黑色金属、钢和有色金属的基本概念有哪些？

1、黑色金属、钢铁及有色金属

在介绍钢材的分类之前，我们先简单介绍一下黑色金属、钢材和有色金属的基本概念。

1、黑色金属是指铁及铁合金。 如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金。 它们统称为铁碳合金。 生铁是指用高炉冶炼铁矿石制成的产品，主要用于炼钢和制造铸件。 将铸生铁在熔铁炉中熔炼得到铸铁（液体），将液体铸铁浇注成铸件。 这种铸铁称为铸件。

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。 炼钢时用作钢的脱氧剂和合金元素添加剂。

2、将炼钢用的生铁放入炼钢炉中，按照一定的工艺流程进行冶炼，得到钢材。 钢产品包括钢锭、连铸坯和直接铸造的各种铸钢件。 钢材一般是指轧制成各种钢材的钢材。 钢是黑色金属，但钢并不完全等于黑色金属。

3、有色金属又称有色金属，是指黑色金属以外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝、黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。 此外，铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等也用于工业。 这些金属主要用作合金添加剂，以改善金属的性能。 其中钨、钛、钼等多用于生产切削工具。 硬质合金。 上述有色金属称为工业金属，此外还有贵金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性铀、镭等。

2、钢材的分类

钢是一种铁碳合金，碳含量在0.04%至2.3%之间。 为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。 钢的主要元素除铁和碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法有多种，主要方法如下：

1、按质量分类

(1)普通钢(P≤0.045%、S≤0.050%)

(2)优质钢(P、S均≤0.035%)

（3）高等级优质钢（P＜0.035%，S≤0.030%）

2、按化学成分分类

1) 碳钢： 低碳钢（C≤0.25%）； b. 中碳钢（0.25<C≤0.60%）； C。 高碳钢（C>0.60%）。

2) 合金钢： 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、按成形方法分类：（1）锻钢； (2)铸钢； (3)热轧钢材； (4)冷拔钢材。

4、按金相组织分类（研究钢内部组织的科学）

1) 退火状态亚共析钢（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）体+浸渗体）。

2) 标准化状态下： 珠光体钢； b. 贝氏体钢； C。 马氏体钢； d. 奥氏体钢。

3）无相变或部分相变

5、按用途分类

1) 建筑和工程用钢： 普通碳素结构钢； b. 低合金结构钢； C。 钢筋。

2) 结构钢： 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、氨钢、表面硬化钢； (c) 易切削结构钢； (d)冷塑性成型钢：包括冷冲压钢和冷镦钢。 b. 弹簧钢 C. 轴承钢

3) 工具钢： 碳素工具钢； b. 合金工具钢； C。 高速工具钢。

4) 特殊性能钢： 不锈耐酸钢； b. 耐热钢包括抗氧化钢、耐热钢、阀门钢； C。 电加热合金钢； d. 耐磨钢； e. 低温钢； f.电工钢

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、综合分类

1) 普通钢材： 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。 特定用途普通结构钢

2）优质钢材（包括高牌号优质钢材）

A。 结构钢：（a）优质碳素结构钢； (b) 合金结构钢； (c) 弹簧钢； (d) 易切削钢； (e) 轴承钢； (f) 特定用途的优质结构钢。

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) 电加热合金钢； (d) 电工钢； (e) 高锰耐磨钢。

七、按冶炼方法分类

1）按炉型分

A。 平炉钢（以空气为氧化剂）：（a）酸性平炉钢； (b) 碱性平炉钢。

b. 转炉钢（使用氧气作为氧化剂）：（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。

C。 电炉钢（制造优质钢）：（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）根据脱氧程度和浇注系统分为a． 沸腾钢（脱氧程度不完全）； b. 半镇静钢（脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间）； C。 镇静钢（脱氧程度比较完全）； d. 特种镇静钢（脱氧程度最完全的优质钢）。

8.按外观分类：分为四类：a． 型材，b。 板，c。 管道，和d． 金属制品。

A。 轮廓：

重轨：每米重量超过30公斤的钢轨（含起重机钢轨）；

轻轨：每米重量小于或等于30公斤的钢轨。

大、中、小型钢：普通钢材圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边及不等边角钢及螺纹钢等。

线材：直径5-10毫米的圆钢和盘条。

冷弯型钢：由冷弯型钢或钢带制成的型钢。

优质型材：优质钢材圆钢、方钢、扁钢、六角钢等。

b. 盘子;

薄钢板：厚度等于或小于4毫米的钢板。

中厚钢板：厚度大于4毫米的钢板。 中板：厚度大于4mm但小于20mm）； 厚板：厚度大于20mm但小于60mm； 特厚板：厚度大于60mm。

钢带：又称钢带，实际上是一种长而窄、成卷供应的薄钢板。

电工硅钢片：又称硅钢片或硅钢片。

c.管材材质：

无缝钢管：通过热压、冷轧（冷拔或挤压）生产的具有无缝管壁的钢管。

焊接钢管：由钢板或钢带卷曲后焊接而成的钢管。

d. 金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等。

什么是特殊钢？

特殊钢目前尚无统一的定义和概念。 一般认为，特殊钢是指具有特殊化学成分、采用特殊工艺生产、具有特殊组织和性能、能满足特殊需要的钢。 与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。

我国对特殊钢的定义与日本和欧盟的定义比较接近。 特殊钢分为优质碳素钢、合金钢、高合金钢（合金元素大于10%）三大类。 其中，合金钢和高合金钢占特钢产量的比重。 70%。 主要钢种有特殊碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢等。 - 耐磨钢。 以及高温合金、精密合金、电热合金等。目前世界上有近2000个特殊钢种，约5万个品种规格。 特殊钢除了品种繁多之外，在规格方面也表现出与普通钢不同的特点。 除板、管、线、带、棒及异形材料外，还有复合材料、表面合金材料、表面处理材料、精密锻造材料、精密铸件、粉末冶金制品等。

3、我国钢号的表示方法

钢号，简称钢号，是对每种具体钢材产品的称呼，是人们认识钢材的通用语言。 我国钢材牌号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79），采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字的组合。 现在：

1）钢号中的化学元素用国际化学符号表示，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、浇注方法等一般用汉语拼音缩写字母表示。

3）钢中主要化学元素的含量（%）用阿拉伯数字表示。

我国钢号表示方法分类解释

1、碳素结构钢

1）由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。 其钢号以“Q”为前缀，代表该钢的屈服点。 以下数字表示屈服点值（MPa）。 例如，Q235代表屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。

2) 必要时可在钢号后标明表示质量等级和脱氧方法的符号。 质量等级符号分别为A、B、C、D。 脱氧方法符号：F代表沸腾钢； b代表半镇静钢； Z代表镇静钢； TZ代表特殊镇静钢。 镇静钢可以不标注符号，即Z和TZ都可以不标注。 例如Q235-AF代表A级沸腾钢。

3）特殊用途碳素钢，如桥梁钢、船用钢等，基本采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号末尾附加表明用途的字母。

2、优质碳素结构钢

1）钢号开头的两位数字表示该钢的碳含量，以平均碳含量的千分之十表示。 例如，平均碳含量为0.45%的钢，其钢号为“45”。 它不是一个连续的数字，因此无法读取。 改成45钢。

2）对于含锰量较高的优质碳素结构钢，应标注锰元素，如50Mn。

3）沸腾钢、半镇静钢和特殊用途优质碳素结构钢应在钢号末尾特别标注。 例如，平均含碳量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。

3、碳素工具钢

1）钢号用“T”标记，以避免与其他钢种混淆。

2）钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。 例如，“T8”表示平均碳含量为0.8%。

3）含锰量较高的，在钢号末尾标注“Mn”，如“T8Mn”。

4）高级优质碳素工具钢的磷、硫含量低于普通优质碳素工具钢。 在钢号末尾加字母“A”以示区别，如“T8MnA”。

4、易切削钢

1）钢号标注“Y”，以区别于优质碳素结构钢。

2）字母“Y”后面的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之十表示，例如

平均含碳量0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。

3）含锰量较高的，也在钢号后标有“Mn”，如“Y40Mn”。

5、合金结构钢

1）钢号开头的两位数字表示该钢的碳含量，以平均碳含量的千分之十表示。

如40Cr。

2）钢中的主要合金元素，除少数微合金元素外，一般用百分比表示。 当平均合金含量小于1.5%时，钢号一般用元素符号代替含量。 但在可能引起混淆的特殊情况下，也可在元素符号后标注数字“1”，如钢号。 “12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者铬含量为0.9-1.2%，其余成分相同。 当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，应在元素符号后注明含量，可相应表示为2、3、4……等。 例如18Cr2Ni4WA。

3）钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素均属于微合金元素。 虽然含量很低，但仍应在钢号中注明。 例如，20MnVB钢。 钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。

4）高级优质钢应在钢号末尾加“A”，以区别于一般优质钢。

5）特殊用途合金结构钢，钢号前面（或后缀）有代表钢种用途的符号。 例如，压铆螺钉专用30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。

6、低合金高强度钢

1）钢号的表示方法与合金结构钢基本相同。

2）对于专业低合金高强度钢，应在末尾注明钢号。 例如16Mn钢，桥梁用特殊钢号为“16Mnq”，汽车大梁用特殊钢号为“16MnL”，压力容器用特殊钢号为“16MnR”。

7.弹簧钢

弹簧钢按其化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两大类。 钢号表示方式为：前者与优质碳素结构钢基本相同，后者与合金结构钢基本相同。

8、滚动轴承钢

1）钢号前加字母“G”，代表滚动轴承钢。

2）高碳铬轴承钢牌号的碳含量不标注，铬含量以千分之一表示，如GCr15。 渗碳轴承钢钢号的表示方法与合金结构钢基本相同。

9、合金工具钢和高速工具钢

1）当合金工具钢牌号平均碳含量≥1.0%时，不标注碳含量； 当平均碳含量<1.0%时，以千分之一表示。 例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。

2）钢中合金元素含量的表示方法与合金结构钢基本相同。 然而，对于铬含量较低的合金工具钢牌号，铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前添加“0”，以便与以百分比表示的一般元素含量进行比较。 区分。 例如Cr06。

3）高速工具钢的钢号一般不表示碳含量，而仅表示各种合金元素平均含量的百分比。 例如，钨高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。 标有字母“C”的钢号表明其碳含量高于不带“C”的一般钢号。

10、不锈钢、耐热钢

1) 钢号中的碳含量以千分之一表示。 例如“2Cr13”钢平均含碳量为0.2%； 钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%时，钢号前分别冠以“00”和“0”，如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。

2）钢中主要合金元素以百分比表示，钛、铌、锆、氮等按上述合金结构钢中微合金元素表示方法标记。

11、焊条钢

其钢号前面带有字母“H”，以区别于其他钢种。 例如，不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可与不锈钢“2Cr13”区别。

12、电工用硅钢

1）钢号由字母和数字组成。 钢号开头字母DR表示电气用热轧硅钢，DW表示电气用冷轧无取向硅钢，DQ表示电气用冷轧取向硅钢。

2）字母后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。

3）如果钢号末尾加字母“G”，则表示经过高频次检验； 如果不加“G”，则表示以50个周期的频率进行检查。 例如，钢号DW470表示电气用冷轧无取向硅钢产品在频率50Hz下的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。

13、电工用纯铁

1) 其等级由字母“DT”和数字组成。 “DT”对于电工来说代表纯铁，数字代表不同等级的序号，如DT3。

2）数字后面加的字母表示电磁性能：A-高级、E-特殊、C-超级，如DT8A。

4、理论重量计算方法

角钢：每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚

圆钢：每米重量=0.00617*直径*直径（螺纹钢、圆钢同）

扁钢：每米重量=0.00785*厚度*边宽

管材材质：每米重量=0.02466*壁厚*（外径-壁厚）

板材：每平方米重量=7.85*厚度

黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚）

铜管：每米重量=0.02796*壁厚*（外径-壁厚）

铝花纹板：每平方米重量=2.96*厚度

有色金属比重：铜板8.9； 黄铜板 8.5； 锌板7.2； 铅板11.37

有色金属板材的计算公式为：每平方米重量=比重*厚度

5. 标志和检验

(1) 标志

标志是区分材料的材质和规格的标志。 主要描述供应商名称、品牌、检验批号、规格、尺寸、等级、净重等。标志有：

1、涂装：在金属材料的端面、端部涂装各种颜色的油漆，主要用于钢材、生铁、有色原材料等。

2、印刷：在金属材料的规定部位（端面、端部）进行冲压或喷漆的方法，标明材料的牌号、规格、标准号等。 主要用于中厚板、型材、有色金属材料等。

3、标签：将捆、箱、轴等金属材料列在外面，标明其品牌、尺寸、重量、标准号、供应商等。

金属材料上的标记在检验时必须仔细识别，在运输和储存过程中应妥善保护。

(2)规格尺寸检验

规格尺寸是指金属材料主要零件的公称尺寸（长度、宽度、厚度、直径等）。

1、标称尺寸（nominal size）：是人们在生产中想要的理想尺寸，但与实际尺寸有一定的差距。

2、尺寸偏差：实际尺寸与名义尺寸的差异称为尺寸偏差。 如果大于公称尺寸，则称为正偏差，如果小于公称尺寸，则称为负偏差。 在标准范围内的称为允许偏差，超出范围的称为尺寸超差，超差则视为不合格品。

3、精度等级：金属材料的尺寸允许偏差规定了几个范围，并按允许偏差的大小分为几个等级，称为精度等级。 准确度等级分为普通、较高、高级等。

4、交货长度（宽度）：是金属材料交货的主要尺寸，是指金属材料交货时应具备的长度（宽度）规格。

5、正常长度（不定长）：对长度没有一定要求，但必须在规定的长度范围内（长度根据品种不同，由部、厂确定）。

6、短尺（窄尺）：长度小于规定的正常长度尺寸下限，但不小于规定的最小允许长度。 对于某些金属材料，可以按规定交一部分“短尺”。

7、固定长度：交货金属材料的长度必须是买方在订单合同中规定的长度（一般为正偏差）。

8、倍数长度：交货的金属材料长度必须是买方在订单合同中规定的长度的整数倍（加上锯缝和正偏差）。

检查规格和尺寸时，应注意测量材料位置并选择合适的测量工具。

（三）数量检验

金属材料的数量一般是指重量（除了少数情况的背板、鱼尾板，是按件计算的）。 数量检验方法有：

1、实重计量：按实重计量的金属材料，一般应进行称重检验。 对于固体包装（如盒、箱、桶等），应在包装上注明毛重、净重和皮重。 例如，薄钢板、硅钢片、铁合金等可按不少于一批的5%进行随机检验。 如果抽检重量与标注重量差异较大，必须全部拆包称重。

2、基于理论换算的测量：对于定长型材等材料，根据材料的公称尺寸（实际尺寸）和比重计算出的重量，理论上可以进行换算，但换算时应注意换算公式和物料的实际重量。 部分。

(4)表面质量检验

表面质量检验主要是对材料、外观、形状和表面缺陷的检验，主要包括：

1、椭圆度：具有圆形截面的金属材料在同一截面上各方向直径不同的现象。 椭圆度用同一截面上最大直径和最小直径之差来表示，不同用途材料的标准也不同。

2、弯曲、曲率：弯曲是卷材。 长度或宽度方向上不直或不弯曲的形状的总称。 如果用数字表示它们的不均匀性，则称为曲率。

3、扭转：将带材轧制材料沿纵轴扭转成螺旋状。

4、镰刀式弯曲（侧弯）：指截面近似矩形的金属板、带材及型材沿长度（窄边）弯曲，一侧呈凹曲线，另一侧呈凸曲线，称为“镰刀弯”。以凹高表示。

5、勺形曲：是指板或带材的长度和宽度方向上同时出现高、低波，形成勺形的现象，称为勺形曲。 表示弯曲程度的数值称为曲率。

6、表面裂纹：指金属物体表面的裂纹。

7、耳部：由于轧辊配合不当等原因而沿轧制方向延伸的突起，称为耳部。

8、括号：指材料表面的直线或弧形凹槽痕迹，通常可以看到凹槽的底部。

9、结疤：是指金属材料表面不均匀分布的舌状、指甲状或鱼鳞状薄片。

10、粘合：层压、压延、退火过程中产生的金属板、箔、带各层之间点、线、面的相互粘合。 打开后，表面留有粘合的痕迹，称为粘合。

11、氧化铁皮：氧化铁皮是指材料在加热、轧制、冷却过程中，表面生成的金属氧化物。

12、折叠：是金属在热轧（或锻造）过程中形成的表面缺陷。 表面的双金属层相互折叠并以直线或曲线重叠。

13、麻点：指金属材料表面凹凸不平、粗糙的现象。

14、皮下气泡：金属材料表面呈现不规则分布的大小不一、形状各异的小凸起，周围光滑。 破碎的肿块表现为鸡爪状裂纹或舌状疤痕，称为气泡。

表面缺陷主要是由于生产、运输、装卸、储存等操作不当造成的。 根据对使用的影响，有些缺陷根本不允许超过限度。 有些缺陷虽然不存在，但也不允许超过限度； 各种表面缺陷是否允许存在，或者允许存在的程度，在相关标准中都有明确的规定。

（五）内部质量检验保证条件

金属材料内部质量检验的依据是根据材料适应不同的要求，保证条件也不同。 出厂及验收时，必须按保证条件进行检验，符合要求。 担保条件分为

1、基本保证条件：无论是否提出，都必须保证材料质量的最低要求，如化学成分、基本机械性能等。

2、附加保证条件：指仅按照采购方在订单合同中规定的要求进行检验的项目，并保证检验结果符合规定。

3、协议保证条件：由供需双方协商确定并在订单合同中保证的项目。

4、参与修改条件：检验项目双方协商，但仅供参考，不予评估。

金属材料的内部质量检验主要包括力学性能、物理性能、化学性能、工艺性能、化学成分和内部组织检验。 这些检验一般都是在专业检验机构进行的。