碳钢及合金钢硬度与强度核算值
各种钢材计算公式表
各种钢材计算公式表一、碳钢计算公式表1. 碳钢的密度计算公式：密度 = 质量 / 体积2. 碳钢的强度计算公式：强度 = 抗拉强度 * 断面积3. 碳钢的延伸率计算公式：延伸率 = (断后标距 - 原始标距) / 原始标距 * 100%4. 碳钢的弹性模量计算公式：弹性模量 = 应力 / 应变5. 碳钢的硬度计算公式：硬度 = 负载 / 断面积二、不锈钢计算公式表1. 不锈钢的化学成分计算公式：元素含量 = (元素质量 / 总质量) * 100%2. 不锈钢的摩擦系数计算公式：摩擦系数 = 摩擦力 / 垂直力3. 不锈钢的热膨胀系数计算公式：热膨胀系数 = (终止长度 - 初始长度) / (初始长度 * 温度变化)4. 不锈钢的热导率计算公式：热导率 = 热流量 / (面积 * 温度差)5. 不锈钢的电阻率计算公式：电阻率 = 电阻 * (截面积 / 长度)三、合金钢计算公式表1. 合金钢的含碳量计算公式：含碳量 = (碳元素质量 / 总质量) * 100%2. 合金钢的屈服强度计算公式：屈服强度 = 最大载荷 / 断面积3. 合金钢的冷却速率计算公式：冷却速率 = (初始温度 - 终止温度) / 时间4. 合金钢的磁导率计算公式：磁导率 = 磁感应强度 / 磁场强度5. 合金钢的塑性变形计算公式：塑性变形 = (初始长度 - 终止长度) / 初始长度 * 100%四、弹簧钢计算公式表1. 弹簧钢的切变模量计算公式：切变模量 = 剪应力 / 剪应变2. 弹簧钢的屈服应力计算公式：屈服应力 = 最大载荷 / 断面积3. 弹簧钢的蠕变速率计算公式：蠕变速率 = (终止长度 - 初始长度) / (初始长度 * 时间)4. 弹簧钢的疲劳极限计算公式：疲劳极限 = (应力幅值 * 周期) ^ (1 / b)5. 弹簧钢的弹性系数计算公式：弹性系数 = 应力 / 应变五、耐磨钢计算公式表1. 耐磨钢的硬度计算公式：硬度 = 负载 / 断面积2. 耐磨钢的冲击韧性计算公式：冲击韧性 = (终止能量 - 初始能量) / 断面积3. 耐磨钢的抗拉强度计算公式：抗拉强度 = 最大载荷 / 断面积4. 耐磨钢的断裂韧性计算公式：断裂韧性 = (断裂能量 - 断裂前能量) / 断面积5. 耐磨钢的延伸率计算公式：延伸率 = (断后标距 - 原始标距) / 原始标距 * 100%六、高温合金钢计算公式表1. 高温合金钢的热膨胀系数计算公式：热膨胀系数 = (终止长度 - 初始长度) / (初始长度 * 温度变化)2. 高温合金钢的热导率计算公式：热导率 = 热流量 / (面积 * 温度差)3. 高温合金钢的热蠕变率计算公式：热蠕变率 = (终止长度 - 初始长度) / (初始长度 * 时间)4. 高温合金钢的热胀差计算公式：热胀差 = (终止长度 - 初始长度) / 初始长度 * 100%5. 高温合金钢的热容量计算公式：热容量 = 质量 * 比热容不同类型的钢材在计算过程中有各自的公式。
常用钢材的分类和用途
常用钢材的分类和用途钢材是一种重要的工业材料，广泛应用于建筑、制造业、汽车工业以及机械制造等领域。
钢材可根据其化学成分、制造工艺、力学性能等特征进行分类。
以下将介绍一些常用钢材的分类和用途。
1.碳钢：碳钢是指含有少量碳元素的钢材，一般碳含量不超过2.11%。
根据碳含量的不同，可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢具有良好的可塑性和焊接性，广泛用于汽车、建筑和电气工业。
中碳钢具有较高的强度和硬度，常用于制造机械零件。
高碳钢强度更高，但韧性较差，常用于制造刀具、弹簧和轴承等。
2.不锈钢：不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的钢材，其中主要添加合金元素为铬。
不锈钢可分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢等。
不锈钢具有良好的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能，被广泛应用于化工、医疗器械、石油和食品加工等行业。
3.合金钢：合金钢是指在普通碳钢中添加合金元素的钢材。
根据添加的合金元素不同，可分为低合金钢和高合金钢。
低合金钢具有较高的强度和耐磨性能，常用于汽车和机械制造。
高合金钢具有较高的抗腐蚀性、耐热性和耐磨性，常用于航空、航天和化工等领域。
4.工具钢：工具钢是一种专门用于制造刀具和工具的特殊钢材。
根据其特殊要求，工具钢可分为高速切削钢、模具钢和冷作工具钢等。
高速切削钢具有较高的硬度和耐磨性能，适用于高速切削加工。
模具钢具有较高的硬度和韧性，适用于制造模具和模具零件。
冷作工具钢具有较高的硬度和耐磨性能，适用于制造冷作模具和模具零件。
5.高强度钢：高强度钢是指抗拉强度大于等于540MPa的钢材，具有优良的强度和塑性。
高强度钢可分为汽车用高强度钢和构件用高强度钢。
汽车用高强度钢应用在汽车制造中，可以减轻车身重量，提高燃油效率和安全性能。
构件用高强度钢应用于工程建设中，可以减少材料用量，提高项目质量和安全性能。
总结起来，钢材的分类和用途众多。
以上只是列举了一些常见的钢材分类和用途，不同的特性使得不同的钢材适用于不同的场合。
随着科技的发展和工艺的进步，钢材的种类和应用范围将会更加丰富和广泛。
硬度强度表
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第八章
金属硬度与强度对照
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续表
硬度 洛氏 !"# 2’3% 2)3( 2)3% 2%3( 2%3% 243( 243% 263( 263% 223( 223% 253( 253% 5(3( 5(3% 5$3( 5$3% 5-3( 5-3% 5’3( 5’3% 5)3( 5)3% 5%3( 5%3% 543( 543% 563( 563% 523( 523% 553( 553% $((3( !"$%& 2435 263( 263263’ 263% 2634 2636 2635 223( 223$ 223’ 223) 2234 2236 2232 253( 253$ 253’ 253) 253% 2536 2532 2535 5(3$ 5(35(3) 5(3% 5(34 5(32 5(35 5$3$ 5$35$3’ 5$3% 表面洛氏 !"’(& 6$3$ 6$3) 6$32 6-3$ 6-3) 6-36 6’3( 6’3) 6’36 6)3( 6)3’ 6)34 6%3( 6%3’ 6%34 6%35 6436434 6435 663663% 6632 623623% 6232 653$ 653) 6532 2(3$ 2(3) 2(36 2$3( 2$3) 2$36 !")%& %)36 %%3%%36 %43%436 %63%632 %23’ %232 %53’ %532 4(3’ 4(35 4$3) 4$35 4-3) 4-35 4’3) 4)3( 4)3% 4%3( 4%3% 443( 443% 463$ 4634 423$ 4234 453$ 4534 6(36(36 6$36$36 维氏 !* $%6 $%5 $4$ $4’ $4% $44 $42 $6( $6$6) $64 $62 $2( $2’ $2% $26 $25 $5$ $5) $54 $55 -($ -(’ -(4 -(2 -$$ -$) -$4 -$5 ----% --6 -’( -’’ 布氏 !#+ ! , " . $( ! , " . ’( $%) $%% $%4 $%2 $%5 $4$ $4’ $4) $44 $42 $6( $6$6) $64 $62 $2( $2$2) $26 $25 $5$5% $56 -(( -(’ -(4 -(5 -$-$% -$2 ----4 --5 -’%’) %)( %)4 %%$ %%6 %4’ %6( %64 %2%25 %54 4(’ 4(5 4$6 4-) 4’$ 4’5 4)4 4%) 4446( 462 424 45% 6(’ 6$6-$ 6’( 6’5 6)5 6%2 642 662 622
GB1172-74—金属硬度与强度换算
４５．０ ７３．２ ８２．９ ６４．１ ４８．９ ４３６ ４４．５ ７２．９ ８２．６ ６３．６ ４８．３ ４２９ ４４．０ ７２．６ ８２．３ ６３．２ ４７．７ ４２３ ４３．５ ７２．４ ８２．０ ６２．７ ４７．１ ４１７ ４３．０ ７２．１ ８１．７ ６２．３ ４６．５ ４１１ ４２．５ ７１．８ ８１．４ ６１．８ ４５．９ ４０５ ４２．０ ７１．６ ８１．１ ６１．３ ４５．４ ３９９ ４１．５ ７１．３ ８０．８ ６０．９ ４４．８ ３９３ ４１．０ ７１．１ ８０．５ ６０．４ ４４．２ ３８８ ４０．０ ７０．８ ８０．２ ６０．０ ４３．６ ３８２
铬锰 硅钢
超高强 度钢
不锈钢
不分 钢种
１６５０ １６２０ １５９５ １５７０ １５４０ １５１５ １４９５ １４７０
１６７５ １６４５ １６２０ １５９５ １５７０ １５４５ １５２０ １４９５
１６５５ １６２５ １５９０ １５６０ １５３５ １５０５ １４８０ １４５５
１６６０ １６３０ １６０５ １５７５ １５５０ １５２５ １５００ １４７５
３４５ １１９０ １１４５ １１６５ １１４０ １１４０ １１７０ １１５５
１１４５ １１６０
３４１ １１７５ １１３０ １１５０ １１２５ １１２０ １１５５ １１４０
１１３０ １１４０
３３６ １１６０ １１１５ １１３０ １１１０ １１０５ １１３５ １１２５
１１１５ １１２５
３３２ １１４５ １１００ １１１５ １０９５ １０９０ １１２０ １１１０
根据 Ｇ Ｂ １１７２－７４
表 １ （完）
硬
度
抗 拉 强 度，Ｎ／ｍｍ２
洛氏
表面洛氏
ＨＲＣ ３０Ｎ ＨＲ４５Ｎ ７５．３ ８５．２ ６７．７ ５３．６ ７５．０ ８４．９ ６７．３ ５３．０ ７４．７ ８４．６ ６６．８ ５２．４
A M中文版公制碳钢和合金钢螺母性能等级规定
ASTM A563M-公制碳钢和合金钢螺母性能等级规定1 前言1.1本规范包括常用的与螺丝、螺栓以及其它外螺纹紧固件配合的8个性能等级的碳钢以及合金钢的六角螺母和六角法兰螺母的机械及化学成分要求。
（备注1 –本规范中所称得等级皆是指性能等级。
备注2 – 5，9，10，12级的性能等级要求等同ISO898-2.8S和10S的等级要求等同ISO 4775高强度结构栓接用宽对边六角螺母.产品等级B.性能类别8和10，的要求。
8S3和10S3在ISO 规范中无相应规定）1.2 8S3和10S3等级的螺母必须遵从ASTM A588/A588M做防锈处理1.3 每一等级适用的螺母尺寸范围详见机械性能要求表格1.4 附录X1是一个给设计师及采购选择合适等级的指南1.5 附录X2是关于六角开槽螺母和六角锁紧螺母相关性能的数据。
（备注3 –本规范为ASTM A 563的公制指南）1.6 除另有说明外，本规范中所列出的项目均遵从ASTM F 1789对其定义的解说。
2 参考数据2.1 ASTM标准A 153/A153M 钢铁零件热浸镀锌规范A 325M 热处理后抗拉强度在830Mpa以上的结构螺栓（公制）规范A 394标准热镀锌电力铁塔螺栓A 490M结构钢连接用10.9和10.9.3级高强度钢螺栓(米制)标准规范A 588/A 588M 4英寸(100mm)厚屈服点最小为50ksi(345MPa)的高强度低合金结构钢标准规范A 751钢制品化学分析的试验方法、操作和术语B 695 钢铁表面的锌机械沉积镀层标准规范D 3951商业用包装规范F 568M: 碳素和合金钢外螺纹米制紧固件标准规范F 606M: 测定外螺纹及内螺纹紧固件、垫圈及铆钉机械特性的标准试验方法(米制)F 812/F 812M: 英制和米制系列螺母的表面不均匀性F789：F16机械紧固件标准术语G101：低合金钢耐大气腐蚀估价2.2 ANSI标准B1.13M M型米制螺纹B18.2.4.1M 公制六角螺母，1型B18.2.4.2M 公制六角螺母，2 型B18.2.4.3M 公制开槽六角螺母B18.2.4.4M 公制六角法兰螺母B18.2.4.5M 公制六角锁紧螺母B18.2.4.6M 公制重型六角螺母2.3 ISO 标准ISO 898-2 紧固件机械性能规范，第二部分，螺母及标准负荷要求ISO 4775高强度结构栓接用宽对边六角螺母.产品等级B.性能类别8和103 订单要求3.1如要采购本规范下所定义的螺母，则订单应包括以下信息：3.1.1 数量（所需螺母数量）3.1.2 公称通径和螺距3.1.3 关于所需螺母的类型的基本描述(比如，六角，六角法兰等)3.1.4 螺母性能等级3.1.5 镀锌-对镀锌的加工要求，热浸，机械沉积或是不需要（具体见4.7的要求）3.1.6 其它表面处理-如有需要的其它防护处理3.1.7 ASTM标准的名称，出版年份，以及3.1.8 其它特殊要求3.2 如对螺母的抗拉强度有要求，则任一等级的螺母都可用相同对边宽的高等级螺母替代。
碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定
淬火、回火是钢件的重要热处理工艺。所谓 淬火就是将钢件加热到Ac或Acl以上，保温后放 入放入各种不同的冷却介质中快速冷却，以获得 马氏体组织的热处理操作。 钢件，特别是高碳钢件经淬火后得到马氏体 组织时，材质硬而脆，并且工件内部存在很大的 内应力，如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂； 一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化 而失去精度，甚至开裂。因此钢件淬火后必须立 即进行回火处理。
表6—1 碳钢的临界点
类 别 钢 号 临 界 点（℃）
Ac1
Ac3或Accm
Ar1
Ar3
碳 素 结 构 钢
20 30 40 45 50 60
735 732 724 724 725 727 730 730 730 730 730
855 813 790 780 760 766 770 － 800 820 830
（5） 残余奥氏体（Ar） 当奥氏体中含碳量>0.5％时， 淬火时总有一定量的奥氏体不能转变成为马氏体，而保留 到室温，这部分奥氏体就是残余奥氏体，它不易受硝酸酒 精腐蚀剂的浸蚀，在显微镜下呈白亮色，分部在马氏体之 间，无固定形态，淬火后来经回火， Ar与马氏体很难区 分，都呈白亮色，只有马氏体回火后才能分辨出马氏体间 的残余奥氏体。 （6） 回火马氏体(Mr) 高碳马氏体经低温回火(150～ 250oC)后，马氏体分解，析出与母相共格的极细小的弥 散一碳化物。这种组织称为回火马氏体。由于有极细小的 碳化物析出使回火马氏体易受浸蚀，所以在光学显微镜观 察，回火马氏体仍保持针状马氏体形态，只是颜色比淬火 马氏体深，但极细小的碳化物分辨不清，如照片所示。在 电子显微镜下则可观察到细小的碳化物。 低碳板条状马氏体低温回火以后，马氏体中只发生碳 原子的偏聚，尚未析出碳化物。在光学和电子量微镜下观 察，低碳回火马氏体仍保持条状马氏体形态。中碳钢淬火 以后得到板条状马氏体和片状马氏体的混合组织，回火后 其中片状马氏体易受浸蚀，颜色变深。
常用钢材热处理硬度值参考表
。 用作冲压件、压延件，各类不承受载 荷的覆盖件、渗碳，渗氮、氰化件、制作 各类套筒、靠模、支架
强度、硬度较高，塑性好、焊接性尚 用于受力不大，温度<150℃的低载荷零
30 好，可在正火或调质后使用，适于热锻 件：如丝杆、拉杆、轴键、齿轮、轴套筒
、热压。被切削性良好
等，渗碳件表面耐磨性好，可作耐磨件
HRC55-62 强度韧性均好，承受高应力、耐磨件，齿轮、心轴。 8-12元/千克
HRC58-65 测力弹簧、一般机械的圆、方螺旋弹簧。
15-20元/千克
HRC45-50 小尺寸座垫脚石弹簧、发条、离合器簧片。
15-20元/千克
HRC55-62 强度耐磨性好，轴、万向接头轴等。
12-15元/千克
HRC60-64 硬度与耐磨性好，高碳铬轴承钢，轴承外圈。
最常用中碳调质钢，综合力学性能良 主要用于制造强度高的运动件，如透平机
优
45
好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型 叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗 件宜采用调质处理，大型件宜采用正火 杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应
质
处理
力退火
碳
含碳量最高的高碳结构钢，强度、硬度
素
比其他高碳钢高，但弹性略低，其他性 铁道车辆、扁形板弹簧、圆形螺旋弹簧
50-68元/千克 日本
HRC58-64 凸凹模、低切削速刀具、量具、耐磨件(脆)。
9-15元/千克
HRC55-60 硬度低、韧性和塑性高，易拉延、弯曲等，套筒。 10-12元/千克
HRC42-55 塑性、韧性、焊接性能好，强度低，螺栓、螺钉。 5-6元/千克
HRC42-55 强度高、韧性中等，轴类、螺栓、螺钉、齿轮。 6-8元/千克
碳钢和合金钢
第九章碳钢及合金钢工业用钢第一节工业用钢的分类及牌号表示方法钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料,在现代工农业生产中占有重要地位.碳钢：含碳量在%～%之间的铁碳合金称为碳素钢,简称碳钢.合金钢：在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素,使其使用性能和工艺性能得以提高的铁基的合金称为合金钢.钢中除铁、碳及合金元素外,还有炼钢时随生铁、脱氧剂和燃料带入的硅、锰、硫、磷、氮、氢、氧等元素.钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下几种：一、钢材的品种为便于采购、订货和管理,我国目前将钢材按外形分为型材、板材、管材、金属制品四大类,共十六大品种：1．型材钢轨、型钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、角钢及螺纹钢等、线材直径 5-10毫米的圆钢和盘条等.2．板材薄钢板：厚度等于和小于 4毫米的钢板；厚钢板：厚度大于 4毫米的钢板；又可分为中板厚度大于4mm小于20mm、厚板厚度大于20mm小于60mm、特厚板厚度大于60mm；钢带：也叫带钢,实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板；电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片.3．管材无缝钢管：用热轧、热轧—冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管；焊接钢管：将钢板或钢带卷曲成型,然后焊接制成的钢管.4．金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等.二、钢的分类钢的种类繁多,为了便于生产、使用和研究,可以按照化学成分、冶金质量和用途对钢进行分类.1．按化学成分分类.碳钢、合金钢两大类.碳钢：低碳钢Wc＜%、中碳钢Wc=%～%和高碳钢Wc>%合金钢：按钢中含合金元素总量Me%分为低合金钢Me<5%、中合金钢Me=5～10%和高合金钢Me>10%.按合金元素的种类可分为锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等.按用途分类结构钢工具钢工程结构钢机器结构钢建筑工程用钢桥梁工程用钢船舶工程用钢车辆工程用钢渗碳钢属于低碳钢或低碳合金钢调质钢属于中碳钢或中碳合金钢弹簧钢属于中、高碳钢或中、高碳合金钢滚动轴承钢属高碳合金钢一般属于低碳钢或低碳低合金钢刃具钢一般属于高碳钢模具钢或高碳高合金钢量具钢不锈钢耐热钢耐磨钢2．按冶金质量分类.按钢中所含有害杂质硫、磷的多少,可分为：普通钢：S%≤%,P%≤%优质钢：S%、P%≤%高级优质钢：S%≤%,P%≤%此外,按冶炼时脱氧程度,可将钢分为沸腾钢脱氧不完全、镇静钢脱氧较完全和半镇静钢三类.3．按金相组织分类按钢退火态的金相组织可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢三种.按钢正火态的金相组织可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢等四种.4．按成形方法分类.锻钢、铸钢、热轧钢、冷轧钢等.5．按用途分类.按钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类.实际中给钢的产品命名时,常常把成分、质量和用途几种分类方法结合起来,如碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等.三、钢的牌号表示方法钢的牌号简称钢号,是对每一种具体钢产品所取的名称,是人们了解钢的一种共同语言.钢编号的原则主要有两条：一是根据编号可以大致看出该钢的成分；二是根据编号可大致看出该钢的用途.我国钢的牌号表示方法,根据国家标准钢铁产品牌号表示方法GB221-79中规定,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表示.即：①钢号中化学元素采用国际化学符号表示,例如 Si、Mn、Cr …… 等,混合稀土元素用“RE”或“Xt”表示.②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,一般采用汉语拼音缩写字母表示.③钢中主要化学元素含量 %采用阿拉伯数字表示.一碳钢的牌号表示方法见第四章碳钢的分类、用途及牌号表示方法二合金钢的牌号表示方法1两位数字＋合金元素符号＋数字＋质量等级符号“A”1当合金元素的平均含量＜%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量；但在特殊情况下易致混淆者,在元素符号后亦可标以数字“1”,例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者铬含量为,后者为,其余成分全部相同.2当合金元素的平均含量≥%、≥%、≥%……时,则相应地在元素符号后面标以2、3、4…… ；如果为高级优质钢,则在其钢号后加“A”, 以区别于一般优质钢.例如：18Cr2Ni4WA.3钢中的钒V、钛Ti、铝Al、硼B、稀土Re等合金元素,均属微合金元素,虽然含量很低,仍应在钢号中标出.例如20MnVB钢中,钒：～%,硼：～%.4专门用途的合金结构钢,钢号冠以或后缀代表该钢种用途的符号.例如,铆螺专用的30CrMnSi钢,钢号表示为ML30CrMnSi.举例：1．20CrMnTi：表示平均含碳量为%,主要合金元素Cr、Mn含量均低于%,并含有微量元素Ti的合金结构钢；2．60Si2Mn：表示平均含碳量为%,主要合金元素Mn含量低于%,Si含量为～%的合金结构钢.练习：40Cr、45Mn22．低合金高强度结构钢旧的编号方法,基本上和合金结构钢相同.新牌号的编制方法与碳素结构钢相同.如旧牌号的16Mn为新牌号的Q345.3．滚动轴承钢“G”＋ Cr ＋数字＋其它元素符号.字母“G”为“滚”字头,表示为滚动轴承钢类,高碳铬轴承钢的含碳量不标出,数字表示平均含铬量的千分之几,如GCr15,平均含铬量为％.渗碳轴承钢的钢号表示方法,基本上和合金结构钢相同.4．合金工具钢和高速工具钢数字＋合金元素符号＋数字说明：①合金工具钢中,当W C≥%时,含碳量不标出,如Cr12、CrWMn；当W C＜%时,以千分之几表示,如9SiCr、3Cr2W8V.②对于含铬量低的钢,其含铬量以千分之几表示,并在数字前加“0”,以示区别.如平均Cr =%的低铬工具钢的钢号为“Cr06”.③高速钢,一般不标出含碳量,只标出合金元素平均含量的百分之几.如“钨18铬4矾”W18Cr4V,简称18-4-1,“钨6钼5铬4矾2”W6Mo5Cr4V2,简称6-5-4-2.5．不锈钢和耐热钢同合金工具钢.例如：“2Cr13”钢的平均碳含量为%.说明：1钢中含碳量≤%者,钢号前分别冠以“00”表示之, 如00Cr17Ni14Mo2； W C≤%者,冠以“0”表示之,、0Cr18Ni9.2对钢中主要合金元素以百分之几表示；对钛、铌、锆、氮……等微量元素则按合金结构钢对微合金元素的表示方法,只标出元素符号,如1Cr18Ni9Ti.第二节合金元素在钢中的作用一、碳钢的优缺点优点：冶炼工艺简单,可热处理强化,压力加工和机械加工性能好,价格低廉.不足之处：（1）加热时,晶粒易长大；（2）淬透性低.形状复杂、尺寸大的零件,在淬火时易开裂、淬不透；（3）回火稳定性差.回火温度高时,强度和硬度显着下降,不能在高温下使用.回火稳定性是指淬火钢在回火时抵抗硬度下降的能力.（4）强度不够高.碳钢的屈强比在左右,合金钢为～.碳钢强度低,增加截面积提高构件刚度会使重量增加,构件笨重,不能满足重量轻、体积小、效率高的要求.（5）不具备特殊性能.化工、仪表等要求耐腐蚀、耐高温、无磁等性能,碳钢不能满足特殊性能的要求.二、合金元素在钢中的作用1．合金元素在钢中的分布为了使钢获得预期的性能,而有目的地加入钢中的化学元素称为合金元素.按其与碳的亲和力的大小,可将合金元素分为非碳化物形成元素和碳化物形成元素两大类,在钢中主要以固溶体和化合物的形式存在.1非碳化物形成元素：包括Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B 等,在钢中不与碳化合,大多溶入铁素体、奥氏体或马氏体中,产生固溶强化；有的形成其它化合物如Al2O3、AlN、SiO2、Ni3Al等.2 碳化物形成元素： Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti 等.形成碳化物的倾向由弱到强这类合金元素在钢中,一是可溶入渗碳体中形成合金渗碳体,如Fe,Mn3C、Fe,Cr3C等,是低合金钢中存在的主要碳化物,比渗碳体的硬度高,且稳定.二是强碳化物形成元素与碳形成特殊碳化物,如TiC、NbC、VC、MoC、WC、Cr3C6等,它们具有高熔点、高硬度、高耐磨性、稳定性好,主要存在于高碳高合金钢中,产生弥散强化,提高钢的强度、硬度和耐磨性.3其它：如稀土元素,钢号中统一用Re表示.2．合金元素在钢中的作用作用机理比较复杂,可归纳以下几个方面：1阻碍晶粒奥氏体晶粒长大,细化晶粒；2提高淬透性 Co除外；3提高回火稳定性,防止回火脆性；4提高钢的使用性能,使之具有耐热、抗腐蚀、高耐磨等特殊的性能；5提高钢的强韧性.金属材料的强化是通过阻碍位错的移动来实现的,主要方法有：固溶强化,提高强度和硬度；细晶强化,提高强韧性；位错强化,位错密度增加,提高强度；弥散强化第二相强化,细小均匀的第二相硬质点分布在基体上,阻碍位错移动面强化；加工硬化,金属产生塑性变形后位错密度增加,晶料变得细碎,使金属的强度硬度提高.大多数的合金元素较好利用了上述前四种强化机制.如合金钢淬火时,形成马氏体,马氏体中含较高的位错密度,马氏体的形成分割了A的晶粒,使之细小,马氏体中碳的过饱和产生固溶强化,回火时析出的碳化物颗粒又产生弥散强化,等等.第三节结构钢结构钢按用途分为工程结构钢和机器结构钢两大类.一、工程结构钢用于制作各种工程构件的钢称为工程结构钢,如制作房屋、桥梁、起重机机械、锅炉、压力容器、钻井架、车辆构件等,所以又称工程构件用钢或建筑工程用钢,包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢.1．碳素结构钢见第四章碳钢的分类、编号及用途.2．低合金高强度结构钢用途：在大气和海洋中工作的的大型焊接结构件,如建筑结构、桥梁、车辆、船舶、输油输气管道、压力容器等.性能特点：强度高,良好的塑性、韧性、冷冲压性能及焊接性能 ,可抵抗大气腐蚀.成分特点：低碳<%,保证良好的塑性；合金元素：以Mn为主,强化铁素体基体,产生固溶强化；Nb、Re等,细化晶粒,提高强韧性.共11个牌号,6个等级,以强度等级分类,如表所示.热处理工艺特点：一般在热轧空冷状态下使用,必要时经正火处理后使用.正火处理的温度在Ac3+30～50℃,使用态组织为P+F.典型牌号及用途：1在Q345较低级别的钢中,16Mn最具有代表性,是目前我国用量最多、产量最大的一种低合金高强度钢.其派生钢种有16MnRe、16MnCu等,Re的主要作用是提高塑性和韧性,提高疲劳强度,降低冷脆转变温度,Cu的主要作用是通过钝化提高耐蚀性.这类钢多用于船舶、车辆、桥梁等大型钢结构.2对Q420级的15MnVN、14MnVTiRe等,加入了钒、氮起到细化晶粒和第二相强化作用,稀土又起净化晶界作用,提高强韧性,因此强度高于15MnTi.3Q460级的钢种,如14MnMoVBRe,加入钼和微量硼元素,可推迟奥氏体冷却时的铁素体析出,而对贝氏体转变则影响不大,正火后得到贝氏体组织,然后再高温回火,以稳定组织,消除内应力,提高塑性和韧性,焊接性好,适于制造400～500℃的锅炉、中温高压容器等.工程结构用钢的发展趋势：低合金高强度钢由于其强度高,韧性和加工性能优异,合金元素耗量少,并且不需进行复杂的热处理,已越来越受到重视.目前,这类钢发展趋势是：a通过微合金化与合理的轧制工艺结合起来,实行控制轧制,以达到更高的强度.b通过合金化改变基体组织,提高强度.在钢中加入较多的其它元素,如Cr、Mn、Mo、Si、B等,使钢在热轧空冷的条件下即可得到贝氏体组织,甚至马氏体组织.这种马氏体在冷却过程中可发生自回火过程,甚至不需要专门进行回火.c超低碳化.为了保证韧性和焊接性能,含碳量进一步降低,甚至降到PPM级,此时必须采用真空冶炼,或真空去气的先进冶炼工艺.二、机器结构钢指用于制造各种机器零件,如轴类零件、齿轮、弹簧和轴承等所用的钢种,又称机器零件用钢,包括优质碳素结构钢和合金结构钢.机器零件用钢不但要求钢材具有高的强度、塑性和韧性,良好的疲劳强度和耐磨性；而且还要求具有良好的切削加工性能和热处理工艺性能.机器零件用钢一般都经过热处理后使用.按用途不同,分为渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等.1．渗碳钢用途：主要作于制作承受交变载荷、很大的接触应力,并在冲击和严重磨损条件下工作的零件,如汽车、重型机床齿轮、活塞销,内燃机的凸轮轴等.性能要求：“表硬心韧”.要求零件表面硬度高、耐磨,心部则具有较高的韧性和足够的强度以承受冲击.一般渗碳件表面渗碳层淬火后硬度≥58HRC,心部35～45HRC.成分：Wc＝—%,保证心部塑韧性；主加元素Cr、Ni、Mn、B,强化基体,提高淬透性,保证心部强韧性；微量元素V、Ti、W、Mo,防止渗碳时过热,细化晶粒,提高耐磨性.分类和典型牌号：低淬透性渗碳钢,典型钢种20、20Cr,其水淬临界直径20－35mm,渗碳淬火后,心部强韧性较低,只适于制造受冲击载荷较小的耐磨零件,如活塞销、凸轮、滑块、小齿轮等.中淬透性渗碳钢,典型钢种为20CrMnTi,其油淬临界直径约为25～60mm,主要用于制造承受中等载荷、要求足够冲击韧性和耐磨性的汽车、拖拉机齿轮等零件.高淬透性渗碳钢,典型钢种为18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A,其油淬临界直径>100mm,主要用于制造大截面、高载荷的重要耐磨件,如飞机、坦克中的曲轴、大模数齿轮等.常用牌号：15、20、20Cr、20CrMnTi、20MnTiB等,通常尺寸小、受力小的零件,采用低碳钢,而尺寸大的、受力大的则采用低碳合金钢.热处理特点：预备热处理,一般是正火,组织为P＋F,目的是调整硬度,改善组织和切削加工性能；最终热处理,一般是渗碳后直接淬火＋低温回火.其组织为：表面组织为“M回＋细小碳化物＋少量Ar”,心部组织依钢的淬透性及工件尺寸而定,淬透时为低碳M回,未淬透为低碳M回＋F＋P.应用举例：下面以应用广泛的20CrMnTi钢为例,分析其热处理工艺规范.20CrMnTi是中淬透性钢,适宜制造承受高速中载并且抗冲击和耐磨损的零件.如汽车、拖拉机的后桥和变速箱齿轮、离合器轴、伞齿轮和一些重要的轴类零件.用20CrMnTi钢制作齿轮的加工工艺路线如下：下料→锻造→正火→机加工齿形→渗碳,预冷淬火＋低温回火→磨齿.预备热处理为正火,正火后的组织为S＋F,其目的是改善锻造组织；调整硬度170～210HBS便于机加工.最终热处理为渗碳后预冷到875℃直接淬火＋低温回火；预冷的目的在于减少淬火变形,同时在预冷过程中,渗层中可以析出二次渗碳体,在淬火后减少了残余奥氏体量.最终热处理后组织由表面到心部为“M回＋细小碳化物＋少量A残→M回+少量A残→低碳M＋F＋P.2．调质钢采用调质处理,即淬火+高温回火后使用的优质碳素钢和合金结构钢,统称为调质钢.应用：用于受力较复杂的重要结构零件.如机床主轴、火车发动机曲轴、汽车后桥半轴等轴类零件,以及连杆、螺栓、齿轮等.性能要求：具有良好的综合力学性能,即高的强度、良好塑性和韧性.成分特点：碳含量：中碳Wc：～％,保证热处理后具有足够的强度、良好的塑性和韧性.含碳量太低,强度硬度不足；太高,塑性、韧性降低；为达到两者兼顾,取中碳范围.一般碳素调质钢的淬透性低,含碳量偏上限；合金调质钢淬透性好,随合金元素的增加,含碳量趋于下限,如30CrMnSi、38CrMoAl.合金元素：主加Cr、Ni、Mn、Si、Al等,提高淬透性,调质处理后有良好的综合力学性能；辅加W、Mo元素,防止高温回火脆性,细化晶粒,提高回火稳定性.分类及典型牌号：按淬透性的高低,调质钢大致可以分为三类：①低淬透性调质钢.典型钢种45、40Cr,这类钢的油淬临界直径最大为30～40mm,广泛用于制造一般尺寸的重要零件,如轴、齿轮、连杆螺栓等.35SiMn、40MnB是为节约铬而发展的代用钢种.②中淬透性调质钢.典型钢种40CrNi,这类钢的油淬临界直径最大为40～60mm,含有较多的合金元素,用于制造截面较大、承受较重载荷的零件,如曲轴、连杆等.③高淬透性调质钢.典型钢种40CrNiMoA,这类钢的油淬临界直径为60～100mm,多半为铬镍钢.铬、镍的适当配合,可大大提高淬透性,并能获得比较优良的综合机械性能.用于制造大截面、承受重负荷的重要零件,如汽轮机主轴、压力机曲轴、航空发动机曲轴等.钢种的选择根据零件的工作载荷大小及其尺寸、形状来确定的.载荷大、尺寸大、形状复杂的零件,为保证有足够的淬透性,就要采用合金调质钢.热处理工艺特点：1预备热处理：采用完全退火或正火高淬透性的调质钢正火后应再高温回火,其目的是细化晶粒,改善组织；调整硬度,改善切削加工性能.组织P+F.2最终热处理：调质处理,组织为回火索氏体,具有良好的综合机械性能.调质处理＋表面淬火、低温回火.对除了要求良好综合机械性能外,还要求表面具有高硬度、高耐磨性的调质件,调质处理后还需进行“表面淬火+低温回火”处理,表面淬火多采用感应加热表面淬火.表面组织为M回,心部为S回.举例：通过实例分析热处理工艺规范1用40Cr制作拖拉机上的连杆、螺栓.其工艺路线为：下料→锻造→退火或正火→粗机加工→调质→精机加工→装配.在工艺路线中,预备热处理采用退火或正火,其目的是改善锻造组织,细化晶粒；调整硬度、便于切削加工；为淬火做好组织准备.调质工艺采用830℃加热、油淬、得到马氏体组织；然后在525℃回火水冷,水冷为防止第二类回火脆性,最终使用状态下的组织为回火索氏体,具有良好综合机械性能.245或40Cr钢制造机床主轴或齿轮的生产工艺流程一般为：下料→锻造→正火→机加工→调质处理→精加工→局部表面淬火+低温回火→磨削.讨论题：1.有一40Cr钢制机床主轴,心部要求有良好的强韧性200～300HBS,轴颈处要求硬而耐磨54～58HRC,试回答下列问题：（1）应选择何种预备及最终热处理（2）说明各热处理后的组织分析：40Cr为低淬透性钢,应采用正火作预备热处理,细化晶粒,改善组织及切削加工性能；正火处理后的组织为P+F；最终热处理宜选用调质处理,然后对轴颈处进行“表面淬火+低温回火”的热处理,可达到性能要求.调质处理后的组织为回火索氏体；“表面淬火+低温回火”后,心部组织仍为回火索氏体,表面组织则为“M回＋少量A残”.2．某厂用45钢制作一批齿轮,制作过程中因45钢数量有够用,想用20钢代替.试问：这两种钢在制作齿轮的热处下工艺上有何不同,并指出热处理后的组织.分析：45钢为调质钢,制作齿轮时,预备热处理采用正火,组织为S＋F,细化组织、改善切削加工性能；最终热处理为调质处理,组织为S回,获得良好综合力学性能；最后齿面再进行“表面淬火＋低温回火”,齿轮心部组织为S回,齿面组织“M回＋少量A残”,提高齿面硬度及耐磨性,消除淬火应力.20钢为渗碳钢,预备热处理采用正火,组织为S＋F；机加工成形后渗碳,再淬火＋低温回火,齿面组织为“M回＋细小渗碳体＋少量A残”,心部为“板条M回＋S＋F”.新的趋势：用低碳和金刚经“淬火+ 低温回火”得到低碳马氏体代替中碳调质钢,可以提高零件的承载能力,减轻重量.在汽车、石油、矿山方面应用效果好.应用实例：1汽车螺栓：用15MnVB代替40Cr,承载能力提高45—70%；使用寿命延长；2用20SiMnMoV代替35CrMo制造石油钻井用的吊环,使吊环质量减轻68公斤.3．弹簧钢应用：用于制造汽车、拖拉机和火车的板弹簧或螺旋弹簧.性能要求：具有高的弹性极限和屈强比,高的疲劳强度和足够的塑性、韧性.成分特点：Wc ：—% ,多数% 左右,为中、高碳：含碳量过高,塑性和韧性降低,疲劳极限也下降.Me ：Si、Mn、Cr、V、Nb、Mo、W .主加元素Mn、Si,提高淬透性,提高强度及屈强比；辅加元素 W、Mo、V等,进一步提高淬透性,细化晶粒,提高回火稳定性和耐热性.常用牌号：65Mn 、60Si2Mn、50CrVA热处理工艺：根据弹簧的加工成形方法不同,弹簧分为热成形弹簧和冷成形弹簧.一般,截面尺寸>10～15mm的弹簧采用热成形方法；截面尺寸<10mm采用冷成形方法.1热成型弹簧：淬火+中温回火,组织为T回.这类弹簧多用热轧钢丝或钢板制成.以60Si2Mn制造的汽车板簧为例,工艺路线如下：下料→加热压弯成型→淬火+中温回火→喷丸处理→装配成型后采用淬火+中温回火350～500℃,组织为T回,硬度39～52HRC,具有高的弹性极限、屈强比和足够的韧性喷丸处理可进一步提高疲劳强度.如用板簧经喷丸处理,使用寿命提高5～6倍.2冷成型弹簧：去应力退火.这类弹簧是用铅浴索氏体化处理的冷拉钢丝或油淬回火钢丝冷圈成型.成型后不必淬火处理,只需进行一次去应力退火处理250～300℃保温1小时,目的是消除内应力、稳定尺寸.由于冷拉过程中产生加工硬化,强度大大提高.4．滚动轴承钢用于制作各类滚动轴承的内外套圈、滚动体.常用钢种和牌号：有两大类1高碳铬轴承钢：GCr15、GCr15SiMn.含碳量：～,高碳,过共析成分,保证形成足够铬的碳化物强化相,提高强度、硬度及耐磨性.合金元素：主加Cr元素,提高淬透性和接触疲劳抗力,细化晶粒.对大尺寸轴承,加入Si、Mn进一步提高淬透性.从化学成分看,滚动轴承钢属于工具钢范畴,所以这类钢也经常用于制造各种精密量具、冷冲模具、丝杠、冷轧辊和高精度的轴类等耐磨零件.2高碳无铬轴承钢：为了节铬,加入了Mo、V得到的,常用牌号GMnMoVRE、GSiMnMoV,其性能与GCr15相近.热处理工艺：1预备热处理：采用球化退火,获得球状珠光体,改善组织,降低硬度<210HBS,便于切削加工.2最终热处理：淬火+低温回火150～180℃,M回＋细小粒状碳化物＋A残,硬度61～65HRC.低温回火保持淬火后的高硬度和高耐磨性,消除淬火应力.对精密轴承零件,为了将残余奥氏体降低到最低程度,提高尺寸稳定性,常采用淬火后冷处理,并时效.冷处理后,恢复到室温,立即低温回火.第四节工具钢工具钢是用来制造刀具、模具和量具的钢.按化学成分分为碳素工具钢、低合金工具钢、高合金工具钢等.按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢.刃具：用于切削加工的工具,车刀,刨刀,转头等；模具：用于进行压力加工的工具.冷作模具：〈200—3000C；热作模具：〉600 0C；量具：测量尺寸的工具,如卡尺、千分尺、块规等.共性：一般都在磨损条件下工作,要求具有高硬度和高耐磨性.不同：具体工作条件的不同,对各自的性能又有特殊要求.如刃具钢要求热硬性好,冷作模具钢要求热处理变形小,热作模具钢要求在高温下保持高的硬度和韧性,量具钢要求热处理后组织稳定好.所以,各类工具在钢材的选用和热处理方法上各有其特点.一、刃具钢1．切削刃具的工作条件及性能要求切削刃具的种类繁多,工况条件各有特点,性能要求也各有不同.以车刀为例：工作条件：1刀刃与工件之间发生剧烈的摩擦,造成严重的磨损；。
压力容器用钢材
压力容器用钢材的选用 在压力容器设计中，正确地选择钢材，对保证容器的使用安全、结构合理和降低制造成本是至关重要的。 一般规定 压力容器用材料的质量及规格，应符合相应的国家标准、行业标准的规定。 压力容器用钢应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。 压力容器专用钢材的磷含量不应大于0.03%,硫含量不应大于0.02%;用于焊接压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量不应大于0.25%
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材料的屈服极限、强度极限和弹性模量随温度的升高而降低,如果材料在高温下承受高的应力，则材料的抗蠕变性能是关键性的。
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耐腐蚀性能 耐腐蚀性能是金属材料抵抗介质腐蚀的能力。压力容器中处理的介质大多数具有腐蚀性的，在设计中必须根据操作介质来选择耐腐蚀材料. 如果腐蚀发生在整个金属表面上，则称为金属的全面腐蚀；如果腐蚀均匀地分布在整个金属表面，则称为均匀腐蚀；如果腐蚀只发生在金属表面的局部区域，其余大部分表面不腐蚀，称之为局部腐蚀。 均匀腐蚀 均匀腐蚀是在整个金属表面均匀地发生腐蚀，这种腐蚀相对其它形式的腐蚀其危害最小。GB150中C2只考虑均匀腐蚀 . C2=KB 其中B—设计寿命(年) K—腐蚀速率(mm/ 年 )
式中各元素的符号代表钢中含量的百分数.
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一般认为: 当Ceq<0.4%时,钢材的淬硬倾向不大,可焊性优良,焊接时不必预热.
当Ceq=0.4%-0.6%时,钢材的淬硬倾向增大,可焊性有限,焊接时需要预热.控制焊接线能量等工艺措施.
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当Ceq>0.6%时, 淬硬倾向严重,属于较难焊接的钢材,需要采取较高的预热温度和严格的工艺措施.
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磷（P）--磷可以固溶在钢的铁素体中，降低了钢的延伸率及断面收缩率。磷对钢最有害的影响是降低冲击韧性，随着钢中磷含量的增加，钢发生脆化，最终甚至引起常温脆化。例如：钢中含0.25%的磷(P)其冲击值为零.在一般钢中,随着磷含量增加,其脆性转变温度(NDT)也显著地增加.磷含量不高也容易引起偏析,而且其扩展速度很慢,不易用热处理方法消除偏析.另外,磷和氧亲和力较强,会恶化可焊性和可锻性.所以,磷也是有害杂质, “容规”中对容器用钢中对P含量的限制有明确的规定。 氢—氢原子半径极小,在钢中扩散速度比其它元素大得多,很容易透过晶格.氢可引起钢的1)氢脆；2)韧性下降；3）产生延迟裂纹；4）产生白点；5）焊接时产生凹裂纹等，为了克服这些问题，可采取真空熔炼等办法进行脱氢。另外，焊接时，焊条、焊剂要烘干。焊缝处消氢处理也是有效方法之一。
合金钢硬度与强度对照
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
碳素钢和合金钢铸钢件材料规范
碳素钢和合金钢铸钢件材料规范1 目的规定本公司生产产品的原辅材料——承压铸钢件（以下简称铸钢件）的技术要求、试验方法及规则。
2 范围适用于公司产品用碳素钢和合金钢铸件。
3 职责3.1技术部负责制定产品零件的锻件图样及技术要求。
3.2质检部负责产品铸件的检验。
3.3采购部负责确认合格供方。
4 内容4.1引用标准GB/T1135.0 铸件机械加工余量GB/6414 铸件尺寸公差GB/T1135.1 铸件重量公差GB6060.1 表面粗糙度比较样块铸造表面GB9452 热处理炉有效加热区测定方法JB/T9727 阀门铸钢件外观质量要求Q/ZB-156 铸造内圆角及过渡尺寸Q/ZB-157 铸造外圆角4.2总则4.2.1 铸钢件应符合本规范要求并按照经规程程序批准的技术文件的图样制造。
4.2.2 采用一般熔炼方法制造的铸钢件，其最高工作压力额定值不大于70MPa（10000PSI）特殊熔铸方法除外。
4.3 产品规范级别（PSL）、材料代号（K）应符合产品的设计规范和产品规范。
4.4化学成份4.4.1 铸钢件化学成份分析取样一般以炉前钢桶取样为准，仲裁分析可以从铸钢本体取样。
4.4.2 铸钢件化学成份极限不应超过表1、表2规定。
4.4.3 合金元素的最大偏差符合表3规定。
4.4.4 铸钢件的残余元素应不超过表4规定。
表1 %表2 ％表3 合金元素最大偏差范围％注：表3中各元素的最大偏差当应使各元素的合金含量不超过表1规定的值。
表 4 铸钢件残余元素％4．4.5 常用铸钢件化学成份有及允差应符合附录A或附录B的要求。
注：附录A给出我国材料的化学成份及允差，附录B给出了相对应的美国材料化学成份及允差。
如用户有要求，按用户要求选择。
如用户无要求，则按附录A执行。
4.5工艺要求4.5.1 熔炼方法4.5.1.1 制造厂必须制定规范的熔炼工艺文件指导生产。
4.5.1.2 铸钢件的熔炼一般采用碱性电弧炉或感应电弧炉进行，当能保证表2中规定硫、磷含量时，酸性电弧炉熔炼的铸钢件也可以接受；在熔炼过程中采用真空感应熔炼（VIM）或者采用真空脱气、氢-氧脱碳方法熔炼（AOD）可以接受，无论采用上述何种方法熔炼，钢水都必须经过充分的镇静以使能得到纯净优质的钢，保证铸件具有压力容器的质量。
实验二碳钢的热处理操作及硬度测定
560~670 660~760
3、淬火加热温度 对亚共析钢是 Ac3 十(30~50 ℃)；对共析
钢是和过共析钢是 Ac1 十(30~50 ℃)，见图 2-2 所示。在此温度保温后放入各种不同的冷却介
质中快速冷却，以获得马氏体组织。碳钢经淬
火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏
体所组成。
钢的临界温度 Ac1、Ac3 及 Accm，在热处 理手册或合金钢手册中均可查到，再经过计算
750
840~860
60
725
766
295
743
770~800
T7
730
770
700
—
780~800
T8
730
—
700
—
780~800
碳素工具钢
T10
730
800
700
—
780~800
T12
730
820
700
—
780~800
T13
730
830
700
—
780~800
4、回火温度
钢经过淬火后得到的马氏体组织质硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接
3
C．高温回火 是在 500~650 ℃进行回火，所得组织为回火索氏体，硬度为 HRC25~35。
用于结构零件的热处理。其综合机械性能较好。淬火加高温回火叫调质处理。
D．高于 650 ℃的回火为珠光体，硬度较低。
表 2-3 45 钢淬火后经不同温度回火后的组织及性能
类型
回火温 度/℃
回火后组织
回火后硬度 （HRC）
完全退火加热温度，适用于亚共析钢，Ac3 十(30~50℃)；球化退火加热温度，适用于共
常用碳钢、合金钢成份及力学性能表
常 用 碳 钢、 合 金 钢 成 份 及 力 学 性 能 表
材质
标准
C Si Mn
P
S
Cr
MIN
0.10 0.60
A105 ASTM A105-2011
MAX 0.35 0.35 1.05 0.035 0.040 0.30
MIN 0.17 0.17 0.35
20#
俄标
MAX 0.24 0.37 0.65 0.035 0.040 0.25
09Г2C
俄标
MIN 0.07 0.50 1.30 MAX 0.12 0.80 1.70 0.040 0.040 0.30 0.30
0.30
ST37.2
MIN 0.10 0.15 0.50
MIX 0.17 0.25 1.40 0.045 0.045
0.30
S235JRG2
EN10250-2
MIN MIX 0.20 0.55 1.40 0.045 0.045
材质标准csimnpscrnimoalcutivnb公称厚度抗拉强度mpa屈服强度mpa延伸率收缩率试验温度冲击j硬度hbmin0100604852502230max03503510500350040030040012040008187min0170170353901952655111max02403706500350040025030030156min017017060390215242034106max0230371000030020025025025540159min0170150601004105602352411016010020040055022524max0230401000030002002502502520030038053020524min01801508048525020452031143max0230351350035003003004001204000300020630185c228min018040001541025020203112510460max02304009000250015030030008005003000200010540160min0170170704502752450max02303710000350035025030025p245ghmin00805041024523202712510352max0200401300025001503000803000200010530160p280ghmin0080904602802310426max020040150002500150300080300020001580min01506048525022304627max030030135003500400300400120400030655197min022015115004n0015154152040max03015000250025030040012040011n003690197min37523526mix02203514000450050500min375235262027mix02003514000450045500min01002005000204102652331138max0200401400025002003003000803000300020530170p250ghmin0180400015410250203112510460max023040090002
第三节 铁碳合金和合金钢概述2
热处理：热轧空冷
组织：S＋F 热连轧钢板
钢桥梁
建筑构件
多边型角钢
钢筋、螺纹钢
螺钉、铆钉
（2）优质碳素结构钢 分为普通锰含量钢和较高锰含量钢。 （a）普通锰含量钢： 碳含量用两位数字表示，以0.01％为单位， 如45钢，含C量为 45 / 10000 = 0.45 % 。 （b）较高锰含量钢： 碳含量用两位数字表示，以0.01%为单位，后面 加汉字“锰”或化学符号“Mn”。 如45锰或45Mn钢。
钢牌号： 40钢 平均Wc0.40% 40Mn钢 WMn0.7 ~1.0% 平均Wc0.40%
较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。 热处理：渗碳、淬火、回火等。
齿轮
弹簧 汽车曲轴
（3）碳素工具钢
牌号 : “碳”或T＋碳含量（千分之几表示)+ 符号 T10A钢
高级优质wS ≤ 0.020 % ，wP ≤ 0.030 %
钢中平均V含量Wv < 1.5％，Cr含量 WCr＝ 4％，W含量Ww＝18％ 含碳量未标，但平均Wc 为0.7 ~ 0.8％
另外， 还有W6Mo5Cr4V2（6-5-4-2）等
（3） 特殊性能合金钢 原则：钢中平均含碳量 Wc 以千分之几表示。 合金元素平均含量WMe以百分之几表示。
例1： 1Cr18Ni9Ti——奥氏体不锈钢
结构钢（主要用于工程构件、机器零件）
工具钢（主要用于刀具、量具、模具）
（二）钢的编号 1、碳钢的编号 (1)普通碳素结构钢 （a） 甲类钢：按力学性能供应 表示方法： 甲1（A1）、甲2（A2）……甲7（A7） 强度（s、b） 塑性（、） 升高 下降
注意：由于不保证化学成分，所以热处理时不能 依甲类钢来选材，应依乙类钢选，才能根据相图 制定热处理工艺。
黑色金属硬度及强度换算值
中华人 民共和 国 国家标 准
GB T 12 9 9 / 17 -19
黑 色 金 属 硬 度 及强 度换 算 值
C n es n hr n s a d e gh o vri o ad es srn t o f n t
f r r o s e a o f r u m tl e
9 69
94 2 96 3 98 4
9 61
97 4 99 5 92 7
9 5 8
94 5 95 6 97 7 99 8
97 4 99 5
9 71
93 8 96 9
1 9 0 3
96 9
8 2 2
86 5
87 3 87 4 88 5 88 6
87 3
87 4 88 5
8i 5
89 5
8 7 6
81 3
8 0 4 8 0 5 80 6
80 5
89 5
8 9 6
85 6
G /' 7- 19 B 1 1 2 99 1
前
言
1 本标准所列换算值( 见表 1表 2是对包括碳钢, , ) 铬钢, 铬钒钢, 铬镍钢, 铬钥钢, 铬镍钥钢, 铬锰 硅钢, 超高强度钢, 不锈钢等钢系中主要钢种进行实验的基础上制定的. 2 表1 所列各钢系的换算值, 适用于含碳量由低到高的钢种; 2 表 主要适用于低碳钢.
1 6 0 6
1 7 0 4 1 0 0 6
1 1 1 9
1 7 0 4
1 8 02
1 6 0 3
1 8 0 5 1 4 0 7
1 9 0 0 1 06 1 1 2 1 2
1 8 0 7
1 9 07
1 4 0 7 1 7 0 8 1 1 1 0 1 6 1 1 1 0 1 3
DIN_EN_ISO_18265-2004-c_金属材料_硬度值的换算
间存在差异，因此用一种模型，就不能在两个参 数之间建立可靠的函数关系。蛤硬度与抗拉强度 值却是正相关的，故对有限的适用范围而言，能 确立经验参数。
需要通过硬度试验，按其它方法来检查指定 的硬度值的情况也不罕见，尤其是当试样或复层 的硬度、受试物件的大小、表面质量或现有的硬 度试验机只允许采用某一种硬度试验方法时。
时 Y1 洛氏硬度 Y2 布氏硬度 1 有色金属硬度范围 2 钢的硬度范围 3 硬质合金硬度范围 a 用钢球测定的布氏硬度 (HBS)
b 用硬质合金球测定的布氏硬 度(HBW) 注：图 3 只用于选择某一试验方法，不用于换算。
图 3：与维氏标度相比，不同硬度标度的表示
使用本标准时，必须遵守第 3 章，尤其是第
3 章结尾处的警示。
1 应用范围 本标准规定了对硬度值的换算原则及换算
表的使用通则。 本标准附录 A ~ F 中的换算表适用于： - 碳钢和低合金钢与钢铸件； - 调质钢； - 冷加工钢； - 易切削钢； - 不同种类的硬质合金； - 有色金属及合金。
注：本标准附录 B ~ E的换算表依据回归分析的的实 践结果 。本标准附录 A 的换算表对于这种结果尚 无足够的测量结果。
3 换算原理 硬度试验是能不损坏某种材料，并能在较短
的时间内揭示该材料力学性能的一种材料试验 方法。在实践中，当进行极费时的拉伸试验，或 不允许对被测部件造成破坏时，常希望从已得到 的材料参数推算出抗拉强度。
对于材料应力，由于硬度试验和拉伸试验之
1 将公布(ISO 7500-1:1999 的修改本。
注：在许多情况下，需通过屈服点或 0.2 极限比来得 出对应力 /形状变化特性。
原则上必须注意，每次硬度测定仅适用于压 痕范围。例如随着与表面的距离增大，布氏和维 氏硬度的测定结果以及拉伸试验的结果都会使 所测定材料范围内的不同膨胀率与换算值产生 偏差。
A563M中文版公制碳钢和合金钢螺母性能等级规定
ASTM A563M-公制碳钢和合金钢螺母性能等级规定1 前言1.1本规范包括常用的与螺丝、螺栓以及其它外螺纹紧固件配合的8个性能等级的碳钢以及合金钢的六角螺母和六角法兰螺母的机械及化学成分要求。
（备注1 –本规范中所称得等级皆是指性能等级。
备注2 – 5，9，10，12级的性能等级要求等同ISO898-2.8S和10S的等级要求等同ISO 4775高强度结构栓接用宽对边六角螺母.产品等级B.性能类别8和10，的要求。
8S3和10S3在ISO 规范中无相应规定）1.2 8S3和10S3等级的螺母必须遵从ASTM A588/A588M做防锈处理1.3 每一等级适用的螺母尺寸范围详见机械性能要求表格1.4 附录X1是一个给设计师及采购选择合适等级的指南1.5 附录X2是关于六角开槽螺母和六角锁紧螺母相关性能的数据。
（备注3 –本规范为ASTM A 563的公制指南）1.6 除另有说明外，本规范中所列出的项目均遵从ASTM F 1789对其定义的解说。
2 参考数据2.1 ASTM标准A 153/A153M 钢铁零件热浸镀锌规范A 325M 热处理后抗拉强度在830Mpa以上的结构螺栓（公制）规范A 394标准热镀锌电力铁塔螺栓A 490M结构钢连接用10.9和10.9.3级高强度钢螺栓(米制)标准规范A 588/A 588M 4英寸(100mm)厚屈服点最小为50ksi(345MPa)的高强度低合金结构钢标准规范A 751钢制品化学分析的试验方法、操作和术语B 695 钢铁表面的锌机械沉积镀层标准规范D 3951商业用包装规范F 568M: 碳素和合金钢外螺纹米制紧固件标准规范F 606M: 测定外螺纹及内螺纹紧固件、垫圈及铆钉机械特性的标准试验方法(米制)F 812/F 812M: 英制和米制系列螺母的表面不均匀性F789：F16机械紧固件标准术语G101：低合金钢耐大气腐蚀估价2.2 ANSI标准B1.13M M型米制螺纹B18.2.4.1M 公制六角螺母，1型B18.2.4.2M 公制六角螺母，2 型B18.2.4.3M 公制开槽六角螺母B18.2.4.4M 公制六角法兰螺母B18.2.4.5M 公制六角锁紧螺母B18.2.4.6M 公制重型六角螺母2.3 ISO 标准ISO 898-2 紧固件机械性能规范，第二部分，螺母及标准负荷要求ISO 4775高强度结构栓接用宽对边六角螺母.产品等级B.性能类别8和103 订单要求3.1如要采购本规范下所定义的螺母，则订单应包括以下信息：3.1.1 数量（所需螺母数量）3.1.2 公称通径和螺距3.1.3 关于所需螺母的类型的基本描述(比如，六角，六角法兰等)3.1.4 螺母性能等级3.1.5 镀锌-对镀锌的加工要求，热浸，机械沉积或是不需要（具体见4.7的要求）3.1.6 其它表面处理-如有需要的其它防护处理3.1.7 ASTM标准的名称，出版年份，以及3.1.8 其它特殊要求3.2 如对螺母的抗拉强度有要求，则任一等级的螺母都可用相同对边宽的高等级螺母替代。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。