钢铁材料简介资料.
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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，回火性能差 主要应用：小截面刃具、模具、手工工具
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
调质钢
机器结构钢
渗碳钢 弹簧钢
常用合金元素:
合
轴承钢
Ni, Cr, Mn,Mo,Al, Si, Cu等
金 结 构 钢
易切削钢 合金元素的主要作用：
低合金结构钢 •提高淬透性
合 金 钢
合 金 工 具 钢
工程结构钢
刃具钢 模具钢 量具钢
造船用钢 锅炉用钢 耐候钢
•提高回火稳定性 •强化（固溶强化、形成合金 渗碳体或特殊碳化物） •细化晶粒
Q215
Q235
Q255 Q275
铆钉、短轴、 连杆、螺栓、螺母、轴
拉杆、垫圈、 类支架、角钢、槽钢、
渗碳件、焊 工字钢、圆钢、重要的
接件
焊接件
轴类、吊 钩、型钢
轴、齿轮
优质碳素结构钢
牌号：45#钢 ：含碳量的万分数。后面加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
钢铁材料简介
郦剑教授 浙江大学材料科学与工程学院
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
碳素钢
分类：根据GB/T 13304.1-2008，按成分分类(%)
低碳钢
中碳钢
低碳钢
wc0.25 Wc :0.25-0.60 wc>0.60
55# 60# 65# 65Mn （碳素弹簧钢）
强度高、塑性低，淬 火中温回火处理后有 较好的弹性
轴类、齿轮、紧固件、 简单耐磨件、简单弹 要求不高的表面淬火件 簧、钢丝绳等
碳素工具钢
牌号：T10A ：平均含碳量的千分数，加A表示高级优质碳素工具钢
碳
wc＝0.65-1.35%
常用热处理：球化退火、淬火、低温回火
碳素工具钢
铸造碳钢
碳素结构钢
牌号：Ｑ２３５-Ｂ·b
屈 s
根据脱氧方法：Ｆ：沸腾钢；Ｚ：镇静钢；b：半镇静钢 质量等级：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
wc＝0.06-0.38%
常用热处理：一般不进行后续热处理，供货态直接使用，显微组织为热轧正火态。
主要牌号及应用
牌号
Q195
主要 应用 举例
承载较小的钢 丝、开口销、 钉子、拉杆、 焊接件
测试题目
1.铁素体、渗碳体和奥氏体是碳钢三种基本固态相，分别说明其中室温稳定 相（铁素体，渗碳体）和高温稳定相（奥氏体），室温下碳钢的基体相（铁 素体）和强化相（渗碳体） 。 2.轴承钢在奥氏体化后缓慢冷却，容易生成二次渗碳体，说明二次渗碳体的 分布和形态（奥氏体晶界，网状或断续网状）、对钢的性能影响（切削性能， 热处理性能）以及热处理对策（正火，球化退火）。 3.共析钢正火处理与球化处理二种显微组织最大区别是铁素体和渗碳体的状 态和分布不一样，简要说明二者显微组织区别。（正火：铁素体与渗碳体层 片交叠；球化：铁素体基体+颗粒状渗碳体） 4.按照片层间距由大到小列出珠光体类组织的名称，说明它们强度硬度的变 化规律。（珠光体 索氏体 屈氏体 强度硬度随片层间距减小而增加） 5.淬火回火钢可以分别处理成回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体，简要 说明适用的服役工况。（耐磨高强的模具工具、弹簧、综合性能好的轴齿轮）
特
高强度钢
殊 性
耐蚀钢
能
耐热钢
钢
耐磨钢
•获得室温奥氏体（奥氏体不 锈钢）
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
性能要求：
• 优良的综合力学性能 • 良好的淬透性。
用途：
轴、杆类零件， 齿轮，链条等。
主要热处理：淬火高温回火（调质）。
常用合金调质钢的牌号及其用途
牌
号
40Cr
用 轴类 连杆 途 螺栓 进气
阀 重要齿
轮等
40MnB 35CrMo
中小截面 调质件
大截面齿轮 重型传动轴 大电机主轴 等
40CrNi
40CrNiMoA 42CrMo 45CrNiMoVA
主要牌号、性能特点及应用
牌号 性能 特点 应用 举例
08F 10#
15# 20# 25# （碳素渗碳钢）
强度低、 强度较低、塑性韧 塑性好 性较好，渗碳后可
获得表面硬度高而 心部韧性好的零件
wk.baidu.com
冷冲件、 小负载轴、销、齿 焊接件 轮、垫片及渗碳件
30# 35# 40# 45# 50# （碳素调质钢）
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
我国几种低合金高强度钢的用途
级 别
300MPa
350MPa
400MPa
450MPa
500MPa
650MPa
牌 号 12Mn 09MnNb 16Mn 12MnPRe 16MnNb 10MnNbRe 14MnVTiRe 15MnVN 14MnMoVBRe 18MnMoNb 14CrMnMoVB
用 船舶. 桥梁 车 船舶 建筑结构 桥梁、 港口工程 桥梁 高压 大型焊接 中温高压容器 锅炉 化工 中温高压容器
途 低压 辆 桥梁 船舶化工 起重机 结构 造船 容器 电站 结构 大 （<500C） 石油高压厚 （400~560C）
锅炉,
车辆 容器
石油井架 设备 大型 桥 造船
壁容器
容器, 油罐
容器 大型
船舶
车辆
(<500C)
钢结
构
起重
机械
合金调质钢
成分特点：
• 中含碳量（wc=0.30~0.50%）； • 添加Cr、Ni、Mn、Si增加淬透性和回火稳定性 • 固溶强化； • 添加少量Mo、W、V等细化晶粒
普通碳素钢
wS 0.050 wP 0.045
优质碳素钢
wS 0.035 wP 0.035
高级优质钢
wS 0.020 wP 0.030
合金元素 最大含量／wt％
Cr 0.30
Mn Mo Ni Si 1.00 0.05 0.30 0.50
Ti W V 0.05 0.10 0.04
分类：按用途
碳素结构钢 优质碳素结构钢
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, 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
调质钢
机器结构钢
渗碳钢 弹簧钢
常用合金元素:
合
轴承钢
Ni, Cr, Mn,Mo,Al, Si, Cu等
金 结 构 钢
易切削钢 合金元素的主要作用：
低合金结构钢 •提高淬透性
合 金 钢
合 金 工 具 钢
工程结构钢
刃具钢 模具钢 量具钢
造船用钢 锅炉用钢 耐候钢
•提高回火稳定性 •强化（固溶强化、形成合金 渗碳体或特殊碳化物） •细化晶粒
Q215
Q235
Q255 Q275
铆钉、短轴、 连杆、螺栓、螺母、轴
拉杆、垫圈、 类支架、角钢、槽钢、
渗碳件、焊 工字钢、圆钢、重要的
接件
焊接件
轴类、吊 钩、型钢
轴、齿轮
优质碳素结构钢
牌号：45#钢 ：含碳量的万分数。后面加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
钢铁材料简介
郦剑教授 浙江大学材料科学与工程学院
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
碳素钢
分类：根据GB/T 13304.1-2008，按成分分类(%)
低碳钢
中碳钢
低碳钢
wc0.25 Wc :0.25-0.60 wc>0.60
55# 60# 65# 65Mn （碳素弹簧钢）
强度高、塑性低，淬 火中温回火处理后有 较好的弹性
轴类、齿轮、紧固件、 简单耐磨件、简单弹 要求不高的表面淬火件 簧、钢丝绳等
碳素工具钢
牌号：T10A ：平均含碳量的千分数，加A表示高级优质碳素工具钢
碳
wc＝0.65-1.35%
常用热处理：球化退火、淬火、低温回火
碳素工具钢
铸造碳钢
碳素结构钢
牌号：Ｑ２３５-Ｂ·b
屈 s
根据脱氧方法：Ｆ：沸腾钢；Ｚ：镇静钢；b：半镇静钢 质量等级：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
wc＝0.06-0.38%
常用热处理：一般不进行后续热处理，供货态直接使用，显微组织为热轧正火态。
主要牌号及应用
牌号
Q195
主要 应用 举例
承载较小的钢 丝、开口销、 钉子、拉杆、 焊接件
测试题目
1.铁素体、渗碳体和奥氏体是碳钢三种基本固态相，分别说明其中室温稳定 相（铁素体，渗碳体）和高温稳定相（奥氏体），室温下碳钢的基体相（铁 素体）和强化相（渗碳体） 。 2.轴承钢在奥氏体化后缓慢冷却，容易生成二次渗碳体，说明二次渗碳体的 分布和形态（奥氏体晶界，网状或断续网状）、对钢的性能影响（切削性能， 热处理性能）以及热处理对策（正火，球化退火）。 3.共析钢正火处理与球化处理二种显微组织最大区别是铁素体和渗碳体的状 态和分布不一样，简要说明二者显微组织区别。（正火：铁素体与渗碳体层 片交叠；球化：铁素体基体+颗粒状渗碳体） 4.按照片层间距由大到小列出珠光体类组织的名称，说明它们强度硬度的变 化规律。（珠光体 索氏体 屈氏体 强度硬度随片层间距减小而增加） 5.淬火回火钢可以分别处理成回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体，简要 说明适用的服役工况。（耐磨高强的模具工具、弹簧、综合性能好的轴齿轮）
特
高强度钢
殊 性
耐蚀钢
能
耐热钢
钢
耐磨钢
•获得室温奥氏体（奥氏体不 锈钢）
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
性能要求：
• 优良的综合力学性能 • 良好的淬透性。
用途：
轴、杆类零件， 齿轮，链条等。
主要热处理：淬火高温回火（调质）。
常用合金调质钢的牌号及其用途
牌
号
40Cr
用 轴类 连杆 途 螺栓 进气
阀 重要齿
轮等
40MnB 35CrMo
中小截面 调质件
大截面齿轮 重型传动轴 大电机主轴 等
40CrNi
40CrNiMoA 42CrMo 45CrNiMoVA
主要牌号、性能特点及应用
牌号 性能 特点 应用 举例
08F 10#
15# 20# 25# （碳素渗碳钢）
强度低、 强度较低、塑性韧 塑性好 性较好，渗碳后可
获得表面硬度高而 心部韧性好的零件
wk.baidu.com
冷冲件、 小负载轴、销、齿 焊接件 轮、垫片及渗碳件
30# 35# 40# 45# 50# （碳素调质钢）
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
我国几种低合金高强度钢的用途
级 别
300MPa
350MPa
400MPa
450MPa
500MPa
650MPa
牌 号 12Mn 09MnNb 16Mn 12MnPRe 16MnNb 10MnNbRe 14MnVTiRe 15MnVN 14MnMoVBRe 18MnMoNb 14CrMnMoVB
用 船舶. 桥梁 车 船舶 建筑结构 桥梁、 港口工程 桥梁 高压 大型焊接 中温高压容器 锅炉 化工 中温高压容器
途 低压 辆 桥梁 船舶化工 起重机 结构 造船 容器 电站 结构 大 （<500C） 石油高压厚 （400~560C）
锅炉,
车辆 容器
石油井架 设备 大型 桥 造船
壁容器
容器, 油罐
容器 大型
船舶
车辆
(<500C)
钢结
构
起重
机械
合金调质钢
成分特点：
• 中含碳量（wc=0.30~0.50%）； • 添加Cr、Ni、Mn、Si增加淬透性和回火稳定性 • 固溶强化； • 添加少量Mo、W、V等细化晶粒
普通碳素钢
wS 0.050 wP 0.045
优质碳素钢
wS 0.035 wP 0.035
高级优质钢
wS 0.020 wP 0.030
合金元素 最大含量／wt％
Cr 0.30
Mn Mo Ni Si 1.00 0.05 0.30 0.50
Ti W V 0.05 0.10 0.04
分类：按用途
碳素结构钢 优质碳素结构钢