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1、钢材的力学性能

1.屈服点（σs）

当钢材或样品被拉伸时，当挠度超过弹性极限时，虽然挠度不再减小，但钢材或样品仍然继续发生显着的塑性变形。 这种现象称为屈服，屈服现象形成时的最小挠度值称为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样的横截面积，则屈服点σs=Ps/Fo(MPa)。

2、屈服硬度（σ0.2）

有些金属材料的屈服点非常微不足道，而且很难检测。 因此，为了判断材料的屈服特性，规定将永久残余塑性变形等于一定值（通常为原宽度的0.2%）时的挠度称为挠度。 有条件的屈服硬度或简称屈服硬度σ0.2。

3、伸长硬度（σb）

材料在拉伸过程中从开始到断裂时所达到的最大挠度。 它表示钢材抵抗裂纹的能力。 与伸长硬度相对应的有压缩硬度、弯曲硬度等。设Pb为材料被扭断前达到的最大拉力，Fo为试样的横截面积，则伸长硬度σb =Pb/Fo（兆帕）。

4. 模量（δs）

材料扭曲后，其塑性伸长的宽度与原始样品宽度的比值称为模量或伸长率。

5、屈服比（σs/σb）

钢的屈服点（屈服硬度）与伸长硬度的比值称为屈强比。 屈强比越大，结构件的可靠性越高。 一般碳素钢的屈服比为0.6-0.65，低合金结构钢的屈服比为0.65-0.75，合金结构钢的屈服比为0.84-0.86。

6. 实力

强度表示材料抵抗硬物压入其表面的能力。 它是金属材料的重要性能指标之一。 通常强度越高，耐磨性越好。 常用的强度指标有布氏强度、洛氏强度和维氏强度。

(1)布氏强度(HB)

将一定尺寸（通常半径为10mm）的淬火钢球以一定的载荷（通常为3000kg）压入材料表面，并保持一段时间。 去除载荷后，载荷与压痕面积之比即为布氏强度值（HB）。

(2) 洛氏强度（HR）

当HB>450或试样太小时，不能用布氏强度试验代替洛氏强度测量。 它是用内角为120°的金刚石圆柱体或半径为1.59mm和3.18mm的钢球在一定载荷下压入被测材料表面，由下式求得材料的强度压痕的深度。 根据试验材料的强度，可以用三种不同的尺度来表示：

HRA：是使用60kg载荷和砌体圆锥压头获得的强度，用于极高强度材料（如硬质合金等）。

HRB：是使用100kg的载荷和半径为1.58mm的淬火钢球所获得的强度。 用于强度较低的材料（如固溶钢、铸铁等）。

HRC：是采用150kg载荷，砌体圆锥压头所获得的强度，用于强度较高的材料（如渗碳钢等）。

(3) 维氏强度（HV）

用小于120kg的载荷和内角为136°的金刚石圆锥压头压入材料表面，将材料压痕的表面积乘以载荷值，即为维氏强度值（HV）。

2. 黑色金属和有色金属

1.黑色金属

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体，以碳为主要添加元素的合金，又称铁碳合金。

生铁是指将铁矿石放入转炉中冶炼铁而制成的产品，主要用于冶炼和制造钢坯。

在熔铁炉中熔炼铸铁，得到铸铁（含碳量小于2.11%的液态铁碳合金），将液态铸铁浇铸成钢坯，这些铸铁称为铸铁件。

铁合金是由铁、硅、锰、铬、钛等元素组成的合金。 铁合金是冶炼原料之一。 用作钢冶炼时的脱氧剂和合金元素添加剂。

含碳量高于2.11%的铁碳合金称为钢。 将冶炼用的生铁放入冶炼炉中，按照一定的工艺流程冶炼，得到钢。 钢产品包括钢坯、连铸钢坯和直接铸造成的各种钢坯。 一般来说，钢材通常是指经过轧制成各种钢材的钢材。

2、有色金属

又称有色金属，是指除蓝色金属以外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及铜、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。 这种金属主要用作合金添加剂，以改善金属的性能。 其中钨、钛、钼等多用于生产刀具。 使用硬质合金。 以上有色金属称为工业金属，还有贵金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性铀、镭等。

3、钢材的分类

钢的主要元素除铁和碳外，还有硅、锰、硫、磷等。

钢材的分类有多种方式，主要方式如下：

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）中优质钢（P≤0.035%、S≤0.030%）

2、按物理成分分类

(1) 碳钢： 低碳钢（C≤0.25%）； b. 中型不锈钢（C≤0.25～0.60%）； C。 高不锈钢（C≤0.60%）。

(2)合金钢： 低合金钢（合金元素总浓度≤5%）； b. 中合金钢（合金元素总浓度>5-10%）； C。 高合金钢（合金元素总浓度>10%）。

3、按成型方式分类

(1)锻钢； (2)铸造； (3)冷轧钢材； (4)冷拉钢材。

4、按金相组织分类

(1)固溶体状态：a． 亚共析钢（铁素体+碳化物）； b. 共析钢（硬质合金）； C。 过共析钢（碳化物+氮化物）； d. 莱氏体钢（碳化物+氮化物）。

(2)归一化状态： 硬质合金钢； 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：

A。 机械制造用钢：（a）淬火结构钢； (b)表面硬化结构钢：包括调质钢、氨化钢、表面渗碳钢； (c) 易切削结构钢； (d)冷塑性成形用钢：包括冷注塑用钢和冷镦用钢。

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：a． 不锈钢、耐碱钢； b. 耐热钢：包括抗氧化钢、耐热钢、阀门钢； C。 电热合金钢； d. 耐磨钢； e. 高温钢； F。 焊工用钢。

（5）专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农业机械用钢等。

6、综合分类

(1)普通钢材

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。 特定用途普通结构钢

（二）优质钢（含中优质钢）

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）不锈钢、耐碱钢； (b) 耐热钢； (c) 电热合金钢； (d) 焊工钢； (e)高锰耐磨钢。

七、按炼钢方法分类

(1)按炉型分

A。 高炉钢：(a)基本高炉钢； (b) 酸性高炉钢。 或 (a) 底吹高炉钢； (b) 侧吹高炉钢； (c) 顶吹高炉钢。

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)根据脱氧程度和铸造制度

A。 沸腾的钢； b. 半镇静钢； C。 稳定钢； d. 特殊稳定钢。

四、我国商标代表性概述

产品钢号的表示通常采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字的组合表示。 现在：

①钢号中的化学元素用国际物理符号表示，如Si、Mn、Cr...等。 各种稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。

②产品名称、用途、冶炼、铸造方法等通常用汉语拼音缩写字母表示。

③钢中主要物理元素的浓度（%）用阿拉伯数字表示。

当用汉语拼音表示产品名称、用途、特点、工艺时，通常选自代表产品名称的汉语拼音的第一个字母。 当与其他产品选择的字母重复时，可以用第二个字母或第三个字母代替，也可以同时选择两个汉字中的第一个拼音字母。

如果暂时没有汉字和拼音，则使用英文字母。

五、我国商标表示的细分

1、碳素结构钢和低合金高硬度结构钢代号表示方法

以上所用钢材一般分为普通钢和特殊钢两大类。 钢号是用钢的屈服点或屈服硬度、屈服点或屈服硬度值、钢的质量等级、钢的脱氧程度的汉语拼音字母表示的，实际上是由4 部分。

①普通结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。 表1规定的屈服点值（单位为MPa）和质量等级（A、B、C、D、E）、脱氧方法（F、b、Z、TZ）等符号由钢号依次组成。 例如：碳素结构钢的钢号表示为：Q235235AF、Q235235BZ； 低合金高硬度结构钢的钢号表示为：Q345C、Q345D。

Q235BZ是指屈服点值≥235MPa、质量等级为B级的稳定碳素结构钢。

Q235和Q345这两个钢种是工程用最典型的钢种，产量和使用量最大，应用最广泛的钢种。 这两种钢种几乎遍布世界所有国家。

碳素结构钢的钢号组成中，稳定化钢的符号“Z”和特殊稳定化钢的符号“TZ”可以省略。 Q235235DTZ，但可以省略为Q235C和Q235D。

低合金高硬度结构钢包括稳定化钢和特殊稳定化钢，但钢号末尾不加表示脱氧方法的符号。

②特殊结构钢通常用代表钢材屈服点的符号“Q”、屈服点的数值以及表1规定的代表产品用途的符号表示。例如压力容器用钢级表示通过“Q345R”； 钢号表示为Q340340NH； Q295295HP钎焊钢缸钢级； Q390g炉钢牌号； Q420q桥梁钢级。

③根据要求，通用低合金高硬度结构钢的钢号也可采用两位阿拉伯数字（表示平均碳含量万分之一）和物理元素符号，按顺序表示； 专用低合金高硬度结构钢钢号还可采用两位阿拉伯数字（表示平均碳含量万分之一）和物理元素符号，以及一些表示用途的规定符号。产品，按顺序表示。

2、优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢钢号表示方法

优质碳素结构钢采用两个阿拉伯数字（以千分之一表示平均碳含量）或阿拉伯数字与元素符号组合组成钢号。

① 对于沸腾钢和半镇静钢，在钢号末尾分别加符号“F”和“b”。 例如：平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其钢号表示为“08F”； 平均碳含量为0.10%的半镇静钢，其钢号用“10b”表示。

②镇静钢（S、P分别≤0.035%）通常不标有符号。 例如：镇静钢的平均碳含量为0.45%，其钢号表示为“45”。

③对于锰含量较高的优质碳素结构钢，在表示平均碳含量的阿拉伯数字后添加锰元素符号。 例如，平均碳含量为0.50%、锰含量为0.70%～1.00%的钢表示为“50Mn”。

④ 对于高级优质碳素结构钢（S、P分别≤0.030%），在钢号后加符号“A”。 例如：平均含碳量0.45%的中档优质碳素结构钢，其钢号表示为“45A”。

⑤特级优质碳素结构钢（S≤0.020%，P≤0.025%），钢号后加符号“E”。 例如：平均含碳量为0.45%的超优质碳素结构钢，其钢号表示为“45E”。

优质碳素弹簧钢的表示方法与优质碳素结构钢相同（65、70、85、65Mn钢分别存在于GB/T1222和GB/T699中）。

3、合金结构钢和合金弹簧钢钢号表示方法

①合金结构钢的钢号用阿拉伯数字和标准物理元素符号表示。

用两个阿拉伯数字表示平均碳含量（万分之几），放在钢号的背面。

合金元素浓度的表示方法为：当平均浓度大于1.50%时，钢号中仅标出该元素，通常不标出浓度； 平均合金纯度为1.50%~2.49%、2.50%~3.49%、3.50%~4.49%、4.50%~5.49%、……，合金元素后相应写上2、3、4、5…… 。

例如：碳、铬、锰、硅的平均浓度分别为0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢。 当S、P含量≤0.035%时，钢号表示为“30CrMnSi”。

中级优质合金结构钢（S、P浓度分别≤0.025%），在钢号末尾加符号“A”表示。 例如：“30CrMnSiA”。

对于特级优质合金结构钢（S≤0.015%，P≤0.025%），在钢号末尾加符号“E”，例如：“30CrMnSiE”。

对于特殊合金结构钢牌号，应在钢牌号腹部（或尾部）添加表1规定的代表产品用途的符号。 例如，专门用于压铆螺钉的30CrMnSi钢表示为ML30CrMnSi。

②合金弹簧钢的钢号表示方法与合金结构钢相同。

例如：弹簧钢的碳、硅、锰平均浓度分别为0.60%、1.75%、0.75%，其钢号表示为“60SiSi22MnMn”。 中级优质弹簧钢，在钢号末尾添加符号“A”，其钢号表示为“60SiSi22MnAMnA”。

4.易铣钢钢号表示方法

易铣削钢用标准物理元素符号、规定符号和阿拉伯数字表示。 阿拉伯数字代表平均碳含量（万分之一）。

①添加硫易铣削钢和添加硫、磷易铣削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后不加易铣削元素符号。 例如：平均含碳量为0.15%的易铣削钢，其钢号表示为“Y15”。

② 对于含锰量较高的加硫或加硫、磷易铣削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后添加锰元素符号。 例如：平均含碳量0.40%、含锰量1.20%～1.55%的易铣削钢，钢号表示为“Y4040Mn”。

③ 对于含有钙、铅等易铣削元素的易铣削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后添加易铣削元素符号。 如：“Y1515Pb”、“Y4545Ca”。

5、非调质机械结构钢钢级的表示方法

对于非调质机械结构钢，在钢号腹后添加符号“YF”和“F”，表示易铣削非调质机械结构钢和热锻用非调质机械结构钢。 钢号的其他内容与合金结构钢相同。 如：“YF3535V”、“F45V”。

6、工具钢牌号表示方法

工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三大类。

①碳素工具钢用标准物理元素符号、规定符号和阿拉伯数字表示。 阿拉伯数字表示平均碳含量（千分之几）。

A。 普通含锰碳素工具钢，工具钢符号“T”后有阿拉伯数字。 如：平均含碳量为0.80%的碳素工具钢，其钢号表示为“T8”。

b. 对于锰含量较高的碳素工具钢，在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后添加锰元素符号。 例如：“T8Mn”。

C。 对于中级优质碳素工具钢，在钢号末尾加“A”。 例如：“T8MnA”。

②合金工具钢和高速工具钢

合金工具钢和高速工具钢的表示方法与合金结构钢相同。 采用标准中规定的合金元素符号和阿拉伯数字来表示，但通常不表示平均碳含量，例如：平均碳含量为1.60%，磷、钼、钒的浓度为11.75% 、 0.50% 和 0.22% 分别。 合金工具钢，其钢号表示为“Cr12MoV”； 平均碳含量为0.85%，钨、钼、铬、钒的浓度分别为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%。 高速工具钢，其钢号表示为“W6Mo5Cr4V2”。

如果平均碳含量大于1.00%，可用阿拉伯数字表示碳含量（以千分之一计）。 例如：平均含碳量为0.80%、含锰量为0.95%、含硅量为0.45%的合金工具钢，钢号表示为“8MnSi”。

对于低铬（平均磷含量<1.00%）合金工具钢，在磷含量（以千分之一计）前加数字“0”。 如：平均磷含量为0.60%的合金工具钢，其钢号表示为“Cr06”。

7、塑料磨料钢钢号的表示方法

塑料磨料工具钢钢号除腰部加符号“SM”外，其钢号表示方式与优质碳素结构钢、合金工具钢钢号相同。 如：平均含碳量0.45%的碳塑磨具钢，其钢号表示为“SM45”； 平均含碳量0.34%、含磷量1.70%、含钼量0.42%的合金塑料磨料工具钢，其钢号表示为“SM3Cr2Mo”。

8、轴承钢钢级的表示方法

轴承钢分为四类：高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和低温轴承钢。

① 对于高碳铬轴承钢，在钢号前面加符号“G”，但不标明碳含量。 铬浓度以千分之一表示，其他合金元素以合金结构钢的合金纯度表示。 例如：平均磷含量为1.50%的轴承钢，其钢号表示为“GCr15”。

②渗碳轴承钢，采用合金结构钢的钢号表示方法，并在钢号腹后加符号“G”。 例如：“G2020CrNiMo”。 中级优质氮化轴承钢，钢号末尾加“A”。 例如：“G2020CrNiMoA”。

③高碳铬不锈轴承钢和低温轴承钢采用碳素钢和耐热钢的钢号表示方法，钢号腹下不加符号“G”。 如：高碳铬不锈轴承钢“9CrCr18”和低温轴承钢“10Cr14Mo”。

9、不锈钢、耐热钢的钢号表示方法

碳素钢和耐热钢的钢号用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，铣削碳素钢和易铣削耐热钢时在钢号腹加“Y”钢。

通常用一位阿拉伯数字表示平均碳含量（单位：千）； 平均碳含量≥1.00%时，用两位阿拉伯数字表示； 当碳含量上限<0.10%时，用“0”表示碳含量；当碳含量上限≤0.03%时，>0.01%（超低碳），“03用“表示碳含量；当碳含量上限（≤0.01%为极低碳）时，用“01”表示碳含量。当碳含量无下限时，用阿拉伯数字表示表示碳含量的上限。

合金元素浓度的表示方法与合金结构钢相同。 例如：平均含碳量为0.20%、含磷量为13%的碳钢，其钢号表示为“2CrCr13”； 碳含量上限为0.08%，平均磷含量为18%，镍含量为9%的铬镍碳钢，其钢号表示为“0CrCr18NiNi9”； 含碳量上限为0.12%，平均磷含量为17%的硫化易铣削铬碳钢，其钢号表示为“Y11CrCr17”； 含碳量1.10%、含磷量17%的高碳铬碳钢，其钢号表示为“11CrCr7”； 碳含量上限为0.03%，平均磷含量为19%，镍含量为10%的超低碳钢，钢号表示为“03Cr19Ni10”； 碳含量上限为0.01%，平均磷含量为19%，镍含量为11%。 它是“01Cr19Ni11”。

现行国外不锈钢和耐热钢标准是参照JIS标准修订的，但不锈钢和耐热钢牌号的表示方法与美国等国家的标准不同。 我们用合金元素和平均C含量来表示，而台湾则用字母和阿拉伯数字表示用途。 如碳钢钢种SUS202、SUS316、SUS430、S-steel（钢）、U-use（使用）、S-stainless（碳钢）。 如耐热钢牌号SUH309、SUH330、SUH660、H-Heatresistins。 钢号中的不同数字表示不同类型的不锈耐热钢。 台湾表示不锈耐热钢的各种产品，在钢号后添加相应的字母，如碳钢棒SUS-B、镀锌碳钢板SUS-HP； 耐热钢棒SUHB、耐热厚板SUHP。 在英、美等西方国家，不锈钢耐热钢的表示方法与美国基本相同，主要用阿拉伯数字表示，但表示的数字是相同的，即钢号相同。 因为美国的不锈钢和耐热钢是来自日本的。

10.焊接用钢种的表示

点焊用钢包括点焊用碳素钢、焊接用合金钢和点焊用碳素钢。 如：“H08”、“H0808MnMn22SiSi”、“H11CrCr18NiNi9”。

中级优质点焊钢，钢号末尾加符号“A”。 如：“H08A”、“08MnMn22SiASiA”。

11、电工硅钢牌号的表示

等级由数字、字母和数字组成。

无取向和取向硅钢的字母符号分别为“W”和“Q”

长度放在前面，字母符号放在中间，焦比值放在后面，如30Q113。 在取向硅钢中，磁敏度高的字母“G”和“Q”放在一起，如30QG113

字母后面的数字代表挠度值（W/kg）的100倍。

带字母“G”的表示经过高频测试； 那些没有“G”的意味着它们以50个循环的频率进行测试。

30Q113表示钳工用热轧取向硅钢产品在50Hz频率下单位重量的最大挠度为1.13W/kg。

热轧硅钢的表示方法与英国标准（JISC2552-86）一致，但字母和符号不同。 例如取向硅钢的钢号为27Q140，对应的JIS钢号为27G140，30QG110对应的JIS钢号为30P110（G：表示普通材质，P：表示高取向）。 无取向硅钢的钢号为35W250，对应的JIS钢号为35A250。