能给我解释一下牌号的含义吗？
1 2 3 4
Q235 A Q235 D 45 参考书P42-44 08F
一、普通质量非合金钢 1、牌号 Q××× ×××AF(b) ×××
屈服点 屈服点σ 的值 的值(Mpa) 屈服点σs的值
沸腾钢 F
脱氧 半镇静钢 b 方法 镇静钢 Z(省略不写 省略不写) 省略不写
见表5 见表5-2（P43） P43）
Q195、Q215、Q235、Q255、 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275
一般用于受力不大 的零件，如螺钉、 的零件，如螺钉、 螺母、垫圈等。 螺母、垫圈等。 用于受力中等 的零件，如轴、 的零件，如轴、 链轮、拉杆等。 链轮、拉杆等。
二、优质非合金钢
请你说出下列牌号的含义及应用
Q215 4、3、4、6 三 1、2、4
08F ———表示Wc为0.08%的优
非 合金钢
≤0.025 ≤0.025
≤0.025 ≤0.015
4.3 常用非合金钢
4.3.1 我国钢铁产品牌号表示方法
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.
（4）造影病人均应于术前纠正脱水状态，保证充 足的液体入量。
第二节
胆系、泌尿系、子宫输卵管、胃肠道造影剂
硫酸钡【典】【基】【医保（甲）】 常用胃肠X线造影剂。
碘番酸【典】【医保（甲）】
常用胆囊及胆管造影剂。
第三节 脊髓及其他体腔的造影剂
碘苯酯【典】【医保（甲）】
主要脊髓蛛网膜下腔 造影剂。
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
H 头 沸腾钢
预防
（1）有碘过敏史或碘试验阳性者，禁用常规碘造 影剂。
（2）碘过敏但反应较轻者，必须实行造影检查时， 可采用非离子型造影剂，使用前，先给地塞米松 5～10mg，并做好抢救准备。
（3）高危病人难以耐受离子型造影剂的副反应， 可选用非离子型造影剂，但仍不能放松对非离子 型造影剂发生毒副反应的警惕性。
来 源 炼钢原料和燃料。
第9讲非合金钢、低合金钢
非合金钢一、碳素结构钢碳素结构钢的硫、磷含量较多，但碳含量低，由于冶炼容易，工艺性好，价格便宜，具有较高的强度和良好的塑性与韧生。
因此，碳素结构钢广泛用于一般建筑、工程结构及普通机械零件。
约占钢材总量的70％。
Q195、Q215、Q235塑性好，有一定的强度，用于制造受力不大的零件，如：螺钉、螺母、垫圈等，焊接件、冲压件及桥梁建筑等金属结构件。
Q255、Q275强度较高，用于制造承受中等载荷的零件，如：小轴、销子、连杆、农机零件等。
二、优质碳素结构钢Ws、Wp均≤0.035％。
这类钢随钢号数字增加，其碳的含量增加，组织中的珠光体量增加，铁素体量减少，因此钢的强度也随之增加，而塑性指标越来越低。
08F、10F钢的含碳量低，塑性好，焊接性能好，主要用于制造冲压和焊接件。
15、20、25钢属于渗碳钢。
这类钢强度低，但塑性和韧性较高，焊接性和冷冲压性都好，可以制造各种受力不大，但要求高韧性的零件，此外还可用作冷冲压件和焊接件。
渗碳钢经渗碳、淬火＋低温回火后，表面硬度可达60HRC以上，耐磨性好，而心部具有一定的强度和韧性，可用来制作表面耐磨并能承受冲击载荷的零件。
30、35、40、45、50、55钢属于调质钢，经淬火＋高温回火后，具有良好的综合力学性能，主要用于要求强度、塑性和韧性都较高的机械零件，如轴类零件。
这类钢在机械制造中应用最广泛，其中以45钢更为突出。
60、65、70钢属于弹簧钢，经淬火＋中温回火后可获得高的规定非比例伸长应力，主要用于制造弹簧等弹性零件及耐磨零件。
三、碳素工具钢这类钢的含碳量为Wc＝0.65％～1.35％，分优质碳素工具钢与高级优质碳素工具钢两类。
牌号后加“A”的属高级优质（Ws≤0.020％，Wp≤0.030％；对平炉冶炼的钢，Ws≤0.025％）。
碳素工具钢在机械加工前一般进行球化退火，组织为F+细小均匀分布的粒状渗碳体，硬度≤217HBS。
作为刃具，最终热处理为淬火（一般为760～780℃）＋低温回火（180℃），组织为回火马氏体＋粒状渗碳体＋少量残余奥氏体。
EN 10028-2 2016 承压用钢板材 高温性能的非合金钢和合金钢(中文版)
EN10025-7：2017承压用钢板第7部分：高温性能的非合金钢和合金钢（非合金和低合金热强钢）狮子十之八九译目录欧洲标准前言（略）1 范围2 引用标准（略）3 术语和定义4 尺寸公差5 质量计算6 分类和名称6.1 分类6.2 名称7 订货信息7.1 强制性信息7.2 非强制性信息7.3 订货信息示例8 要求8.1 炼钢工艺8.2 供货条件8.3 化学成分和耐化学腐蚀性8.4 力学性能8.5 表面条件8.6 内部质量8.7 抗氢致裂纹8.8 CrMo钢的脆化9 检验9.1 检验类型和检验文件9.2 试验9.3 复验、分类和再处理10 取样11 试验方法12 标记附录A （信息）热处理指南附录B（信息）临界时间温度参数Pcrit.和消应力温度以及保温时间附录C（信息）1％（塑性变形）的蠕变极限和持久强度参考数据附录D（标准）抗氢致开裂性评估附录E（标准）步冷试验附录F（信息）与EN10028-2:2009版之间的变化附录ZA（信息）本欧洲标准与2014/68/EU指令基本要求的之间的关系参考文献（略）欧洲标准前言（略）1 范围本欧洲标准给出了表1中可焊接具有高温性能的非合金以及合金承压用钢板材的要求。
EN 10028-1中的要求同样适用。
注1：一旦本欧洲标准根据指令2014/68/EU在欧盟官方公报（OJEU）上发布，则符合指令2014/68/EU 基本安全要求（ESRs）的假设仅限于本欧洲标准（本系列第1部分和本系列第7部分）中材料的技术数据，且不假设材料对特定的设备的充分性。
因此，需要根据设备具体项目的设计要求，对本材料标准中规定的技术数据进行评估，以验证是否满足指令2014/68/EU的ESRs要求。
2 引用标准（略）3 术语和定义对于此欧洲标准的使用，EN 10028-1：2017中术语和定义适用。
4 尺寸公差应根据EN 10028-1：2017。
5 质量计算应根据EN 10028-1：2017。
碳钢的分类
（5）按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢、电炉钢； 分酸性和碱性。
说明：一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。
三、碳钢的牌号及表示方法
①普通碳素结构钢
现行标准规定表示方法为：Q×××-××。
Q=屈服点的汉语拼音第一个字母，×××为钢的屈服强度值（单位MPa）第三部分×是质量等级，分为A、B两级，其中B级质量优于A级，第四部分是脱氧方法。有F、b、Z沸腾钢，半镇静钢，镇静钢。
②优质碳素钢（含硫量≤0.040％、含磷量≤0.040％）
③高级优质碳素钢（含硫量≤0.030％、含磷量≤0.035％）
（3）按用途可以把碳钢分为
①碳素结构钢 ，主要用于制做各种工程结构件和机器零件，一般为低碳钢。
②碳素工具钢，主要用于制做各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢。
（4）按脱氧方法可分为
其中它们的碳的质量分数分别为低<0.25%,中=0.25%~0.60%,高>0.60%,按主要质量等级可分为:普通,优质,特殊质量非合金钢
三
按非合金钢的用途分类可以分为:1碳素结构钢2碳素工具钢
2.低合金钢
合金元素总量小于3.5%的合金钢叫做低合金钢.低合金钢是相对于碳钢而言的,是在碳钢的基础上,为了改善钢的一种或几种性能,而有意向钢中加入一种或几种合金元素.加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时,称这种钢为合金钢.当合金总量低于3.5%时称为低合金钢.合金含量在3.5-10%之间称为中合金钢;大于10%的称为高合金钢.
钢按化学成份分为非合金钢，低合金钢，合金钢
1.非合金钢
非合金钢
一钢是以铁为主要元素,碳的质量分数一般在2.11%以下,并含有其它元素,
铸造材质性能
钢:碳质量分数小于%的铁碳合金.是现代工业顶用途最广、用量最大的金属材料。
钢的分类一、按化学成份分类1.非合金钢（碳素钢）碳素钢按照C含量分类:a.高碳钢:C≥% 如：60# 、T八、T10b.中碳钢:C:% % 如：45#、ZG45c.低碳钢:C≤% 如：Q2352. 合金钢合金钢按照钢中合金元素含量分类a.低合金钢如：LCC、LCBb.合金钢如：LCC、LCBc.高金钢如：LCC、LCBa.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
二、按钢的质量分类按照钢中有害杂质(S、P)的多少1.普通质量钢:S:%～%,P:～%2.优质钢:S:%～%,P:～%3.高级优质钢:S≤%,P≤%三、按钢的金相组织分类铁素体是c溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,具有体心立方晶体结构,用字母F表示.2.奥氏体:奥氏体是c溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体．具有面心立方晶体结构，用字母A表示3.马氏体:马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
通常常利用M来表示4.双相钢(铁素体+奥氏体)四、按钢的用途分类1.结构钢a.用作工程结构的钢. 属于这种钢的有碳素结构钢、低合金结构钢b.用作各类机械零件的钢. 包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等2.工具钢工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢。
它们用来制造刃具、模具和量具等3.特殊性能钢这种钢具有特殊的物理、化学性能，它包括不锈钢、耐热钢、低温用钢，高温用钢等。
五、按钢材成形方式分类1.轧钢通过压力加工轧机辗压进行塑性变形而成的成型材2.锻造钢通过锻锤的往复冲击,使金属产生塑性变形3.铸钢铸造所用钢材其不锈铸钢工业上应用的不锈钢按金相组织可分为四大类：奥氏体不锈钢,马氏体不锈钢，双相不锈钢, 铁素体不锈钢不锈钢中各金属元素的作用不锈钢:在空气中能抵抗侵蚀的叫不锈钢，这种钢主要含铬、镍等合金元素，有的还含有少量的钼、钒、铜、锰、氮或其他元素。
非合金钢、碳钢、合金钢、铸铁、焊接工艺解析
非合金钢，碳钢，合金钢，铸铁，焊接工艺解析Fe-Fe3C相图第一章：非合金钢（碳钢）铁碳合金：是以铁和碳为基本组元组成的合金，是钢和铸铁的统称一、非合金钢:含碳量小于2.11%，并含有少量的锰、硅、磷、硫、等杂志元素的铁碳合金。
碳钢的分类：1、按含碳量分类：2、1）、低碳钢（W c<0.25%）2）、中碳钢（W c =0.25~0.60%）3）、高碳钢（W c >0.60%）2、按质量分类1）普通质量碳钢（W s≥0.045%、W p≥0.045%）2）优质碳钢3）特殊质量碳钢（W s≤0.020%、W p≤0.020%）3、按用途分类1）碳素结构钢2）优质碳素结构钢3）碳素工具钢4）碳素碳钢按脱氧方式不同：●沸腾钢（F）脱氧不完全的钢●镇静钢（Z）完全脱氧的钢●半镇静钢（b）●特殊镇静钢（TZ）通常Z和TZ可省略，如：Q235-A·F表示≥235MPa，质量等级为A级。
脱氧方法为沸腾钢的碳素结构钢。
3普通碳素结构钢的牌号、主要成分、力学性能(摘自GB/T700-1988)●如45钢，表示其平均含碳量（万分数）为0.45%。
●优质碳素结构钢分为普通含锰量（W Mn≤0.7%）和较高含锰=0.7%~1.2%）两类。
含锰量较高的优质碳素结构钢量（WMn在两数字后面加Mn字，脱氧方法表示法同碳素结构钢。
碳素工具钢碳素工具钢含碳量比较高（W C =0.65%~1.35%）,硫、磷杂志含量较少，一般经淬火，低温回火后硬度比较高，耐磨性好，但塑性较低。
主要用于要求不很高的刃具，量具和模具。
碳素工具钢的牌号用<碳>的汉语拼音首字母<T>后加数字组成。
数字表示钢中的平均含碳量的千分数，如T9钢，表示钢种平均含碳量为0.9%的优质碳素工具钢，查表可知，随着钢号的增大，含碳量的增大，钢的硬度和耐磨性也增加，但韧性却降低。
碳素铸钢铸钢的含碳量一般在0.15%~0.6%范围。
非合金钢
第二节 非合金钢
(三)特殊质量非合金钢 三 特殊质量非合金钢 特殊质量非合金钢中的碳素工具钢是用于制造刀具、模 特殊质量非合金钢中的碳素工具钢是用于制造刀具、 具和量具的钢。由于大多数工具都要求高硬度和耐磨性好， 具和量具的钢。由于大多数工具都要求高硬度和耐磨性好， 故碳素工具钢碳的质量分数都在0.7％以上， 故碳素工具钢碳的质量分数都在 ％以上，而且此类钢都 是优质钢和高级优质钢，有害杂质元素(S硫 含量较少， 是优质钢和高级优质钢，有害杂质元素 硫、P磷)含量较少， 磷 含量较少 质量较高。 质量较高。 碳素工具钢的牌号以“ 的汉语拼音字首)开头 碳素工具钢的牌号以“T”(“碳"的汉语拼音字首 开头， 碳 的汉语拼音字首 开头， 其后的数字表示平均碳的质量分数的千分数。例如T8表示 其后的数字表示平均碳的质量分数的千分数。例如 表示 平均碳的质量分数为0.80％的碳素工具钢。若为高级优质碳 平均碳的质量分数为 ％的碳素工具钢。若为高级优质碳 素工具钢则在牌号后面标以字母A， 素工具钢则在牌号后面标以字母 ，如Tl2A表示平均碳的质 表示平均碳的质 量分数为1.20％的高级优质碳素工具钢。碳素工具钢的牌号、 量分数为 ％的高级优质碳素工具钢。碳素工具钢的牌号、 化学成分、硬度和用途见表2—3。 化学成分、硬度和用途见表 。
退火正火淬火回火?退火是将工件加热到适当温度根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间然后进行缓慢冷却不同的保温时间然后进行缓慢冷却目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态获得良好的工艺性能和使用性能或者为进一步淬火作组织准备
第二节 非合金钢
钢的分类： 钢的分类： 钢按化学成分可分为非合金钢 非合金钢、 钢按化学成分可分为非合金钢、低合金钢和合 金钢三大类 三大类。 金钢三大类。 非合金钢（碳钢）： 非合金钢（碳钢）： 以铁为主要元素 碳的质量分数小于2％ 要元素， 指以铁为主要元素，碳的质量分数小于 ％并 含有其他少量元素的铁碳合金 铁碳合金。 含有其他少量元素的铁碳合金。实际生产中使用的 非合金钢除含有碳元素之外，还含有少量的硅 非合金钢除含有碳元素之外，还含有少量的硅、锰、 等元素，这些元素通称为杂质元素，其中硅 硫、磷等元素，这些元素通称为杂质元素，其中硅、 锰是有益元素， 磷是有害元素。 锰是有益元素，硫、磷是有害元素。 ．
合金钢分类都有哪些
合金钢分类都有哪些合金钢分类都有哪些?在国家标准GB/T 13304—91《钢分类》中，按照化学成分、主要质量等级和主要性能及使用特性，将钢分为非合金钢、低合金钢、合金钢三大类。
以下主要介绍低合金钢和合金钢。
(1) 低合金钢低合金钢是指合金元素的种类和含量低于国标规定范围的钢。
按质量等级(即按低合金钢中有害杂质S、P的含量)又可将低合金钢分为普通质量低合金钢(如一般低合金高强度结构钢、低合金钢筋钢等);优质低合金钢(如通用低合金高强度结构钢、锅炉和压力容器用低合金钢、造船用低合金钢等);特殊质量低合金钢(如核能用低合金钢、低温压力容器用钢等)。
(2) 合金钢合金钢是指合金元素的种类和含量高于国标规定范围的钢。
按质量等级，合金钢可分为优质合金钢(如一般工程结构用合金钢、耐磨钢、硅锰弹簧钢等);特殊质量合金钢(如合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢等)。
习惯上按合金元素总量将合金钢分为：低合金钢(wMe10%)。
按合金元素种类将合金钢分为：铬钢、锰钢、硅锰钢、铬镍钢等。
按用途将钢分为：结构钢、工具钢、不锈钢及耐热钢等。
二.合金钢牌号表示方法合金钢的牌号是由含碳量数字、合金元素符号及合金元素含量数字顺序及汉语拼音字母组成的。
如60Si2Mn、1Gr13、GCr15等。
1.含碳量数字。
当含碳量数字为两位数时，表示钢中平均含碳量的万分数;当含碳量数字为一位数时，表示钢中平均含碳量的千分数。
例如60Si2Mn钢平均wC 为万分之六十即0.6%，1Gr13钢平均wC为千分之一即0.1%。
2.合金元素含量数字。
表示该合金元素平均含量的百分数。
当合金元素平均含量小于 1.5%时不标数字。
例如60Si2Mn钢平均wSi =2%、wMn(3)对回火转变的影响。
合金钢耐回火性好，回火后强韧性配合更好，有些钢可产生“二次硬化” ，合金钢回火时马氏体不易分解，抗软化能力强，即提高了钢的耐回火性，回火后能有更好的强韧性配合。
第七章 工业用钢习题参考答案
第七章工业用钢习题参考答案第七章工业用钢习题参考答案一、解释下列名词1、非合金钢(或碳素钢简称碳钢)：是指含碳量在0.0218%～2.11%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。
低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。
合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。
合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。
2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。
合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。
轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。
不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。
耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。
3、热硬性(或称红硬性)：钢在高温下保持高硬度的能力。
回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。
二次硬化：含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。
二、填空题1、Ni、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大 Fe-Fe3C 相图的γ区，使临界点A4_上升__，A3_下降_ 。
2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余奥氏体。
3、含Cr、Mn 的合金结构钢淬火后在550～600℃回火后，将出现第二类回火脆性。
4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、__S__、_Pb_、_Ca_，这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。
5、对40Cr 钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应水中冷却，目的是防止第二类回火脆性。
6、以铅浴等温处理的冷拉弹簧钢丝，经绕制成弹簧后应进行去应力退火处理，而不需象热轧弹簧那样要进行淬火处理。
非合金钢
5.按专门用途分类
锅炉用钢 g
桥梁用钢 q 矿用钢 K -------
三、常用非合金钢的种类、牌号及应用
1.碳素结构钢（GB/T 700-1988、2006） 牌号：Q235AF
沸腾钢 质量等级为A级 屈服点σs≥235MPa “屈”字汉语拼音首字母
用途：广泛用作一般工作条件的化工容器，也可用来
制作受力不大的机械零件
储气罐
吸收塔
减速器中的轴和齿轮
反应釜中的轴
三、常用非合金钢的种类、牌号及应用
3.工程用铸造碳钢（GB/T 11352-2009) 牌号：ZG200-400
三、常用非合金钢的种类、牌号及应用
4.碳素工具钢(GB/T 1298-2008)
T12A
高级优质 平均碳的碳的质量的千分数
碳的汉语拼音首字母
常用工程材料
--非合金钢
工程材料的分类
黑色金属（钢铁）
钢铸铁非合金钢（碳 Nhomakorabea） 低合金钢 合金钢
工 程 材 料
金属材料 非金属材料
有色金属
复合材料
铁矿石
还原反应 生 铁
去除杂质
焦炭 脱碳 钢 坯 加Si、Mn、 Al脱氧 炼钢
一、杂质元素对钢性能是影响
硅（Si）：提高强度和硬度
锰（Mn）：提高强度和硬度 硫（S）：引起“热脆” 磷（P）：引起“冷脆”
三、常用非合金钢的种类、牌号及应用
2.优质碳素结构钢（GB/T 699-1999、 2008) 牌号：20、45
平均碳的质量分数的万分之几： 如45表示wc=0.45%的优质碳素结构钢 成分范围包含了低碳钢、中碳钢、高碳钢
08、10：用于制作冷冲压件和焊接件 15、20、25：可用于制作容器、管道等焊 接件，也可制作轴、齿轮等机械零件（需 经渗碳、淬火+低温回火后使用） 30、35、40、45、50、55：用作轴、齿 轮、连杆等机械零件（一般经调质或正火 后使用） 60、65、70、75、80、85：用于制作弹 簧、钢丝绳及耐磨件
非合金钢及合金钢
3
第9章 非合金钢及合金化
[本章内容]: 9.1非合金钢 9.2合金钢
9.1.1 分类
•外形
•碳质量分数 •冶金质量
低碳钢 <0.25%
普通质量
中碳钢 高碳钢
0.25–0.6%
>0.6%
优质 特殊质量
•脱氧程度
沸腾钢 镇静钢 半镇静钢
•冶炼方法
平炉钢 转炉钢
大连理工大学经济系0501班 姜珊
4
第9章 非合金钢及合金化
2.优质非合金结构钢
高级优质钢在钢号后加字母A 20A
08F 沸腾钢
10-25 低碳钢
30-55 中碳钢
60、65 高碳钢
强度低 塑性好 强硬度低 塑韧性 综合力学性能好 好 冷冲压和焊接 性能好
强度 弹性好
冷冲压件
冷冲压件焊接构 制造齿轮、连杆 弹性零件和耐磨
外壳、容器、罩 件，受力不大、 、轴类零件
9.2.2 合金钢的编号
5.不锈钢和耐热钢
表示碳质量分数千分之几的数字 +合金元素符号+
质量分数百分数的数字
滚珠轴承
12Cr16 5Cr13
涡轮机机壳
大连理工大学经济系0501班 姜珊
13
第9章 非合金钢及合金化
[本章内容]: 9.1非合金钢 9.2合金钢
9.2.3 工程上常用的合金钢---低合金高强度结构钢
2.5吨大齿轮铸件
大连理工大学经济系0501班 姜珊
ZG25
T8
丝 锥
9
第9章 非合金钢及合金化
[本章内容]: 9.1非合金钢 9.2合金钢
9.2.1 合金钢的分类
•所含合金元素 低合金钢 <5%
钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用途
钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用途整理：傅登兵钢是指以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下并含有其他元素的材料。
中华人民共和国国家标准“钢分类”（GB/T13304-1999）参照采用国际标准，对钢的分类做出了具体的规定。
该标准第一部分规定了按照化学成分对钢进行分类的基本原则，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类，并且规定了非合金钢、低合金钢和合金钢中合金元素的含量的基本界限值。
该标准第二部分规定了非合金钢、低合金钢和合金钢按主要质量等级、主要性能及使用特性分类的基本原则和要求。
根据分类目的的不同，可以按照不同的方法对钢进行分类。
常用的分类方法有：按冶金方法分类、按化学成分分类、按冶金质量分类、按金相组织分类、按使用加工方法和按用途分类。
1. 按冶金方法分类根据冶炼方法和冶炼设备的不同，钢可以分为电炉钢、平炉钢和转炉钢三大类。
按炉衬材料的不同每大类又可分为碱性和酸性两类。
电炉钢还可以分为电弧炉钢、感应炉钢、真空感应炉钢和电渣炉钢等。
转炉钢还可以分为底吹、侧吹、顶吹和纯氧吹炼等转炉钢。
平炉钢多为碱性，平炉钢由于冶炼时间长、能耗高，正在逐步被淘汰。
按脱氧程度和浇注制度的不同可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，在表1中分别用（F）、（b）、（Z）和（TZ）表示冶炼时钢的脱氧方法。
沸腾钢为脱氧不完全的钢，在冶炼后期，钢中不加脱氧剂（如硅、铝等），浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出）。
这类钢的特点是钢中含硅量很低，标准规定含硅量不高于0.07%，这类钢的优点是钢的收得率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。
缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，因而性能不均匀。
镇静钢是完全脱氧的钢，浇注时钢液镇静不沸腾。
钢的组织致密，偏析小，质量均匀。
合金钢一般都是镇静钢。
半镇静钢是脱氧较完全的钢。
脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但与沸腾钢相比较，沸腾现象较弱。
这类钢具有沸腾钢和镇静钢某些优点。
碳钢的分类
②优质碳素钢（含硫量≤0.040％、含磷量≤0.040％）
③高级优质碳素钢（含硫量≤0.030％、含磷量≤0.035％）
（3）按用途可以把碳钢分为
①碳素结构钢 ，主要用于制做各种工程结构件和机器零件，一般为低碳钢。
②碳素工具钢，主要用于制做各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢。
度值（单位MPa）第三部分×是质量等级，分为A、B两级，其中B级质量优于A级，第四部分是脱氧方法。有F、b、Z沸腾钢，半镇静钢，镇静钢。
②优质碳素结构钢 用两位数表示，这两位数字是钢平均含碳量质量的万分比，高含锰量牌号在数字后加“Mn”，沸腾刚在后加“F”。
非合金钢是除了含有碳元素外还具有少量的元素如硅,锰,磷等少量元素,它按碳的质量分数分类可分为1低碳钢2中碳钢3高碳钢
其中它们的碳的质量分数分别为低<0.25%,中=0.25%~0.60%,高>0.60%,按主要质量等级可分为:普通,优质,特殊质量非合金钢
三
按非合金钢的用途分类可以分为:1碳素结构钢2碳素工具钢
（4）按脱氧方法可分为
①沸腾钢（F）、②镇静钢（Z）、③半镇静钢（b）；
（5）按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢、电炉钢； 分酸性和碱性。
说明：一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。
三、碳钢的牌号及表示方法
①普通碳素结构钢
现行标准规定表示方法为：Q×××-××。
Q=屈服点的汉语拼音第一个字母，×××为钢的屈服强
2.低合金钢
合金元素总量小于3.5%的合金钢叫做低合金钢.低合金钢是相对于碳钢而言的,是在碳钢的基础上,为了改善钢的一种或几种性能,而有意向钢中加入一种或几种合金元素.加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时,称这种钢为合金钢.当合金总量低于3.5%时称为低合金钢.合金含量在3.5-10%之间称为中合金钢;大于10%的称为高合金钢.
非合金钢(碳钢)
成
分 Wc=0.70-1.30%，高碳钢
高的硬度、强度，良好的耐 能 磨性，一定的塑性与韧性。
热 处 理 必须经淬火回火处理。 性
典型牌号
T8、T10、T12A
各类手工工具和低速工具。
应
用
如表2-6（P41） T10、 T12、T13A
不受振动和冲 击的耐磨工具， 如丝锥、锉刀、 乔刀、板牙、 量具等。
成
分 Wc=0.20-0.60%，低中碳
热 处 理 铸造成形，经热处理后使用。 性
较高的硬度、强度和塑性、 能 韧性，即综合力学性能较好。
典型牌号
ZG200-400
应
用
如表2-7（P42）
ZG200-400、ZG270-500、ZG310-570
用于受力不大， 用于受力较大 要求良好塑性 的复杂零件， 和焊接性的零 如轧钢机机架、 件，如机座、 轴承座、连杆、 变速箱壳体。 曲轴、缸体。 强度和耐磨性 较好，但韧性、 焊接性降低。 用于重载齿轮、 制动轮。
有益元素
有害影响 过多会造成塑性下降，冲
击性能变差。
来
源
炼钢时加入的脱氧剂。
轻S的有害影响；少量能溶 入F 中起固溶强化作用。
有益作用 能与S化合形成MnS，减
有益元素
有害影响 过多会造成塑性下降。
来
源
炼钢原料和燃料。
有益作用
在钢中形成FeS , FeS与Fe 有害影响 形成低熔点（985℃）共晶 体 分布在晶界上，使得对 有害元素 钢进行热加工时容易脆化 开裂，这种现象称为热脆。
分 Wc=0.05-0.85%，多数为 低中碳成分，少数高碳。 热 处 理 一般使用时必须进行热处理。 成
性
常见应用材料
常见应用材料1，非合金钢常见牌号：S275JR S335JR用途：焊接，铆接，螺栓连接等！对应国内材料：S275R性能类似16Mn，稍低。
S335JR类型国产Q345D！适合刀片材质：420542154225423515155015PM PR PF槽型。
2，合金结构钢（中碳，低碳）常见牌号：42CrMo421CrMoV5-7X37CrMoV5-121CrMoV5-1136CrNiMoHH用途：设备结构用！对应国内材料：类似国内42CrMo20CrMo35CrMo等！适合刀片材质：420542154225423515155015PM PR PF槽型。
3，碳素结构钢常见牌号：C40C50C35用途：设备结构用。
对应国内材料：40，35，45号适合刀片材质：420542154225423515155015PM PR PF槽型。
4，不锈钢常见牌号：X5CrNi18-10X30Cr13-RolleD CX20Cr14X20Cr13用途：各种防锈设备结构等。
刀具，医疗，航空等。
对应国内材料：X5CrNi18-10对应304接近的成分性能。
X30Cr13-RolleD CX20Cr14X20Cr13对应400系列的马氏体不锈钢。
适合刀片材质：202520151025112511151105MM MR MF槽型。
5，铸铁，铸钢常见牌号：EN-GJS-500-7GS-52GS-42GS26CrNiMo GS700-2用途：设备结构用。
对应国内材料：EN-GJS-500-7球铁500GS700-2球铁700GS-52GS-42中碳非合金铸钢GS26CrNiMo低合金铸钢适合刀片材质：3210321532055015KM KR KF槽型.6，其他钢材ST52.0P335TR1无缝钢管材料Fe360B热轧非合金结构钢适合刀片材质：420542154225423515155015PM PR PF槽型。
7，其他合金材料G-CuAllN14CuAll0Fe2CuAl11FeNi4铝青铜类CuSn12锡青铜类适合刀片材质：H13A H10锋利槽型！。
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合金钢非合金钢
合金钢和非合金钢是金属材料中常见的两种类型，它们在组成、性质和应用方面有着明显的差异。
本文将从多个角度对合金钢和非合金钢进行比较和分析。
合金钢是一种由铁和其他合金元素组成的钢材。
这些合金元素可以是铬、钼、镍、钛等，它们的加入可以改变钢材的化学成分和微观结构，从而赋予钢材更好的力学性能。
相比之下，非合金钢是由纯铁和少量的碳组成，不含其他合金元素。
因此，合金钢通常具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，而非合金钢则更加柔韧和容易加工。
合金钢和非合金钢在制造工艺上也存在差异。
合金钢需要通过熔炼、铸造和热处理等工艺来控制合金元素的含量和分布，以获得所需的性能。
而非合金钢的制造过程相对简单，主要是通过碳含量的控制来调整钢材的性能。
从应用方面来看，合金钢和非合金钢有着各自的优势和适用范围。
由于合金钢具有较高的强度和硬度，常用于制造机械零件、工具和刀具等需要承受较大载荷和磨损的部件。
同时，合金钢还被广泛应用于航空航天、汽车和能源等领域，以满足对材料性能的更高要求。
而非合金钢由于其良好的可加工性和韧性，常用于制造建筑结构、管道和容器等需要具备较高抗拉强度和耐久性的工程材料。
合金钢和非合金钢在价格上也存在差异。
由于合金钢需要添加昂贵的合金元素，其制造成本较高，因此相对较贵。
而非合金钢由于成分简单，制造成本相对较低，价格也相对较低。
合金钢和非合金钢是两种常见的金属材料，它们在组成、性质和应用方面存在明显的差异。
合金钢具有更好的力学性能和耐腐蚀性，适用于承受较大载荷和磨损的部件制造；而非合金钢则具有更好的可加工性和韧性，适用于建筑结构和工程材料。
在选择材料时，需要根据具体的应用需求和经济考虑权衡利弊，选取合适的材料。