钢材基本知识大全

钢材基本知识大全，超实用！钢材基本知识大全，超实用！ 一、钢材机械性能一、钢材机械性能 1.1.屈服点（σ屈服点（σs s）） 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变 形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设 Ps为屈服点 s 处的外力，Fo为试样 断面积，则屈服点 σs =Ps/Fo(MPa)。 2.2.屈服强度（屈服强度（σ σ0.2 0.2） ） 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑 性变形等于一定值（一般为原长度的 0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度 σ0.2。 3.3.抗拉强度（抗拉强度（σ σb b） ） 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉 强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设 Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则 抗拉强度 σb= Pb/Fo（MPa）。 4.4.伸长率（伸长率（δ δs s） ） 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.5.屈强比（屈强比（σ σs s/σ/σb b） ） 钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般 碳素钢屈强比为 0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75 合金结构钢为 0.84-0.86。 6.6.硬度硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性 越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 （（1 1）布氏硬度（）布氏硬度（HBHB）） 以一定的载荷（一般 3000kg）把一定大小（直径一般为 10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段 时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB）。 （（2 2）洛氏硬度（）洛氏硬度（HRHR）） 当 HB450 或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角 120°的金 刚石圆锥体或直径为 1.59、3.18mm 的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料 的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： HRA：是采用 60kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。 HRB：是采用 100kg 载荷和直径 1.58mm 淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、 铸铁等）。 HRC：是采用 150kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。 （3）维氏硬度（HV） 以 120kg 以内的载荷和顶角为 136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除 以载荷值，即为维氏硬度值（HV）。 二、黑色金属和有色金属二、黑色金属和有色金属 1 1、黑色金属、黑色金属 是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合 金，统称为铁碳合金。 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。 把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状,含碳量大于 2.11%的铁碳合金），把液状铸铁浇铸成 铸件，这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和 合金元素添加剂用。 含碳量低于 2.11%的铁碳合金称为钢，把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品 有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。 2 2、有色金属、有色金属 又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合 金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善 金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此 外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。 三、钢的分类三、钢的分类 钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。 钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1 1、按品质分类、按品质分类 (1)普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2)优质钢（P、S 均≤0.035%） (3)高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 2 2、按化学成份分类、按化学成份分类 (1)碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25～0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2)合金钢：a.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%）。 3 3、按成形方法分类、按成形方法分类 (1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。 4 4、按金相组织分类、按金相组织分类 (1)退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）； d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。 (2)正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。 (3)无相变或部分发生相变的 5 5、按用途分类、按用途分类 (1)建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2)结构钢： a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结 构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢 (3)工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4)特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢； e.低温用钢；f.电工用钢。 (5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 6 6、综合分类、综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c)Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e)Q275。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢（包括高级优质钢） a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结 构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。 7 7、按冶炼方法分类、按冶炼方法分类 (1)按炉种分 a.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 b.电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。 (2)按脱氧程度和浇注制度分 a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。 四、我国钢号表示方法概述四、我国钢号表