常见结构材料简介
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=8.94 g/cm3
Tm=1083 C
性能特点 • 塑性好，可进行各种冷热加工； • 导电、导热、耐腐蚀； • 无磁性
• 强度低，b=230-240MPa
纯铜 无氧铜
牌号
应用举例
T1 T2
导电、导热、耐腐蚀器件， 如电线、雷管等。
T3
电器开关、铆钉等
TU1 TU2 电真空器件
脱氧铜 TP1 TP2 汽油、气体冷凝管等焊接 用铜材
工程结构钢
成分特点：
• 低含碳量（wc<0.2%）； • 根据不同要求添加不同 合金元素，总量少于3%。
性能要求：
• 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； • 耐侯性和耐冷脆性。
用途：
建筑、船舶、桥梁、 运输工具、高压容 器、军工
我国几种低合金高强度钢的用途
级 300MPa 别
球墨 铸铁
蠕墨 铸铁
C: 3.6-3.9 Si: 2.0-2.8 Mn:0.3-0.6 S: <0.07 P: <0.10
C: 3.5-3.9 Si: 2.2-2.8 Mn:0.4-0.8 S: <0.10 P: <0.10
组织
性能
应用
牌号
• 抗拉强度低、压缩强 度高； • 塑性、韧性低； • 减摩性好； • 减震性好； • 缺口敏感性好。
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, ZG340-640 主要应用：形状复杂，力学性能要求高，选用铸铁难以满足要求的零件
合金钢
机器结构钢
合 金 结 构 钢
合
工程结构钢
炉、容
大型容器、 舶、化
器、油
大型钢结 工容器
罐
构、起重
机械
桥梁、 起重机
港口工 程结构、 造船、 石油井 架
桥梁、高 大型焊 中温高 压容器、 接结构、 压容器 电站设备、 大桥、 （<500 大型船舶 造船、 C）
车辆
锅炉、 化工、 石油的 高压厚 壁容器 （ <500 C）
中温高压 容器（ 40 0~560 C ）
合金调质钢
成分特点：
性能要求：
• 中含碳量（wc=0.30~0.50%）； • 添加Cr、Ni、Mn、Si增加淬透性，
固溶强化；
• 优良的综合力学性能； • 良好的淬透性。
• 添加少量Mo、W、V等细化晶粒，提
高回火稳定性
用途：
轴、杆类零件，齿 轮，链条等。
主要热处理：淬火高温回火。
常用合金调质钢的牌号及其用途
主要 9SiCr, 8MnSi, W18Cr4V
Cr12MoV, Cr12, 5CrNiMo, 5CrMnMo,
钢种 Cr06, Cr2, W, W6Mo5Cr4V2 CrWMn, 9Mn2V, 3Cr2W8V,
举例 9Cr2
Cr4W2MoV, 4Cr5MoSiV,
6W6Mo5Cr4V 5Cr4W5Mo2V
用途：
弹簧。
主要热处理：淬火中温回火，获得回火索氏体组织。表面喷丸。
常用合金弹簧钢的牌号及其用途
牌
65Mn
号
60Si2Mn
用 大尺寸的各种 车辆板簧、螺旋弹簧、
途 弹簧
安全阀用弹簧，工作温
度低于250 C耐热弹簧
55CrMnA
60Si2CrVA
50CrVA
30W4Cr2VA
大尺寸板 簧、螺旋 弹簧
高载荷耐冲击弹簧、 大截面高应力螺旋
齿轮、轴、蜗 杆、活塞销、 摩擦轮
20Mn2
20Cr
小齿轮、 小活塞销
小齿轮、 小轴、活 塞销
合金弹簧钢
成分特点：
• 中含碳量（wc=0.50~0.70%）； • 添加Cr、V、Mn、Si增加淬透性， 固溶强化，提高回火稳定性。
性能要求：
• 高弹性极限和屈强比； • 良好的综合力学性能； • 高疲劳强度。
工作温度低于250 弹簧，工作温度低
C耐热弹簧
于300 C耐热弹簧
500 C下工作 弹簧、锅炉安 全阀用弹簧
滚动轴承钢
成分特点：
• 高含碳量（wc=0.90~1.10%）； • 添加Cr （wCr=0.50~1.65%）提高 淬透性，细化碳化物。
性能要求：
用途：
• 高硬度、高耐磨性；
轴承的滚珠、滚针、
Ni25Ti2AlNb
ZGMn8 ZGMn13
• 良好切削性。• 热强性；
• 耐腐蚀。
• 抗氧化性。
提高S、P含量；奥氏体耐热钢； 奥氏体不锈钢；
加S、Se、Te等 铁素体耐热钢； 铁素体不锈钢；
改变非金属夹 马氏体耐热钢； 马氏体不锈钢；
杂物的组成、 性能；
珠光体耐热钢。
加Pb形成金属 夹杂。
Y12, Y20, Y40 1Cr18Ni9Ti
主要热处理：渗碳淬火低回火。
常用合金渗碳钢的牌号及其用途
牌
20CrMnTi
号
20MnTiB
用 广泛用于汽车、拖拉机 汽车拖拉机 途 工业30 mm直径以下的 上小截面、
高速、中重载冲击磨损 中等负荷齿
件，如变速箱齿轮
轮
20Cr2Ni4
传动齿轮、 轴、万向叉
18Cr2Ni4WA
20CrMn
大齿轮、花键 轴、曲轴
Mn, YP40, Y35 1Cr17
S, Y40CrS, YP1 2CrNi, YP30Cr
1Cr13
Mo
1Cr11MoV
1Cr18Ni9Ti 1Cr17 1Cr13, 2Cr13 3Cr13, 4Cr13
不锈钢金相
奥氏体不锈钢
马氏体不锈钢
铸铁分类、特点及应用
分类 成分 /wt.%
灰口 铸铁
C: 2.5-4.0 Si: 1.0-3.0 Mn: 0.5-1.2 S: <0.15 P: <0.12
黄铜
• Cu-Zn基合金
• wZn=0-50 wt. % • 良好的机械性能，易加工成形，耐大气、海水腐蚀。 • 色泽美丽，价格低廉。
普通黄铜
特殊黄铜
牌 H96 H90 H80 H68 HSn90-1 HSn62-1
9SiCr, CrWMn, GCr15, T10A,
T12A
说明：含碳量用千分数表示，wc>1.0%时不标注。高速钢不标注含碳量。
工具钢金相
高速钢 铸态
T7 经球化退火
特殊性能钢
超高强度钢
耐磨钢
易削钢
耐热钢
耐蚀钢
性 • 高强度；
• 承受严
能 • 合适的塑性； 要 • 高疲劳强度；
重冲击和 摩擦。
求 • 一定的冲击韧性和断
裂韧性。
主要 低合金中碳马氏体型； 高锰铸钢
种类 中合金中碳二次硬化型；（受冲击
或成 中合金低碳马氏体型； 载荷后表
分特 点
高合金超低碳马氏体时 效钢
面产生严 重加工硬 化）
主要 30CrMnSiNi2A 钢种 40Cr5MoSiV1(H13) 举例 25Si2Mn2CrNiMoVA
牌
40Cr
号
用 轴类、连杆螺 途 栓、进气阀、
重要齿轮等
40MnB
35CrMo
40CrNi
40CrNiMoA 40CrMnMo
45CrNiMoVA
中小截面 调质件
大截面齿轮、 重型传动轴、 大电机主轴等
强度高、韧性好 的零件，如轴、 齿轮、链条
大截面受冲击 零件，如偏心 轴、曲轴等
大截面重负 荷齿轮、轴 等。
机床床身， HT100
发动机缸 HT150
体，箱体， 阀体，泵
HT200
体等
HT250
HT300
HT350
• 具有灰铁基本性能； • 抗拉强度、屈服强度 高； • 有一定塑性、韧性； • 疲劳强度较高。
曲轴，连 QT400-18
杆，凸轮 QT450-10
轴，飞轮， 机器底座，
QT500-7
汽缸等 QT700-2
屈 s
脱氧方法：Ｆ——沸腾钢；Ｚ——；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。
主要牌号及应用
牌号
Q195
Q215
Q235
Q255
Q275
主要
应用 举例
受载荷较小的 铆钉、短轴、
钢丝、开口销、 拉杆、垫圈、
钉子、拉杆、 渗碳件、焊
焊接件
接件
GCr15SiMn
大型机械轴承，高耐 磨、高疲劳轴承
轴承钢金相
合金工具钢
分
合金刃具钢
类 低速刃具钢
高速钢
合金模具钢
冷作模具钢
热作模具钢
合金量具钢
性 • 高硬度；
• 高强度； • 高强度、高硬度；
能 • 高耐磨性；
• 高硬度； • 高耐磨性；
要 • 高红硬性；
• 高耐磨性； • 足够的韧性；
求 • 适当的强度、韧性。
连杆、螺栓、螺母、轴 类支架、角钢、槽钢、 工字钢、圆钢、重要的
焊接件
轴类、吊 钩、型钢
轴、齿轮
钢铁冶炼
优质碳素结构钢
牌号：45
平均含碳量的万分数。数字后加F表示沸腾钢，加Mn表示含Mn量较高。
wc＝0.05-0.75%
常用热处理：正火、调质、淬火、回火、渗碳
主要牌号、性能特点及应用
牌号 08F、10
常用结构材料简介 浙江大学
金属材料简介
黑 色
碳素钢 钢 合金钢
金
属
灰口铸铁
金
材 料
铁 白口铸铁
属 材
球墨铸铁……
料
有
色
金 属
Al、Cu、Ti、Mg合金
材
料
金属材料
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
• 足够的韧性。 • 抗热疲劳性、抗氧 化性、导热性
最终 淬火+低温回 淬火＋560 C 淬火+低温回火 淬火+高温回火
热处 火
三次回火
M’+合金碳化物 S’或T’
理及 M’+合金碳化 M’+合金碳化 +’
组织 物+’
物+’
• 高强度； • 高硬度； • 高耐磨性； • 组织稳定性。
淬火+低温回火 +深冷处理 M’
高强度高弹性零 件，如车辆扭力 轴
合金渗碳钢
成分特点：
• 低含碳量（wc=0.10~0.25%）； • 添加Cr、Ni、Mn、B增加淬透性， 固溶强化； • 添加少量Mo、W、V、Ti等形成稳 定碳化物，细化晶粒。
性能要求：
• 表面良好的耐磨性和高 强度、高硬度； • 心部良好的韧性。
用途：
轴、齿轮、蜗杆、 活塞销等。
15、20 、25 （碳素渗碳钢）
30、35 、40 、45 、50 55、60 、65 、65Mn
（碳素调质钢）
（碳素弹簧钢）
性能 特点
应用 举例
强度低、塑 性好
冷冲压件、 焊接件
强度较低、塑性韧性 较好，渗碳后可获得 表面硬度高而心部韧 性好的零件
负载不大的轴、销、 齿轮、垫片及渗碳件
强度、塑性、韧性配合 较好，经调质后可获得 优良的综合力学性能
QT900-2
• 介于灰铁和球铁之间；制动盘，
• 导热性，铸造性能， 排气管，
切削加工性能好。
汽缸盖，
活塞环等
RuT200 RuT300 RuT340 RuT380
RuT420
其它铸铁：可锻铸铁，冷硬铸铁，耐磨铸铁，耐热铸铁，耐蚀铸铁
白口铁、灰口铁、球墨铸铁
渗碳体
片状石 墨
球状石 墨
紫铜
纯铜（紫铜） FCC
轴类、齿轮、紧固件、 要求不高的表面淬火件
强度高、塑性低，淬 火中温回火处理后有 较好的弹性
简单的耐磨件、简单 的弹簧、钢丝绳等
碳素工具钢
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
wc＝0.65-1.35%
常用热处理：球化退火、淬火、低温回火
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 主要应用：小截面刃具、模具
合 金 钢
金 工 具 钢
刃具钢 模具钢 量具钢
特
高强度钢
殊 性
耐蚀钢
能
耐热钢
钢
耐磨钢
调质钢 渗碳钢 弹簧钢 轴承钢 易切削钢
低合金结构钢 造船用钢 锅炉用钢 耐候钢
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 • 强化（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）
350MPa
400MPa
450MPa
500MPa 650MPa
牌 12Mn 09Mn
号
Nb
16Mn
12MnPRe 16MnNb 10MnNbRe 14MnVTiRe 15MnVN 14MnMo 18MnMoN 14CrMnMoV
VBRe
b
B
用 船舶、 桥梁、 船舶、桥 建筑结
途 低压锅 车辆 梁、车辆、 构、船
分类： •按成分
低碳钢
中碳钢
低碳钢
普通质量钢
优质钢
高级优质钢
wc0.25% wc＝0.25- wcwenku.baidu.com0.60% 0.60%
wS0.050% wP0.045%
wS0.035% wP0.035%
wS0.020% wP0.030%
•按用途
碳素结构钢
优质碳素结构钢
碳素工具钢
铸造碳钢
碳素结构钢
牌号：Ｑ２３５-Ｂ·b
• 良好的综合力学性能；
套圈，某些工具、
• 高接触疲劳强度和弹性极限。 量具、模具。
主要热处理：正火、球化退火、不完全淬火低温回火，冷处理。
常用滚动轴承钢的牌号及其用途
牌
GCr9
号
用 较小尺寸轴承件 途
GCr15
大型机械轴承，高耐 磨、高疲劳轴承
GSiMnV
GSiMnMoV
GCr6
汽车、拖拉机、 汽车、拖拉机、 小尺寸 轧钢机用轴承 轧钢机用轴承 轴承件
Tm=1083 C
性能特点 • 塑性好，可进行各种冷热加工； • 导电、导热、耐腐蚀； • 无磁性
• 强度低，b=230-240MPa
纯铜 无氧铜
牌号
应用举例
T1 T2
导电、导热、耐腐蚀器件， 如电线、雷管等。
T3
电器开关、铆钉等
TU1 TU2 电真空器件
脱氧铜 TP1 TP2 汽油、气体冷凝管等焊接 用铜材
工程结构钢
成分特点：
• 低含碳量（wc<0.2%）； • 根据不同要求添加不同 合金元素，总量少于3%。
性能要求：
• 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； • 耐侯性和耐冷脆性。
用途：
建筑、船舶、桥梁、 运输工具、高压容 器、军工
我国几种低合金高强度钢的用途
级 300MPa 别
球墨 铸铁
蠕墨 铸铁
C: 3.6-3.9 Si: 2.0-2.8 Mn:0.3-0.6 S: <0.07 P: <0.10
C: 3.5-3.9 Si: 2.2-2.8 Mn:0.4-0.8 S: <0.10 P: <0.10
组织
性能
应用
牌号
• 抗拉强度低、压缩强 度高； • 塑性、韧性低； • 减摩性好； • 减震性好； • 缺口敏感性好。
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, ZG340-640 主要应用：形状复杂，力学性能要求高，选用铸铁难以满足要求的零件
合金钢
机器结构钢
合 金 结 构 钢
合
工程结构钢
炉、容
大型容器、 舶、化
器、油
大型钢结 工容器
罐
构、起重
机械
桥梁、 起重机
港口工 程结构、 造船、 石油井 架
桥梁、高 大型焊 中温高 压容器、 接结构、 压容器 电站设备、 大桥、 （<500 大型船舶 造船、 C）
车辆
锅炉、 化工、 石油的 高压厚 壁容器 （ <500 C）
中温高压 容器（ 40 0~560 C ）
合金调质钢
成分特点：
性能要求：
• 中含碳量（wc=0.30~0.50%）； • 添加Cr、Ni、Mn、Si增加淬透性，
固溶强化；
• 优良的综合力学性能； • 良好的淬透性。
• 添加少量Mo、W、V等细化晶粒，提
高回火稳定性
用途：
轴、杆类零件，齿 轮，链条等。
主要热处理：淬火高温回火。
常用合金调质钢的牌号及其用途
主要 9SiCr, 8MnSi, W18Cr4V
Cr12MoV, Cr12, 5CrNiMo, 5CrMnMo,
钢种 Cr06, Cr2, W, W6Mo5Cr4V2 CrWMn, 9Mn2V, 3Cr2W8V,
举例 9Cr2
Cr4W2MoV, 4Cr5MoSiV,
6W6Mo5Cr4V 5Cr4W5Mo2V
用途：
弹簧。
主要热处理：淬火中温回火，获得回火索氏体组织。表面喷丸。
常用合金弹簧钢的牌号及其用途
牌
65Mn
号
60Si2Mn
用 大尺寸的各种 车辆板簧、螺旋弹簧、
途 弹簧
安全阀用弹簧，工作温
度低于250 C耐热弹簧
55CrMnA
60Si2CrVA
50CrVA
30W4Cr2VA
大尺寸板 簧、螺旋 弹簧
高载荷耐冲击弹簧、 大截面高应力螺旋
齿轮、轴、蜗 杆、活塞销、 摩擦轮
20Mn2
20Cr
小齿轮、 小活塞销
小齿轮、 小轴、活 塞销
合金弹簧钢
成分特点：
• 中含碳量（wc=0.50~0.70%）； • 添加Cr、V、Mn、Si增加淬透性， 固溶强化，提高回火稳定性。
性能要求：
• 高弹性极限和屈强比； • 良好的综合力学性能； • 高疲劳强度。
工作温度低于250 弹簧，工作温度低
C耐热弹簧
于300 C耐热弹簧
500 C下工作 弹簧、锅炉安 全阀用弹簧
滚动轴承钢
成分特点：
• 高含碳量（wc=0.90~1.10%）； • 添加Cr （wCr=0.50~1.65%）提高 淬透性，细化碳化物。
性能要求：
用途：
• 高硬度、高耐磨性；
轴承的滚珠、滚针、
Ni25Ti2AlNb
ZGMn8 ZGMn13
• 良好切削性。• 热强性；
• 耐腐蚀。
• 抗氧化性。
提高S、P含量；奥氏体耐热钢； 奥氏体不锈钢；
加S、Se、Te等 铁素体耐热钢； 铁素体不锈钢；
改变非金属夹 马氏体耐热钢； 马氏体不锈钢；
杂物的组成、 性能；
珠光体耐热钢。
加Pb形成金属 夹杂。
Y12, Y20, Y40 1Cr18Ni9Ti
主要热处理：渗碳淬火低回火。
常用合金渗碳钢的牌号及其用途
牌
20CrMnTi
号
20MnTiB
用 广泛用于汽车、拖拉机 汽车拖拉机 途 工业30 mm直径以下的 上小截面、
高速、中重载冲击磨损 中等负荷齿
件，如变速箱齿轮
轮
20Cr2Ni4
传动齿轮、 轴、万向叉
18Cr2Ni4WA
20CrMn
大齿轮、花键 轴、曲轴
Mn, YP40, Y35 1Cr17
S, Y40CrS, YP1 2CrNi, YP30Cr
1Cr13
Mo
1Cr11MoV
1Cr18Ni9Ti 1Cr17 1Cr13, 2Cr13 3Cr13, 4Cr13
不锈钢金相
奥氏体不锈钢
马氏体不锈钢
铸铁分类、特点及应用
分类 成分 /wt.%
灰口 铸铁
C: 2.5-4.0 Si: 1.0-3.0 Mn: 0.5-1.2 S: <0.15 P: <0.12
黄铜
• Cu-Zn基合金
• wZn=0-50 wt. % • 良好的机械性能，易加工成形，耐大气、海水腐蚀。 • 色泽美丽，价格低廉。
普通黄铜
特殊黄铜
牌 H96 H90 H80 H68 HSn90-1 HSn62-1
9SiCr, CrWMn, GCr15, T10A,
T12A
说明：含碳量用千分数表示，wc>1.0%时不标注。高速钢不标注含碳量。
工具钢金相
高速钢 铸态
T7 经球化退火
特殊性能钢
超高强度钢
耐磨钢
易削钢
耐热钢
耐蚀钢
性 • 高强度；
• 承受严
能 • 合适的塑性； 要 • 高疲劳强度；
重冲击和 摩擦。
求 • 一定的冲击韧性和断
裂韧性。
主要 低合金中碳马氏体型； 高锰铸钢
种类 中合金中碳二次硬化型；（受冲击
或成 中合金低碳马氏体型； 载荷后表
分特 点
高合金超低碳马氏体时 效钢
面产生严 重加工硬 化）
主要 30CrMnSiNi2A 钢种 40Cr5MoSiV1(H13) 举例 25Si2Mn2CrNiMoVA
牌
40Cr
号
用 轴类、连杆螺 途 栓、进气阀、
重要齿轮等
40MnB
35CrMo
40CrNi
40CrNiMoA 40CrMnMo
45CrNiMoVA
中小截面 调质件
大截面齿轮、 重型传动轴、 大电机主轴等
强度高、韧性好 的零件，如轴、 齿轮、链条
大截面受冲击 零件，如偏心 轴、曲轴等
大截面重负 荷齿轮、轴 等。
机床床身， HT100
发动机缸 HT150
体，箱体， 阀体，泵
HT200
体等
HT250
HT300
HT350
• 具有灰铁基本性能； • 抗拉强度、屈服强度 高； • 有一定塑性、韧性； • 疲劳强度较高。
曲轴，连 QT400-18
杆，凸轮 QT450-10
轴，飞轮， 机器底座，
QT500-7
汽缸等 QT700-2
屈 s
脱氧方法：Ｆ——沸腾钢；Ｚ——；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。
主要牌号及应用
牌号
Q195
Q215
Q235
Q255
Q275
主要
应用 举例
受载荷较小的 铆钉、短轴、
钢丝、开口销、 拉杆、垫圈、
钉子、拉杆、 渗碳件、焊
焊接件
接件
GCr15SiMn
大型机械轴承，高耐 磨、高疲劳轴承
轴承钢金相
合金工具钢
分
合金刃具钢
类 低速刃具钢
高速钢
合金模具钢
冷作模具钢
热作模具钢
合金量具钢
性 • 高硬度；
• 高强度； • 高强度、高硬度；
能 • 高耐磨性；
• 高硬度； • 高耐磨性；
要 • 高红硬性；
• 高耐磨性； • 足够的韧性；
求 • 适当的强度、韧性。
连杆、螺栓、螺母、轴 类支架、角钢、槽钢、 工字钢、圆钢、重要的
焊接件
轴类、吊 钩、型钢
轴、齿轮
钢铁冶炼
优质碳素结构钢
牌号：45
平均含碳量的万分数。数字后加F表示沸腾钢，加Mn表示含Mn量较高。
wc＝0.05-0.75%
常用热处理：正火、调质、淬火、回火、渗碳
主要牌号、性能特点及应用
牌号 08F、10
常用结构材料简介 浙江大学
金属材料简介
黑 色
碳素钢 钢 合金钢
金
属
灰口铸铁
金
材 料
铁 白口铸铁
属 材
球墨铸铁……
料
有
色
金 属
Al、Cu、Ti、Mg合金
材
料
金属材料
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
• 足够的韧性。 • 抗热疲劳性、抗氧 化性、导热性
最终 淬火+低温回 淬火＋560 C 淬火+低温回火 淬火+高温回火
热处 火
三次回火
M’+合金碳化物 S’或T’
理及 M’+合金碳化 M’+合金碳化 +’
组织 物+’
物+’
• 高强度； • 高硬度； • 高耐磨性； • 组织稳定性。
淬火+低温回火 +深冷处理 M’
高强度高弹性零 件，如车辆扭力 轴
合金渗碳钢
成分特点：
• 低含碳量（wc=0.10~0.25%）； • 添加Cr、Ni、Mn、B增加淬透性， 固溶强化； • 添加少量Mo、W、V、Ti等形成稳 定碳化物，细化晶粒。
性能要求：
• 表面良好的耐磨性和高 强度、高硬度； • 心部良好的韧性。
用途：
轴、齿轮、蜗杆、 活塞销等。
15、20 、25 （碳素渗碳钢）
30、35 、40 、45 、50 55、60 、65 、65Mn
（碳素调质钢）
（碳素弹簧钢）
性能 特点
应用 举例
强度低、塑 性好
冷冲压件、 焊接件
强度较低、塑性韧性 较好，渗碳后可获得 表面硬度高而心部韧 性好的零件
负载不大的轴、销、 齿轮、垫片及渗碳件
强度、塑性、韧性配合 较好，经调质后可获得 优良的综合力学性能
QT900-2
• 介于灰铁和球铁之间；制动盘，
• 导热性，铸造性能， 排气管，
切削加工性能好。
汽缸盖，
活塞环等
RuT200 RuT300 RuT340 RuT380
RuT420
其它铸铁：可锻铸铁，冷硬铸铁，耐磨铸铁，耐热铸铁，耐蚀铸铁
白口铁、灰口铁、球墨铸铁
渗碳体
片状石 墨
球状石 墨
紫铜
纯铜（紫铜） FCC
轴类、齿轮、紧固件、 要求不高的表面淬火件
强度高、塑性低，淬 火中温回火处理后有 较好的弹性
简单的耐磨件、简单 的弹簧、钢丝绳等
碳素工具钢
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
wc＝0.65-1.35%
常用热处理：球化退火、淬火、低温回火
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 主要应用：小截面刃具、模具
合 金 钢
金 工 具 钢
刃具钢 模具钢 量具钢
特
高强度钢
殊 性
耐蚀钢
能
耐热钢
钢
耐磨钢
调质钢 渗碳钢 弹簧钢 轴承钢 易切削钢
低合金结构钢 造船用钢 锅炉用钢 耐候钢
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 • 强化（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）
350MPa
400MPa
450MPa
500MPa 650MPa
牌 12Mn 09Mn
号
Nb
16Mn
12MnPRe 16MnNb 10MnNbRe 14MnVTiRe 15MnVN 14MnMo 18MnMoN 14CrMnMoV
VBRe
b
B
用 船舶、 桥梁、 船舶、桥 建筑结
途 低压锅 车辆 梁、车辆、 构、船
分类： •按成分
低碳钢
中碳钢
低碳钢
普通质量钢
优质钢
高级优质钢
wc0.25% wc＝0.25- wcwenku.baidu.com0.60% 0.60%
wS0.050% wP0.045%
wS0.035% wP0.035%
wS0.020% wP0.030%
•按用途
碳素结构钢
优质碳素结构钢
碳素工具钢
铸造碳钢
碳素结构钢
牌号：Ｑ２３５-Ｂ·b
• 良好的综合力学性能；
套圈，某些工具、
• 高接触疲劳强度和弹性极限。 量具、模具。
主要热处理：正火、球化退火、不完全淬火低温回火，冷处理。
常用滚动轴承钢的牌号及其用途
牌
GCr9
号
用 较小尺寸轴承件 途
GCr15
大型机械轴承，高耐 磨、高疲劳轴承
GSiMnV
GSiMnMoV
GCr6
汽车、拖拉机、 汽车、拖拉机、 小尺寸 轧钢机用轴承 轧钢机用轴承 轴承件