1、钢材的分类 钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种： 类 别 品 种 说 明 重轨 每米重量大于 30 千克 的钢轨（包括起重机轨） 轻轨 每米重量小于或等于 30 千克 的钢轨 大型型钢 中型型钢 小型型钢 普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。按尺寸大小分为大、中、小型 线材 直径 5 -10 毫米 的圆钢和盘条 冷弯型钢 将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢 优质型材 优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等 型材 其它钢材 包括重轨配件、车轴坯、轮箍等 薄钢板 厚度等于和小于 4 毫米 的钢板 厚钢板
2、 厚度大于 4 毫米 的钢板。可分为中板（厚度大于 4mm 小于 20mm ）、厚板（厚度大于 20mm 小于 60mm ）、特厚板（厚度大于 60mm ） 钢带 也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板 板材 电工硅钢薄板 也叫硅钢片或矽钢片 无缝钢管 用热轧、热轧冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管 管材 焊接钢管 将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管 金属制品 金属制品 包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等 钢的分类 一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。1、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，
3、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），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。2、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。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。3、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
4、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。二、钢的分类钢是含碳量在 0.04%-2.3%之间的铁碳合金。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、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、按品质分类(1) 普通钢（P0.045%，S0.050%）(2) 优质钢（P、S 均0.035%）(3) 高级优质钢（P0.035%，S0.030%）2.、按
5、化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C0.25%）；b.中碳钢（C0.250.60%）；c.高碳钢（C0.60%）。(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510%）；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；(4) 冷拉钢。4、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、
6、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、综合分类(1)普通钢a.碳素结构钢：(a)
7、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、按冶炼方法分类(1) 按炉种分a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉
8、钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。c. 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。 钢材的尺寸和重量 一、钢材长度尺寸钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸，是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。钢材长度的法定计量单位是米（ m ）、厘米（ cm ）、毫米（ mm ）。在现行习惯中，也有用英寸（）表示的，但它不是法定计量单位。1. 钢材的范围定尺 是节省材料的一种有效措施。范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸，或是
9、长度、长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货。生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货。2. 不定尺（通常长度） 凡产品尺寸（长度或宽度），在标准规定范围内，而又不要求固定尺寸的叫不定尺。不定尺长度又叫通常长度（通尺）。按不定尺交货的金属材料，只要在规定长度范围内交货即可。例如，不大于 25mm 的普通圆钢，其通常长度规定为 4-10m, 则长度在此范围内的圆钢都可以交货。3. 定尺 按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。按定尺长度交货时，所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度。例如，合同上注明按定尺长度 5m 交货，则所交货的材料必须都是 5m 长的，短于 5m 或长于 5m 均为不合格。但实际
10、上交货不可能都是 5m 长，因此规定了允许有正偏差，而不允许有负偏差。4. 倍尺 按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。按倍尺长度交货时，所交金属材料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度（叫单倍尺）的整数倍数（另加锯口）。例如，需方在订货合同中要求单倍尺长度为 2m ，那么，切成双倍尺时长度即为 4m ，切成 3 倍尺时即为 6m ，并分别加上一个或两个锯口量。锯口量在标准中有规定。倍尺交货时，只允许有正偏差，不允许出现负偏值。5. 短尺 长度小于标准规定的不定尺长度下限，但不小于允许的最短长度的叫短尺。例如，水、煤气输送钢管标准中规定，允许每批有 10% 的（按根数计算） 2-4m 长
11、的短尺钢管。 4m 即为不定尺长度的下限，允许的最短长度为 2m 。6. 窄尺 宽度小于标准规定的不定尺宽度下限，但不小于允许的最窄宽度的叫窄尺。按窄尺交货时，必须注意有关标准规定的窄尺比例和最窄尺。二、钢材长度尺寸举例1. 型钢的长度尺寸火车轨的标准长度有 12.5m 和 25m 两种。圆钢、线材、钢丝尺寸以直径 d 的毫米（ mm ）数标定。方钢尺寸以边长 a 的毫米( mm )数标定。六角钢、八角钢尺寸以对边距离 s 的毫米（ mm ）数标定。扁钢的尺寸以宽度 b 和厚度 d 的毫米（ mm ）数标定。工字钢、槽钢的尺寸以腰高 h、腿宽 b 和腰厚 d 的毫米（ mm ）数标定。等边角钢
12、的尺寸以相等边宽 b 和边厚 d 的毫米（ mm ）数标定。不等边角钢的尺寸以边宽 B、b 和边厚 d 的毫米（ mm ）数标定。H 型钢的尺寸以腹板高度 h、翼板宽度 b 和腹板厚度 t1、翼板厚度 t2 的毫米（ mm ）数标定。2. 钢板、钢带的长度尺寸一般以钢板的厚度 d 的毫米（ mm ）数标定。而钢带则以钢带的宽度 b 和厚度 d 的毫米（ mm ）数标定。单张钢板有规定的不同尺寸，如热轧钢板有： 1mm 厚的钢板，有宽度 600长度 2000 mm ；6502000 mm ；7001420 mm ；7501500 mm ；9001800 mm ；10002000 mm 等。3.
13、钢管的长度尺寸一般以钢管的外径 D 、内径和壁厚 S 的毫米（ mm ）数标定。每种钢管有规定的不同尺寸，如无缝钢管外径 50mm 的，壁厚有 2.5-10mm 的 15 种；或者说相同壁厚 5mm 的，外径有 32-195mm 的 29 种。又如焊接钢管公称口径 25mm 的壁厚有 3.25mm 的普通钢管和 4mm 的加厚钢管。三、钢材重量1. 钢材的理论重量钢材的理论重量是按钢材的公称尺寸和密度（过去称为比重）计算得出的重量称之为理论重量。这与钢材的长度尺寸、截面面积和尺寸允许偏差有直接关系。由于钢材在制造过程中的允许偏差，因此用公式计算的理论重量与实际重量有一定出入，所以只作为估算时的
14、参考。2. 钢材的实际重量钢材实际重量是指钢材以实际称量（过磅）所得的重量，称之为实际重量。实际重量要比理论重量准确。3. 钢材重量的计算方法毛重 是“净重”的对称，是钢材本身和包装材料合计的总重量。运输企业计算运费时按毛重计算。但钢材购销中是按净重计算。净重 是“毛重”的对称。钢材毛重减去包装材料重量后的重量，即实际重量，称之为净重。在钢材购销中一般按净重计算。皮重 钢材包装材料的重量，称之为皮重。重量吨 按钢材毛重计算运费时使用的重量单位。其法定计量单位为吨（1000kg），还有长吨（英制重量单位 1016.16kg）、短吨（美制重量单位 907.18kg）。计费重量 亦称“计费吨”或“运
15、费吨”。运输部门收取运费的钢材重量。不同的运输方式，有不同的计算标准和方法。如铁路整车运输，一般以所使用的货车标记载重作为计费重量。公路运输则是结合车辆的载重吨位收取运费。铁路、公路的零担，则以毛重若干公斤为起码计费重量，不足时进整。钢材理论重量计算 钢材理论重量计算的计量单位为公斤（ kg ）。其基本公式为：W （重量， kg ） = F （断面积 mm2 ） L （长度， m ）（密度， g/cm3 ） 1/1000 钢的密度为： 7.85g/cm3 ，各种钢材理论重量计算公式如下： 名称（单位） 计算公式 符号意义 计算举例 圆钢 盘条（kg/m） W= 0.006165 d 2 d =
16、 直径 mm 直径 100 mm 的圆钢，求每 m 重量。每 m 重量= 0.006165 1002= 61.65kg 螺纹钢（kg/m） W= 0.00617 d 2 d= 断面直径 mm 断面直径为 12 mm 的螺纹钢，求每 m 重量。每m 重量=0.00617 12 2= 0.89kg 方钢（kg/m） W= 0.00785 a 2 a= 边宽 mm 边宽 20 mm 的方钢，求每 m 重量。每 m 重量= 0.00785 202= 3.14kg 扁钢（kg/m） W= 0.00785 b d b= 边宽 mmd= 厚 mm 边宽 40 mm ，厚 5mm 的扁钢，求每 m 重量。每m
17、 重量= 0.00785 40 5= 1.57kg 六角钢（kg/m） W= 0.006798 s 2 s= 对边距离 mm 对边距离 50 mm 的六角钢，求每 m 重量。每 m 重量= 0.006798 50 2= 17kg 八角钢（kg/m） W= 0.0065 s 2 s= 对边距离 mm 对边距离 80 mm 的八角钢，求每 m 重量。每 m 重量= 0.0065 80 2= 41.62kg 等边角钢（kg/m） W= 0.00785 d （2b d ）+0.215 （R 2 2r 2 ） b= 边宽d= 边厚R= 内弧半径r= 端弧半径 求 20 mm 4mm 等边角钢的每 m 重
18、量。从冶金产品目录中查出 4mm 20 mm 等边角钢的 R 为 3.5 ，r 为 1.2 ，则每 m 重量= 0.00785 4 （2 20 4 ）+0.215 （3.5 2 2 1.2 2 ）= 1.15kg 不等边角钢 W= 0.00785 d （B+b B= 长边宽 求 30 mm 20mm 4mm 不等边角钢的每 m 重（kg/m） d ）+0.215 （R 2 2 r 2 ） b= 短边宽d= 边厚R= 内弧半径r= 端弧半径 量。从冶金产品目录中查出 30 20 4 不等边角钢的 R 为 3.5 ，r 为 1.2 ，则每 m 重量= 0.00785 4 （30+20 4 ）+0.
19、215 （3.5 2 2 1.2 2 ）= 1.46kg 槽钢（kg/m） W=0.00785 hd+2t （b d ） +0.349 （R 2 r 2 ） h= 高b= 腿长d= 腰厚t= 平均腿厚R= 内弧半径r= 端弧半径 求 80 mm 43mm 5mm 的槽钢的每 m 重量。从冶金产品目录中查出该槽钢 t 为 8 ，R 为 8 ，r 为 4 ，则每 m 重量=0.00785 80 5+2 8 （ 43 5 ）+0.349 （8 24 2 ）= 8.04kg 工字钢（kg/m） W= 0.00785 hd+2t （b d ） +0.615 （R 2 r 2 ） h= 高b= 腿长d=
20、腰厚t= 平均腿厚R= 内弧半径r= 端弧半径 求 250 mm 118mm 10mm 的工字钢每 m 重量。从金属材料手册中查出该工字钢 t 为 13 ，R 为 10 ，r 为 5 ，则每 m 重量= 0.00785 250 10+2 13 （118 10 ）+0.615 （10 2 5 2 ）= 42.03kg 钢板（kg/m 2） W= 7.85 d d= 厚 厚度 4mm 的钢板，求每 m2 重量。每 m2 重量=7.85 4= 31.4kg 钢管（包括无缝钢管及焊接钢管（kg/m） W= 0.02466 S （D S ） D= 外径S= 壁厚 外径为 60 mm 壁厚 4mm 的无缝
21、钢管，求每 m 重量。每 m 重量= 0.02466 4 （60 4 ）= 5.52kg 不锈钢的有关实用知识 一、不锈钢热轧钢板不锈钢热轧钢板是用热轧工艺生产的不锈钢钢板。厚度不大于 3mm 的为薄板，厚度大于 3mm 的为厚板。用于化工、石油、机械、船舶等行业制造耐蚀零件、容器和设备。其分类和牌号如下：1奥氏体型钢(1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；(6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18N
22、i12；（11) 0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14) 00Cr17Ni14Mo2；(15) 0Cr17Ni12Mo2N；(16) 00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti；(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24) 00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；(26) 1Cr18Ni9
23、Ti；(27) 0Cr18Ni10Ti；(28) 0Cr18Ni11Nb；(29) 0Cr18Ni13Si42奥氏体铁素体型钢（30）0Cr26Ni5Mo2；（31）00Cr18Ni5Mo3Si2；3铁素体型钢（32）0Cr13Al；(33) 00Cr12；(34)1Cr15；(35)1Cr17；(36)1Cr17Mo；(37)00Cr17Mo；(38)00Cr18Mo2；(39)00Cr30Mo2；(40)00Cr27Mo4马氏体型钢（41）1Cr12；（42）0Cr13；（43）；1Cr13；（44）2Cr13；（45）3Cr13；（46）4Cr13；（47）3Cr16；（48）7Cr17
24、5沉淀硬化型钢（49）0Cr17Ni7Al二、不锈钢冷轧钢板不锈钢冷轧钢板是用冷轧工艺生产的不锈钢钢板，厚度不大于 3mm 的为薄板，厚度大于 3mm 的为厚板。用于制作耐腐蚀部件，石油、化工的管道、容器、医疗器械、船舶设备等，其分类和牌号如下：1奥氏体型钢除与热轧部分相同外（29 种），还有：（1）2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni82奥氏体铁素体型钢除与热轧部分相同外（2 种），还有：(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti3铁素体型钢除与热轧部分相同外（9 种），还有：00Cr174马氏体型钢除与热轧部分相同外（8 种），还有 1
25、Cr17Ni25.沉淀硬化型钢：同热轧部分三、铁素体、奥氏体、马氏体简介大家知道固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是按一定规律排列的，排列的方式一般有三种即：体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：910以下为具有体心立方晶格结构的铁，910以上为具有面心立方晶格结构的 铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到 铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，最大溶解度不超过 0.02%。而碳溶解到 铁中形成的固溶体则称奥氏体，它的溶
26、碳能力较高，最高可达 2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到 727以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到 230以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的 固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过 12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于 12%。由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡，图上的 相区缩小，甚至消失，这种不锈钢为铁素体组织结构，加热时不发
27、生相变，称为铁素体型不锈钢。当含铬量较低（但高于 12%），碳含量较高，合金在从高温冷却时，极易形成马氏体，故称这类钢为马氏体型不锈钢。镍可以扩展 相区，使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多，使钢在室温下也具有奥氏体组织结构，则称这种钢为奥氏体型不锈钢。四、我国和日本常用不锈钢钢号的近似对照1对照表： 日本（JIS） 中国（GB） SUS304 0Cr18Ni9(0Cr19Ni9) SUS 304L 00Cr19Ni10(00Cr18Ni10) SUS 309S 0Cr23Ni13 SUS 310S 0Cr25Ni20(1Cr25Ni20Si2) SUS 316 0Cr17Ni12Mo2(0
28、Cr18Ni12Mo2Ti) SUS 316L 00Cr17Ni14Mo2 SUS 321 1Cr18Ni9Ti(0Cr18Ni9Ti) SUS 430 1Cr17 SUS 403 1Cr12 SUS 410 1Cr13 SUS 420J1 2Cr13 SUS 420J2 3Cr13 SUS 431 1Cr17Ni2 2牌号后掇 NO1 表示热轧后进行热处理、酸洗或类似的处理；NO2 表示冷轧后进行热处理、酸洗或相应处理；NO2B 表示冷轧后进行热处理、酸洗或类似的处理，最后经冷轧获得适当光洁度。如304NO1 不锈钢板表示牌号为 304 的热轧不锈钢板。再如 321-2B 表示牌号为 321
29、 的冷轧不锈钢板，表面要求冷轧后进行热处理，酸洗或类似的处理，最后经冷轧获得适当光洁度。五、不锈钢在各领域的应用11960 年1999 年约 40 年间，西方国家的不锈钢产量从 215 万吨猛增到 1728 万吨，增加了约 8倍，平均年增长率约为 55%。不锈钢主要用于厨房、家电、运输、建筑、土木各领域。在厨房器具方面主要有水洗槽和电气、煤气热水器，家电产品主要有全自动洗衣机的滚筒。从节能和再循环等环保的观点看，不锈钢的需求有望进一步扩大。在运输领域主要有铁道车辆和汽车的排气系统，用于排气系统的不锈钢在每辆车中约为 20-30kg，全世界的年需求约 100 万吨，这是不锈钢最大的应用领域。在建
30、筑领域，最近的需求急剧增长，如：新加坡地铁车站的防护装置，使用了约 5000 吨的不锈钢外装饰材。再如日本 1980 年以后，用于建筑业的不锈钢增长了约 4 倍，主要用作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80 年代，在日本沿海地区使用 304 型无涂漆材作为屋顶材料，从防锈考虑，逐步转变为使用涂漆不锈钢。进入 90 年代，开发了具有高耐蚀性的 20%以上高 Cr 铁素体系不锈钢，被用作屋顶材料，同时为了美观性，开发了各种表面精加工技术。在土木领域，日本的水坝吸水塔使用不锈钢。欧美的寒冷地区，为防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐，这就加速了钢筋的腐蚀，所以使用不锈钢钢筋。在北美的道路中，近 3 年间约有
31、40 处采用了不锈钢钢筋，每处的使用量为 200-1000 吨，今后不锈钢在该领域的市场将有所作为。2今后扩大不锈钢应用的关键是环保、长寿命和 IT 的普及。关于环保方面，首先从大气环保的观点看，用于抑制二恶英发生的高温垃圾焚烧装置、LNG 发电装置和使用煤的高效发电装置的耐热、耐高温腐蚀不锈钢的需求将扩大。还有估计在 21 世纪初将投入实际应用的燃料电池汽车的电池壳也将使用不锈钢。从水质环保的观点看，在给水、排水处理装置中，具有优异耐蚀性的不锈钢也将扩大需求。关于长寿命，在欧洲已有的桥梁、高速公路、隧道等设施中，不锈钢的应用在增加，预计这种潮流将遍及全世界。还有日本一般住宅建筑的寿命特别短为
32、 20-30 年，废材处理成为一大问题。最近以寿命达到100 年为目标的建筑物开始出现，这样具有优异耐久性的材料需求将增长。从地球环保的观点看，长寿命在减少土木、建筑废材的同时，有必要从引入新概念的设计阶段探讨如何降低维修成本。关于 IT 的普及，在 IT 的发展和普及过程中，功能材料在设备硬件方面起很大的作用，对高精密度、高功能材料的要求非常大。如：在手机和微机部件中，灵活应用了不锈钢的高强度、弹性和非磁性等特性，使得不锈钢的应用扩大。还有在半导体和各种基板的制造设备中，具有良好清洁度和耐久性的不锈钢发挥了重要作用。不锈钢具有多种其它金属没有的优异性能，是一种具有优异耐久性和再循环性的材料，
33、今后对应时代的变化，不锈钢将广泛应用于各种领域。 管材的有关实用知识 一、管材的分类1、按生产方法分类（1）无缝管热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管（2）焊管（a）按工艺分电弧焊管、电阻焊管（高频、低频）、气焊管、炉焊管（b）按焊缝分直缝焊管、螺旋焊管2、按断面形状分类（1）简单断面钢管圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、半圆形钢圆、其他（2）复杂断面钢管不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形钢管、圆锥形钢管、波纹形钢管、表壳钢管、其他3、按壁厚分类薄壁钢管、厚壁钢管4、按用途分类管道用钢管、热工设备用钢管、机械工业用钢管、
34、石油、地质钻探用钢管、容器钢管、化学工业用钢管、特殊用途钢管、其他二、无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，目前已广泛用钢管来制造。钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积形状的不同可
35、分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下，圆面积最大，用圆形管可以输送更多的流体。此外，圆环截面在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，因此，绝大多数钢管是圆管。但是，圆管也有一定的局限性，如在受平面弯曲的条件下，圆管就不如方、矩形管抗弯强度大，一些农机具骨架、钢木家具等就常用方、矩形管。根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。1.结构用无缝钢管（GB/T8162-1999）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。2.流体输送用无缝钢管（GB/T8163-1999）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。3.低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-1999）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、
36、沸水管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和冷拔（轧）无缝钢管。4.高压锅炉用无缝钢管（GB5310-1995）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。5.化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-86）是适用于工作温度为-40400、工作压力为 1030Ma 的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。6.石油裂化用无缝钢管（GB9948-88）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。7.地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等
37、。8.金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。9.石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。10.船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶 I 级耐压管系、级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过 450，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过 450。11.汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。12.柴油机
38、用高压油管（GB3093-86）是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管。13.液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。14.冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-83）是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。15.结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-1994）是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和
39、冷拔（轧）无缝钢管。16.流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-1994）是用于输送流体的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。17.异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为 D）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为 BD）、变直径异型无缝钢管（代号为 BJ）。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。三、焊接钢管焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单，
40、生产效率高，品种规格多，设备投资少，但一般强度低于无缝钢管。20 世纪 30 年代以来，随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步，焊缝质量不断提高，焊接钢管的品种规格日益增多，并在越来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30100%，而且生产速度较低。因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。1.低压流体输送用焊接钢管（GB/T
41、3092-1993）也称一般焊管，俗称黑管。是用于输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其他用途的焊接钢管。钢管接壁厚分为普通钢管和加厚钢管；接管端形式分为不带螺纹钢管（光管）和带螺纹钢管。钢管的规格用公称口径（mm）表示，公称口径是内径的近似值。习惯上常用英寸表示，如 11/2 等。低压流体输送用焊接钢管除直接用于输送流体外，还大量用作低压流体输送用镀锌焊接钢管的原管。2.低压流体输送用镀锌焊接钢管（GB/T3091-1993）也称镀锌电焊钢管，俗称白管。是用于输送水、煤气、空气、油及取暖蒸汽、暖水等一般较低压力流体或其他用途的热浸镀锌焊接（炉焊或电焊）钢管。钢管接壁厚分为普通
42、镀锌钢管和加厚镀锌钢管；接管端形式分为不带螺纹镀锌钢管和带螺纹镀锌钢管。钢管的规格用公称口径（mm）表示，公称口径是内径的近似值。习惯上常用英寸表示，如 11/2 等。3.普通碳素钢电线套管（GB3640-88）是工业与民用建筑、安装机器设备等电气安装工程中用于保护电线的钢管。4.直缝电焊钢管（YB242-63）是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等等。5.承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管（SY5036-83）是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，用双面埋弧焊法焊接，用于承压流体输送的螺旋缝钢管。钢管承压能力强，焊接性能好，经过各种严格的科学检验和测试，使
43、用安全可靠。钢管口径大，输送效率高，并可节约铺设管线的投资。主要用于输送石油、天然气的管线。6.承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管（SY5038-83）是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，采用高频搭接焊法焊接的，用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管。钢管承压能力强，塑性好，便于焊接和加工成型；经过各种严格和科学检验和测试，使用安全可靠，钢管口径大，输送效率高，并可节省铺设管线的投资。主要用于铺设输送石油、天然气等的管线。7.一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管（SY5037-83）是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，采用双面自动埋弧焊或单面焊法制成的用于水、煤气、空气和蒸汽等一般低压流体输送用埋弧
44、焊钢管。8.一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管（SY5039-83）是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，采用高频搭接焊法焊接用于一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管。9桩用螺旋焊缝钢管（SY5040-83）是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，采用双面埋弧焊接或高频焊接制成的，用于土木建筑结构、码头、桥梁等基础桩用钢管。四、钢塑复合管、大口径涂敷钢管钢塑复合管以热浸镀锌钢管作基体，经粉末熔融喷涂技术在内壁（需要时外壁亦可）涂敷塑料而成，性能优异。与镀锌管相比，具有抗腐蚀、不生锈、不积垢、光滑流畅、清洁无毒，使用寿命长等优点。据测试，钢塑复合管的使用寿命为镀锌管的三倍以上。与塑料管相比，具有机械
45、强度高，耐压、耐热性好等优点。由于基体是钢管，所以不存在脆化、老化问题。可广泛应用于自来水、煤气、化工产品等流体输送及取暖工程，是镀锌管的升级换代产品。由于其安装使用方法与传统的镀锌管基本相同，管件形式也完全相同，而且能代替铝塑复合管在大口径自来水输送上发挥作用，深受用户欢迎，已成为管道市场最具竞争力的新产品之一。涂敷钢管是在大口径螺旋焊管和高频焊管基础上涂敷塑料而成，最大管口直径达 1200mm，可根据不同的需要涂敷聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、环氧树脂（EPOZY）等各种不同性能的塑料涂层，附着力好，抗腐蚀性强，可耐强酸、强碱及其它化学腐蚀，无毒、不锈蚀、耐磨、耐冲击、耐渗透性强，管
46、道表面光滑，不粘附任何物质，能降低输送时的阻力，提高流量及输送效率，减少输送压力损失。涂层中无溶剂，无可渗出物质，因而不会污染所输送的介质，从而保证流体的纯洁度和卫生性，在-40到+80范围可冷热循环交替使用，不老化、不龟裂，因而可以在寒冷地带等苛刻的环境下使用。大口径涂敷钢管广泛应用于自来水、天然气、石油、化工、医药、通讯、电力、海洋等工程领域。 名词解释 一、共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到 铁中的固溶体叫铁素体，溶解到 铁中的固溶体叫奥氏体。铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合
47、物碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于 0.77%时，即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占 12%，铁素体约占 88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。2.亚
48、共析钢常用的结构钢含碳量大都在 0.5%以下，由于含碳量低于 0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于 12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。3.过共析钢工具用钢的含碳量往往超过 0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过 12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。这类钢统称为过共析钢。二、有关钢材机械性能的名词1.屈服点（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
49、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 s =Ps/Fo(MPa)，MPa 称为兆帕等于 N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（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 0.2 。3.抗拉强度（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 b= Pb/Fo （MPa）。4.
