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常用钢材种类、用途及国家标准全知道,还有按用途分类介绍

佚名 钢材资讯 2026-03-02 07:04:15 54

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一、钢材定义

1. 定义:

依据国家标准GB/T 13304-91《钢分类》的相关描述,存在这样一种材料,此材料是以铁作为主要元素的,其含碳量一般是在2%以下的,并且该材料还含有其他元素。

2.相关性能参数

屈服点

钢材处于拉伸状态时,或者试样处于拉伸状态时,当应力超出弹性极限,即便应力不再增长,然而钢材依然持续发生显著的塑性变形,这时试样也依然持续发生显著的塑性变形,把这种现象称作屈服,而产生屈服现象之际的最小应力数值就是屈服点。

抗拉强度

材料置身于拉伸进程范畴内,自起始点起迁延直至出现断裂状况之际,所抵达的具备极大性质的应力数值。其意义体现在展现钢材针对断裂予以抵抗的能力的大小程度。和抗拉强度相互对应适配的情形下,还有抗压强度、抗弯强度等诸多方面。

二、常用钢材分类和用途

第一种分类方法,按常用用途类别分类

1.碳钢

碳素钢别称碳钢,乃是铁碳合金,其碳含量c小于百分之二。碳钢除含碳之外,通常还含有少量的硅、锰、硫以及磷。

按用途,碳钢能被分成三类,分别是碳素结构钢、碳素工具钢以及易切削结构钢,碳素结构钢还可再分为两种,即建筑结构钢与机器制造结构钢,且按含碳量来分,碳钢包含低碳钢也就是含碳量c≤0.25%,和中碳钢即含碳量c=0.25%-0.6%,还有高碳钢就是含碳量c>0.6%这几种情况。

按照磷以及硫的合量,能够将碳素钢划分成普通碳素结构钢,这种钢含磷、硫的量比较高,还有优质碳素钢,其含磷、硫比较低,另外还有高级优质钢,它含磷、硫更低。在一般的碳钢当中,含碳量更高起来那么硬度便越高,强度也会随之升高,然而塑性延展性却会降低。

2、普通碳素结构钢

有一种钢被简称为碳素钢,这类钢主要是要保证力学性能 ,所以其牌号展现的是力学性能 ,用Q加上数字来表示 ,这里面“Q”是屈服点“屈”字的汉语拼音字首 ,数字代表屈服点数值 ,若是Q275就表示屈服点是275Mpa ,要是牌号后面标注字母A、B、C、D ,那就表示它是钢材质量等级不一样起来 ,所含S、P的量是依次降低下去的 ,钢材质量是依次提高上去的 ,要是在牌号后面标注字母“F”那其就是沸腾钢 ,标注“b”就是半镇静钢 ,不标注“F”或“b”的那就是镇静钢。比如说,Q235—AF所代表的是,屈服点为235MPa的A级沸腾钢,而Q235—C代表的则是,屈服点为235MPa的C级镇静钢。

碳素钢价钱低廉,是工程以及建筑领域运用极为广泛的钢材,像低温低压锅炉省煤器以及空气预热器所使用的管材,Q235a钢碳常常被应用于各类水管道,其最高使用温度为350℃。

碳钢素结构钢的执行标准是GB/700,这类钢通常是利用转炉或者平炉来进行冶炼的,它最主要的原料是铁水加上废钢,此钢之中硫、磷的含量比优质碳素结构钢要高些,一般情况下硫的含量小于等于0.050%,同时磷的含量小于等于0.045%。通过原料而带入到钢里面的别的合金元素含量,就像铬、镍、铜,一般而言都不会超出0.30%。

碳素结构钢,一般情形下都不经过热处理,而是在供应状态下直接加以使用。通常来讲,Q195、Q215、Q235钢,其碳的质量分数低,焊接性能良好,塑性、韧性俱佳,具备一定强度,常常被轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等。被用于桥梁、建筑等结构,以及制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。Q255和Q275钢,碳的质量分数稍高些,强度较高,塑性、韧性也较好,能够进行焊接,通常被轧制成型钢、条钢和钢板用作结构件,以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。

3、优质碳素结构钢

这类钢,要同时确保化学成分和力学性能,其牌号是以两位数字来呈现钢中平均碳的质量分数的万分数(с*10000)。举例而言之,45钢,意味着钢中平均碳的质量分数是0.45%;08钢,表明钢中平均碳的质量分数为0.08%。20钢,代表钢中平均碳的质量分数处于0.17%-0.22%。

20钢属于钢材,是管材里用途极为广泛的那种,它被应用于锅炉省煤器,也用于空气预热器,还能用于其他各种蒸汽压缩空气以及水等各类用途的管道,其承压强度相对较高,寿命比较长,加工焊接性能良好,在工业、农村、采矿等各个行业都有广泛应用。

涉及20钢,多个国标规定不少。影响较突出的标准存在,GB3087,又被称作低中压锅炉用无缝管(GB3087 - 2008),是制造各类结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管,以及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧与冷拔(轧)无缝管。该标准也可用于别的用途。20G是锅炉用管材,像水冷壁上升管,过热蒸汽低温段管道;20g是锅炉用板材,例如汽包锅筒筒体卷筒用板材。“g/G”表明是锅炉用的。

品质优良的碳素结构钢,其遵循的标准是GBT699—2015。厚度呈现热轧状态的钢板以及钢带形状的优质碳素结构钢所用标准为GB∕T 711-2017。

用于制造机器零件的主要是优质碳素结构钢。一般而言,为提高力学性能都要经过热处理。因碳质量分数不同,所以有不同的用途。08、08F、10、10F钢,其塑性、韧性高,具备优良的冷成形性能以及焊接性能,常常被冷轧成薄板,用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件,像汽车身、拖拉机驾驶室等;15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件,比如活塞销,样板等;30、35、30、35、40、45、50钢经热处理(淬火+高温回火)后有着良好的综合力学性能,也就是有着较高的强度以及较高的塑性、韧性,用于制作轴类零件,例如40、45钢经常用于制造汽车、拖拉机的曲轴、连杆、一般机床主轴、机床齿轮和其他受力不大的轴类零件;55、60、65钢热处理(淬火+中温回火)后具有高的弹性极限,常常用于制作负荷不大、尺寸较小(截面尺寸小于12~15mm)的弹簧,如调压和调速弹簧、柱塞弹簧、冷卷弹簧等。

4、碳素工具钢

碳素工具钢属于高碳钢,它基本上不含有合金元素,其含碳量处于0.65% 至1.35%这个范围之内,它生产成本比较低,原料来源容易获取到,切削加工性能良好,经过热处理之后能够得到较高的硬度以及较高的耐磨性,故而它是一种被广泛采用的钢种,被用于制造各类刃具、模具、量具。然而,这类钢存在红硬性比较差的情况,也就是说,当工作温度大于250℃的时候,钢的硬度以及耐磨性就会迅速下降进而失去工作能力。除此之外,碳素工具钢要是制成比较大的零件就不容易淬硬,并且容易产生变形以及裂纹。

碳素工具钢主要有多种型号,分别是T7,还有T8,以及T9,另外有T10,再者是T11,然后是T12,接着是T13,最后还有T8Mn。

5、合金钢

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钢里头包含铁、碳、还有少量没办法避免的硅、锰、磷、硫元素,除此之外呢,还含有一定数量的合金元素,钢里的合金元素有硅、锰、钼、镍、铬、钒、钛、铌、硼、铅、稀土等当中的一种或者几种,像这样的钢就叫做合金钢。各个国家的合金钢系统按照各自的资源情形、生产、以及使用条件的不同而不一样,另外在国外以前曾经发展镍、铬钢系统,而我国乃是发展以硅、锰、钒、钛、铌、硼、稀土作为主要的合金钢系统。

钢的总产量里,合金钢大概占据百分之十几,通常是在电炉之中进行冶炼的。合金钢按照用途能够被划分成8大类,有:

具有合金性质的结构钢,具备弹簧特性的钢,用于轴承的钢,属于合金工具范畴的钢,具备高速工具性能的钢,具有不锈特点的钢,能耐热且不起皮的钢,还有电工领域使用的硅钢。

6、普通低合金钢

普通合金钢里有一种叫做普通低合金钢,它含有少量合金元素,多数情形下其总量不会超过3%。这种钢强度较高,综合性能较好,具备耐腐蚀性、耐磨、耐低温特性,还有较好的切削性能、焊接性能等。在大量节约稀缺合金元素,像镍、铬的条件下,通常1t普通低合金钢能顶1.2 - 1.3t碳素钢使用,其使用寿命以及使用范围更是超过碳素钢。普通低合金钢能用一般冶炼方法在平炉、转炉中进行冶炼,成本也和碳素钢相近。

像15CrMo这种,其中含有的Cr约在0.6 - 1.2%,含有的Mo也约在0.6 - 1.2%,它能够被用于锅炉过热蒸汽管道,其使用温度能够达到510℃。12 Cr1MoV - g,它的使用温度能够达到560℃,可以被用于发电厂用的锅炉过热蒸汽管道。

被归类为合金结构钢之中,主要涵盖如下这些型号,分别是20 - 50Mn2,其次是15 - 40Cr,再者包括的是12 - 42CrMo,还有12Cr1MoV,以及38CrMoAl等等。

7、弹簧钢

弹簧钢于冲击、振动或者长期交变应力状况下运用,因而要求弹簧钢具备高的抗拉强度、弹性极限以及高的疲劳强度。在工艺方面要求弹簧钢拥有一定的淬透性、不容易脱碳、表面质量良好等。

碳素弹簧钢,是优质碳素结构钢,其含碳量c处于0.6%至0.9%的范围之内,涵盖正常含锰量的以及较高含锰量的。

合金弹簧钢,主要是硅锰系钢种,其含碳量稍低,主要借助增加硅含量si(1.3%-2.8%)来提升性能,另外还有含铬、钨、钒的合金弹簧钢。近年来,基于我国资源情况,并依照汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上添加硼、铌、钼等元素的新钢种,这延长了弹簧的使用寿命,还提高了弹簧钢质量。

弹簧钢有多种型号,其中包括65Mn,还有55Si2Mn,并且存在60Si2Mn(A)以及30W4Cr2VA等型号。

8、轴承钢

滚珠、滚柱以及轴承套圈是由轴承钢制造形成的,轴承作业期间承受着极大的压力,同时承受着极大的摩擦力,所以对轴承钢的要求如下,要有高而且均匀的硬度,要有耐磨性,还要有高弹性极限,对于轴承钢化学成分的均匀性要求十分严格,如果这还不够难读,那对于其的非金属夹杂物含量及分布要求更加严格,并且这还没完,对于其碳化物的分布以及其他方面要求同样十分严格。

轴承钢也叫高碳铬钢,其含碳量c大概是1%左右,含铬量cr处于0.5%至1.65%之间。轴承钢又分门别类为高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢以及防磁轴承钢这六大类别。

9、不锈钢

不锈耐酸钢所称不锈钢,是由不锈钢与耐酸钢两大部分共同构成的,能抵抗大气腐蚀的钢被称作不锈钢,能抵抗化学介质(好似酸类那种)腐蚀的钢叫做耐酸钢,通常来讲,含铬量cr大于12%的钢便具备了不锈钢的特性,不锈钢按热处理后的显微组织还能够划分成五大类别,分别是铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体 - 铁素体不锈钢以及沉淀硬化不锈钢。

不锈钢主要分为这些型号,0(1)Cr18Ni9,00Cr18Ni10,0(1)18Ni12Mo2Ti,0Cr18Ni10Ti,00Cr17Ni14Mo2。

三、按标准分类

(一)型材

1. 那种被称作起重机钢轨的,其标准为GB3426 - 82 ,此为一种, 再有一种,是铁路钢轨,属于GB2585 - 81。2. 存在轻轨,标准是GB11264 - 89 ,还有热轧钢筋,标准为GB1499 - 84。3. 另外有预应力混凝土用热处理钢筋,其标准是GB4463 - 84 ,以下略。

(二)板材

优质碳素厚钢板,其标准为GB711 - 88 ,造船用结构钢,其标准是GB712 - 88 ,用于压力容器和多层压力容器的厚钢板,其标准为GB6654 - 86 ,低温压力容器用的低合金厚钢板,其标准是GB3531 - 83 ,耐候结构钢标准为GB/T 4171 - 2008 ,以下略。

(三)管材

结构使用的无缝钢管,其依据是GB8162 - 87 ,冷拔或冷轧的精密无缝钢管,其依据为GB3639 - 83 ,化肥设备所用的高压无缝钢管,其标准是GB6479 - 86 ,锅炉使用的高压无缝钢管,其遵循的是GB5310 - 85 ,锅炉用的低中压无缝钢管,其相关标准为GB3087 - 82以及YB(T)33 - 86 ,以下略。

(四)丝材

焊接用钢丝,其标准为GB1300 - 77、GB4242 - 84,碳素弹簧钢丝,其标准是GB4357 - 89,铬钒弹簧钢丝,规格符合GB5219 - 85,重要用途的弹簧钢丝,执行标准为GB4359 - 89,轴承保持器用碳素结构钢丝,遵照GB5955 - 86,随后内容以下略。

(五)高温、耐蚀及精密合金牌号和用途

针对高温合金,其标准为GBn175 - 82 ,耐蚀合金的标准是GBn271 - 88 ,精密合金的标准则是GBn291 - 89。

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