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1、船舶金属材料基础知识第 1 章：金属材料名称常用基础术语1基础术语：黑色金属：铁和铁的合金均称为黑色金属。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。纯 铁：纯度很高的铁，化学纯铁含碳量几乎为零，工业纯铁含碳量450 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

2、，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） 。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）12 力学性能与可成形性及使用性能的关系要使钢板获得所需的形状，必须使其永久变形，所采取的工艺可以是局部或整体弯曲、深冲、张拉或这些成型方法的组合。（1）薄钢板的屈服强度表示出成形后的可成形性和强度，对普通碳素钢板的成形，屈服点值过高，常常有可能发生过大的回弹、成形时容易破断，磨具磨损快以及由于塑性不

3、良而出现缺陷。然而材料的屈服点小于 140Mpa 时，又可能经受不住成形过程中施加的应力，对用于较复杂或复杂成形加工或冲压加工的钢板，通常要求具有比较低的屈服强度值，而且屈服比值愈小，由钢板的成形性能愈好。（2）中厚板的冷态可成形性与材料的屈服强度和伸长率有直接关系。屈服强度值愈低，产生永久变形所需的应力愈小；伸长率值愈高，高的延展性可以允许承受大的变形量而不致断裂。（3）对用于建筑结构、桥梁及机械结构件的钢板，为防止构件断裂，要求钢板材料具有特点的抗拉强度，而为防止构件变形，又要求钢板材料具有一定的屈服强度，因此对这类用途的钢材都要求规定抗拉强度、屈服强度的最小值或范围值。（4）对用于承受冲

4、击负荷变形，例如船舶、桥梁、石油、天然气管线用钢板，为防止其使用中发生脆性断裂，又要求其具有一定足够高的冲击韧性-冲击功值。第 4 章：常用金属材料中各种化学成分对性能的影响1生铁：生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨） ，主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁） ，主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石

5、墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达 1.2%。硫（S）：在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适

6、于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过 0.06%（车轮生铁除外） 。2钢：21 元素在钢中的作用211 常存杂质元素对钢材性能的影响钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S) 、磷(P)、氧（O） 、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。1）硫硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS 和 Fe 形成低熔点(985) 化合物。而钢材的热加工温度一般

7、在11501200以上，所以当钢材热加工时，由于 FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆” 。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢：S0.02%0.03%；优质钢：S0.03% 0.045%；普通钢：S0.055%0.7%以下。部分常用钢的牌号、性能和用途 12）磷磷是由矿石带入钢中的，一般说磷也是有害元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引起塑性、冲击韧性显著降低。特别是在低温时，它使钢材显著变脆，这种现象称“冷脆“。冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量控制较严。高级优质钢： P0.025%；优质钢： P0.0

8、4%；普通钢： P0.085% 。3）锰锰是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的。由于锰可以与硫形成高熔点(1600) 的 MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。锰具有很好的脱氧能力，能够与钢中的 FeO 成为 MnO 进入炉渣，从而改善钢的品质，特别是降低钢的脆性，提高钢的强度和硬度。因此，锰在钢中是一种有益元素。一般认为，钢中含锰量在 0.5%0.8%以下时，把锰看成是常存杂质。技术条件中规定，优质碳素结构钢中，正常含锰量是 0.5%0.8% ；而较高含锰量的结构钢中，其量可达 0.7%1.2%。4）硅硅也是炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。硅与钢水中的 FeO 能结成密度较小的硅酸盐炉渣而被除去，

9、因此硅是一种有益的元素。硅在钢中溶于铁素体内使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。镇静钢中的含硅量通常在 0.1%0.37%，沸腾钢中只含有0.03%0.07%。由于钢中硅含量一般不超过 0.5%，对钢性能影响不大。5）氧氧在钢中是有害元素。它是在炼钢过程中自然进入钢中的，尽管在炼钢末期要加入锰、硅、铁和铝进行脱氧，但不可能除尽。氧在钢中以 FeO、MnO、SiO2、Al2O3 等夹杂形式，使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧性等有严重影响。第 4 章：常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 26）氮铁素体溶解氮的能力很低。当钢中溶有过饱和的氮，在放置较长一段时间后或随后在20030

10、0加热就会发生氮以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑性下降，发生时效。钢液中加入 Al、Ti 或 V 进行固氮处理，使氮固定在 AlN、TiN 或 VN 中，可消除时效倾向。7）氢钢中溶有氢会引起钢的氢脆、白点等缺陷。白点常在轧制的厚板、大锻件中发现，在纵断面中可看到圆形或椭圆形的白色斑点；在横断面上则是细长的发丝状裂纹。锻件中有了白点，使用时会发生突然断裂，造成不测事故。因此，化工容器用钢，不允许有白点存在。氢产生白点冷裂的主要原因是因为高温奥氏体冷至较低温时，氢在钢中的溶解度急剧降低。当冷却较快时，氢原子来不及扩散到钢的表面而逸出，就在钢中的一些缺陷处由原子状态的氢变成分子状态的

11、氢。氢分子在不能扩散的条件下在局部地区产生很大压力，这压力超过了钢的强度极限而在该处形成裂纹，即白点。212 为了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。1）硅提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低；硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比；耐腐蚀性。硅的质量分数为 15一 20的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层 SiO2 薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。缺点：使钢的焊接性能恶化。2）锰锰能提高钢的淬透性。锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。锰对钢的

12、高温瞬时强度有所提高。缺点：含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感 t 在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服：当锰的质量分数超过 1时，会使钢的焊接性能变坏，第 4 章：常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 33）铬在钢中的作用铬可提高钢的强度和硬度。铬可提高钢的高温机械性能。使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性阻止石墨化提高淬透性。缺点：铬是显著提高钢的脆性转变温度铬能促进钢的回火脆性。4）镍在钢中的作用可提高钢的强度而不显著降低其韧性；镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性；改善钢的加工性和可焊性；镍可以提

13、高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。5）钼在钢中的作用钼对铁素体有固溶强化作用。提高钢热强性抗氢侵蚀的作用。提高钢的淬透性。缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。6）钨在钢中的作用提高强度提高钢的高温强度。提高钢的抗氢性能。是使钢具有热硬性。因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。7）钒在钢中的作用热强性。钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。8）钛在钢中的作用钛能改善钢的热强性，提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度；并能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达 600以上，在珠光体低合金钢中，钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此，钛是锅

14、炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。9）铌在钢中的作用铌和碳、氮、氧都有极强的结合力，并与之形成相应的极为稳定的化合物，因而能细化晶粒，降低钢的过热敏感性和回火脆性。有极好的抗氢性能。铌能提高钢的热强性第 4 章：常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 410）硼在钢中的作用 ；提高钢的淬透性。提高钢的高温强度。强化晶界的作用。11）铝在钢中的作用用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度；提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究；4AI 即可改变氧化皮的结构，加入 6A1 可使钢在 980C 以下具有抗氧化

15、性。当铝和铬配合并用时，其抗氧化性能有更大的提高。例如，含铁 50一 55、铬 30一 35、铝 10一 15的合金，在 1 400C 高温时，仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用，近年来，常把铝作为合金元素加入耐热钢中。此外，铝还能提高对硫化氢和 V2O5，的抗腐蚀性。缺点：脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向。当含铝较高时其高温强度和韧性较低。22 合金元素对钢的主要工艺性能的影响：钢的主要工艺性能有：冷态成型性、切削性、焊接性能、热处理工艺性、铸造性能等221 合金元素对钢的冷态成型性的影响冷态成型性：冷态成型包括许多不同的冷成型工艺，如深冲、拉延成型和弯曲等。其冷态成型工艺性能

16、优劣涉及被变形材料的成分、组织和冷变形工艺参量（模具形状、变形量、变形速度、润滑条件等） 。与冷态成型性有关的材料性能参量有：低的屈服强度高的延伸率高的均匀伸长率高的加工硬化率（n 值） ，高的深冲性参量（r 值）适当而均匀的晶粒度；控制夹杂物的形状和分布；游离渗碳体的数量和分布。第 4 章：常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 51）冷轧薄钢板：碳：碳含量增加会使拉延能力变坏，因此绝大部分钢板都采用低碳钢。锰：锰的影响和碳相似，但适当的含量可以减轻硫的不良作用。磷、硅：磷和硅溶于铁素体引起强化并略影响塑性，降低拉延性能。2）热轧钢板选用冲压用热轧钢板时，既要考虑强度要求，也要考虑冲压性能。

17、碳：碳是对热轧钢板冲压性能影响最大的元素。对于冲压用的热轧钢板，一般不宜以增加碳的办法来提高强度，应采用添加合金元素来提高钢的强度。硫：硫在钢中形成硫化物夹杂，在轧制中拉长，分割金属基体降低塑性，影响冲压性能。222 合金元素对钢的切削加工性的影响非金属夹杂物是决定钢的切削性的主要因素。非金属夹杂物的类型、大小、形状、分布和体积百分数不同，对切削性的影响也不同。为了达到改善钢的切削性的目的，这些非金属夹杂物必须满足下列四个条件：在切削运动平面上，夹杂物必须作为应力集中源，从而引起裂纹和脆化切屑的作用。夹杂物必须具有一定的塑性，而不致切断金属的塑性流变，从而损害刃具的表面。夹杂物必须在刃具的前面

18、与切屑之间形成热量传播的障碍。夹杂物必须具有光滑的表面，而不能在刃具的侧面作为磨料。钢的切削性的提高主要还是通过加入易削添加剂，例如 S、P、Pb、Bi 、Ca、Se( 硒)、Te(碲) 等。 硫是了解最清楚和广泛应用的易削添加剂。当钢中含足够量的 Mn 时，S 的加入将形成 MnS 夹杂物。加 S 的碳钢可以提高切削速度25或更高，它取决于钢的成分和 S 的加入量。约 1体积份额的 MnS, 可以使高速钢刃具的磨损速率迅速下降。MnS 夹杂物在切削剪切区作为应力集中源，可以起裂纹源的作用，并随后引起切屑断裂。因此，随着 MnS 体积份额的增加，切屑破断能力得到改善。 MnS夹杂物还可能在切屑

19、刃具表面沉积为 MnS 薄层，这种薄层可以降低刃具与切屑的摩擦，导致切削温度和切屑力的降低，并减少刃具的磨损或成为热量传播的障碍，从而延长刃具的使用寿命。 Pb 是仅次于 S 的常用易削添加剂。Pb 对切削加工性的有益效应，不取决于 MnS 的存在，因而可以加到低 S 钢和加 S 钢中。在不添加 S 的钢中，Pb 以分散的质点形式分布于钢中。在加 S 钢中，Pb 首先与 MnS 结合。与 S 相似，Pb 可以作为内部润滑剂降低摩擦力，并转过来降低剪切抗力，并减小切屑与刃具的接触面积，从而降低刃具的磨损。 近年来许多注意力已经转到通过 Ca 脱氧生产易削结构钢上。通过用 Ca-Si 和 Si-F

20、e 合金控制脱氧，可以形成特定的 CaO-MnO-SiO2-Al2O3 四元非金属夹杂物，它在机加工时，将在刃具磨损表面沉积为一个薄层（约 20m） 。这种薄层是磨损的障碍，因而可延长碳化物刃具的使用寿命。223 合金元素对钢的焊接性的影响钢的焊接性是一个很复杂的工艺性能，因为它既与焊接裂纹的敏感性有关，又与服役条件和试验温度下所要求的韧性有密切联系。 一般认为，高强度低合金钢的焊接性是良好的，并且随含碳量的降低，焊接性得到改善。 为此，国际焊接协会根据统计数据，采用碳当量为比较的基础，由加入的各元素来计算和评定钢材的焊接性能。其近似公式如下：碳当量 = C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(

21、Cr+Mo+V)/5式中：元素符号代表该元素重量百分比。碳当量越低，焊接性能越好。碳当量0.35%，焊接性能良好；碳当量0.4-0.5%，焊接就较困难。第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 31生铁：11 炼钢生铁（即白口铁）：炼钢生铁按含硅（Si ）量划分铁号 , 按含锰（Mn ）量分组，按含磷（P ）量分级，按含硫（S ）量分类。具体牌号和标准见下表（根据 GB717-82）铁种 炼钢用生铁铁号 牌号 炼 04 炼 08 炼 10代号 L04 L08 L10化学成分% Si 0.45 0.45-0.85 0.85-1.25Mn 一组 0.30二组 0.30-0.50三组 0.50P 一级

22、0.15二级 0.15-0.25三级 0.25-0.40S 特类 0.02一类 0.02-0.03二类 0.03-0.05三类 0.05-0.0712 铸造用生铁（即灰口铁）铸造生铁硅含量为 1.25-3.6%。碳多以石墨状态存在。断口呈灰色，质软易切削加工。主要用来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。铸造用生铁按含硅（Si）量划分铁号，按含锰（Mn） 、磷（P ） 、硫（S）分组、级、类。具体牌号和标准见下表（根据 YB/ T14 -91）：铁种 炼钢用生铁铁号 牌号 铸 34 铸 30 铸 26 铸 22 铸 18 铸 14代号 Z34 Z30 Z26 Z22 Z18 Z14化学成分% C

23、3.3Si 3.20-3.60 2.80-3.20 2.40-2.80 2.00-2.40 1.60-2.00 1.25-1.60Mn 一组 0.50二组 0.50-0.90三组 0.90-1.30P 一级 0.06S 一类 0.03二类 0.04第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 313 球墨铸铁用生铁：球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，只是低硫低磷。低硫使碳充分在铁中石墨化。低磷提高生铁的机械性能；主要用于生产性能（机械性能）较好的球墨铸铁件。球墨用生铁也是按含硅（Si）量划分铁号，按含锰（Mn） 、磷（P） 、硫（ S）分组、级、类。具体牌号和标准见下表（根据 GB1412-85）铁种

24、球墨铸铁用生铁牌号 Q10 Q12 Q16化学成分% Si 0.45 0.45-0.85 0.85-1.25Mn 一组 0.20二组 0.200.50三组 0.500.80P 一级 0.05二级 0.050.06三级 0.060.08S 特类 0.080.10一类 0.02二类 0.020.03三类 0.030.042钢21 我国钢材牌号表示方法概述：钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称。我国的钢号表示方法，根据国家标准钢铁产品牌号表示方法 （GB221-79 ）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：1）钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如 S

25、i、Mn 、Cr 等。混合稀土元素用 RE 或Xt 表示；第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 33）钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。22 我国钢材牌号表示方法分类具体说明：在此是以钢材的用途分类作为表示方法分类的基础：1）碳素结构钢：表示方法：Q+数字+ （质量等级符号）+ （脱氧方法符号） +（专门用途的符号）钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点；“Q”后面的数字表示屈服点数值，单位是 MPa。例如 Q235 表示屈服点（s）为 235 MPa 的碳素结构钢；必要时钢号后面可标出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 表示沸腾钢；b 表

26、示半镇静钢：Z 表示镇静钢；TZ 表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即 Z 和 TZ 都可不标。例如 Q235-AF 表示 A 级沸腾钢。专门用途的碳素钢：例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。2）优质碳素结构钢表示方法：数字+（元素符号）+（脱氧方法符号）+ （专门用途的符号）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为 0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成 45 号钢。锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如 50Mn。沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标

27、出，例如平均碳含量为 0.1%的半镇静钢，其钢号为 10b。3）碳素工具钢表示方法：字母 T+数字+ （元素符号）+（质量等级符号）钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。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%。锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。4）易切削钢表示方法：字母 Y+数字+ （元素符号）钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为 0.3

28、%的易切削钢，其钢号为“Y30” 。锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 35）合金结构钢表示方法：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如 40Cr。钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为 0.4-0.6%，后

29、者为 0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量 1.5%、2.5% 、3.5%时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为 2、3、4等。例如 18Cr2Ni4WA。钢中的钒 V、钛 Ti、铝 AL、硼 B、稀土 RE 等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如 20MnVB 钢中：钒为 0.07-0.12%，硼为 0.001-0.005%。高级优质钢应在钢号最后加“A” ，以区别于一般优质钢。专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi 钢，钢号表示为 ML30CrMnSi6）低合金高强度钢表示方法：（专门用途

30、符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号）钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如 16Mn 钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 47）弹簧钢弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。8）滚动轴承钢表示方法：高碳铬轴承钢：字母 G+Cr 元素符号和数字渗碳轴承钢：字母 G+数字+ 主要合金元素符号和数字+

31、微量合金元素符号 +（质量等级符号）钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示例如 GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。9）合金工具钢和高速工具钢合金工具钢钢号的平均碳含量1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量1.0%时，以千分之几表示。例如 Cr12、CrWMn 、9SiCr、3Cr2W8V。钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如 Cr06。高速工具钢的钢号一般不标

32、出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 410）不锈钢和耐热钢钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为 0.2%，若钢中含碳量0.03%或0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如 00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9 等。对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。11）焊条钢它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“H2C

33、r13” ，可以区别于不锈钢“2Cr13”。12）电工用硅钢钢号由字母和数字组成。钢号头部字母 DR 表示电工用热轧硅钢，DW 表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ 表示电工用冷轧取向硅钢。字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的 100 倍。钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G” 者，表示在频率为 50 周波下检验的。例如钢号 DW470 表示电工用冷轧无取向硅钢产品在 50 赫频率时的最大单位重量铁损值为 4.7W/kg。13）电工用纯铁它的牌号由字母“DT”和数字组成， “DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如 DT3。在数字后面所加的字母表示电磁性能：A 高级、

34、E特级、C超级，例如DT8A。普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 422 华阳公司常用或常见日本钢牌号表示方法和含义：221 日本钢材（JIS 系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：第一部分（表示材质：SSteel 钢、FFerrum铁）+ 第二部分（表示形状、种类、用途：PPlate表示板，TTube表示管，KKogu 表示工具、SStructure 表示结构）+第三部分（表示特征数字，一般为最低抗拉强度）如：1）SS400第一个 S 表示钢(Steel)，第二个 S 表示结构（Structure） ，400 为下限抗拉强度 400MPa，整体表示抗

35、拉强度为 400 MPa 的普通结构钢。2）SPHC第一个 S 表示钢 (Steel)，第二个 P 表示板（ Plate） ，第三个 H 表示热（Heat ） ，第四个 C 表示商业（Commercial） ，整体表示一般用热轧钢板及钢带。3）SPHD第一个 S 表示钢(Steel)，第二个 P 表示板（Plate） ，第三个 H 表示热（Heat） ，第四个 D 表示表示冲压（Drawing） ，整体表示冲压用热轧钢板及钢带第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 44）SPHE 第一个 S 表示钢 (Steel)，第二个 P 表示板（Plate） ，第三个 H 表示热（Heat ） ，第四个

36、E 表示深冲压，整体表示深冲用热轧钢板及钢带。5）SPCC第一个 S 表示钢(Steel)，第二个 P 表示板（Plate） ，第三个 C 表示冷（Cold ） ，第四个 C 表示商业（Commercial） ，整体表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A 牌号。其中需保证抗拉试验时，在牌号末尾加 T 为 SPCCT。6）SPCD第一个 S 表示钢 (Steel)，第二个 P 表示板（ Plate） ，第三个 C 表示冷（Cold） ，第四个 D 表示表示冲压（Drawing） ，整体表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。7）SPC

37、E第一个 S 表示钢(Steel) ，第二个 P 表示板（Plate） ，第三个 C 表示冷（Cold ） ，第四个 E 表示深冲压，整体表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。需保证非时效性时，在牌号末尾加 N 为 SPCEN。第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 47热连轧钢板：热连轧钢板、带产品，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板

38、、平整卷及纵切钢带产品。由于热连轧钢板产品具有强度高，韧性好，易于加工成型及良好的可焊接性等优良性能，因而广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。各种不同用途，对钢板的材质性能、表面质量及尺寸、外形精度等要求也各不相同，因此，必须对热轧钢板产品的品种、材质、特性及其用途有所了解，才能做到经济、合理利用。随着热轧尺寸精度、板形、表面质量等控制新技术的日益成熟以及新产品的不断问世，热连轧钢板、带产品得到了越来越广泛的应用并在市场上具有越来越强的竞争力。热连轧钢板产品包括带（卷）及由其剪切而成的钢板。而钢带（卷）又可分为直发卷及精整卷（分卷，平整分卷及纵切带卷） 。由于直发卷未经

39、重卷，未切除钢带头尾尺寸变化部分并且未经矫直和平整，因此直发卷带有舌头和鱼尾，并且容易发生头尾厚度、宽度不均，边部浪形，折边、塔形以及开卷后出现折皱（腰折）等缺陷，因此对钢板的表面质量，板形要求比较高的用途而言，不宜选用热轧直发卷，而应选用经过精整线重卷、平整的平整卷。8钢的冷拉（扎）和热扎（锻）状态：金属材料在冷拉或冷轧后不再进行专门的热处理而直接交货的状态。与热轧(锻) 状态相比，冷拉(轧) 状态的金属材料尺寸精度高、表面质量好、表面粗糙度低，并有较高的力学性能。但易遭受腐蚀或生锈，其包装、储运都有较严格的要求，需在库房内保管，并应注意库房内的温湿度控制。金属材料在热轧或热锻后不再进行专门

40、的热处理，冷却后直接交货的状态。热轧(锻) 的终止温度一般为 800900，之后一般在空气中冷却，因而热轧(锻) 状态相当于正火处理。热轧(锻) 状态交货的金属材料，由于表面覆盖有一层氧化膜，因而具有一定的耐蚀性，储运保管的要求不像冷拉(轧)交货的材料那样严格，如大、中型型钢、中厚钢板可以在露天货场或经苫盖后存放。第 5 章：常用金属材料牌号表示方法 5其它表示符号：1）冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为 A，标准调质为 S，1/8 硬为 8，1/4 硬为 4，1/2硬为 2，硬为 1。2）表面加工代号：无光泽精轧为 D，光亮精轧为 B。如 SPCC-SD 表示标准调质、无光泽精轧的一般

41、用冷轧碳素薄板。再如 SPCCT-SB 表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。22 2JIS 机械结构用钢牌号表示方法为：第一部分（SSteel钢）+ 第二部分（含碳量：用中间值100 表示）+ 第三部分（字母代号：字母 C 表示碳 K 表示渗碳用钢）如碳结卷板 S20C 其含碳量为 0.18-0.23%。23 部分宝钢生产的特注宝钢牌号表示方法：宝钢 1550 冷轧产品牌号命名方法（一）冲压用冷连轧钢带牌号命名方法1）一般冲压用钢：BLCB宝钢（BAOSTEEL ）缩写； L低碳（Low Carbon）；C一般用（Commercial ）2）抗时效性低屈服钢：BLDB宝钢（

42、 BAOSTEEL）缩写；L低碳（Low Carbon）； D冲压用（Drawing ）3）非时效性极深冲用钢：BUFD（BUSD）B宝钢（BAOSTEEL）缩写；U超级（Ultra）；F 成型（Formability）；D冲压（Drawing）4）非时效性超深冲用钢：BSUFDB宝钢（BAOSTEEL ）缩写； SU超高级（Ultra+Super）； F成型（Formability）；D冲压（Drawing）（二）冷成型用高强度冷连轧钢带牌号命名方法：B B宝钢（BAOSTEEL）缩写；最小屈服点值；一般用 V、X、Y、Z 表示V：高强度低合金，屈服点与抗拉强度差值无规定X：V 中屈服点最小

43、值与抗拉强度最小值差别 70MPaY：V 中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别 100MPaZ：V 中屈服点最小值与抗拉强度最小值差别 140MPa氧化物/硫化物夹杂控制（K ：镇静、细晶粒；F：K+硫化物控制； O：K、F 外）例：B240ZK、B340VK（三）抗凹陷性冷连轧钢带牌号命名方法：B B宝钢（BAOSTEEL）缩写最小屈服点值强化方式（P：强化；H：烘烤硬化）由 1 或 2 表示（1：超低碳；2 ：低碳）例：B210P1：深冲压用高强度钢；B250P2 ：一般加工用含磷高强度钢； B180H1：深冲用烘烤硬化钢。第 6 章：部分常用钢的牌号、性能和用途1部分常用钢的牌号：钢的类别

44、 具体的产品牌号碳素结构钢 Q195 Q195F、Q195b、Q195Q215 Q215AF、Q215Ab、Q215A、Q215BF、Q215Bb 、Q215BQ235 Q235AF、Q235Ab 、Q235A、Q235BF、Q235Bb、Q235B 、Q235C、Q235DQ255 Q255A、Q255BQ275 Q275低合金高强度结构钢 通用低合金高强度结构钢 Q295 Q295A、Q295BQ345 Q345A、Q345B 、Q345C、Q345D、Q345EQ390 Q390A、Q390B 、Q390C、Q390D、Q390EQ420 Q420A、Q420B 、Q420C、Q420D

45、、Q420EQ460 Q460C、Q460D、Q460E专用低合金高强度结构钢 专用低合金高强度结构钢一般采用代表屈服点的拼音字母 “Q”、屈服点数值 (单位为 MPa) ，并在尾部加按产品用途的拼音第一个字母表示。如：压力容器用钢牌号表示为“Q345R” ；焊接气瓶用钢牌号表示为“Q295HP”；锅炉用钢牌号表示为“Q390g”；桥梁用钢牌号表 示为“Q420q”等。优质碳素结构钢 08F、10F 、15F 、08、10、 15、20、25、30、35、40、45、50 、55 、60、65 、70、75 、80 、85、15Mn、 20Mn、25Mn、 30Mn、35Mn、40Mn、45M

46、n、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn 共 31 个易切削结构钢 易切削结构钢分加硫易切削钢、加硫磷易切削钢、加铅易切削钢、加钙易切削钢、加硫碳锰易切削钢等。牌号用规定的符号和阿拉伯数字表示。即以“ 易” 的汉语拼音首位字母“Y” 打头，其后用两位阿拉伯数字表示碳含量的万分数。具体牌号有：Y12、Y12Pb 、Y15、Y15Pb、Y20、Y30、Y35 、Y40Mn、Y45Ca 共 9 个牌号合金结构钢 其牌号是按钢的碳含量、所含合金元素的种类及数量来表示。这种表示(编制) 方法，可以从牌号上直接看出钢的大致化学成分及质量等级，比较直观简明。具体牌号有：第 6 章：部分常用钢的牌号、性能和

47、用途20Mn2、 30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、20MnV、 27MnSi、35MnSi、42MnSi、20SiMn 2Mo、25SiMn2MoV、37SiMn2MoV 、40B、45B 、50B 、40MnB、45MnB、20MnMoB、15MnVB 、20MnV B、40MnVB、20MnTiB、25MnTiBRE、15Cr、15CrA 、20Cr、30Cr、35Cr、40Cr 、45Cr、50Cr 、 38CrSi、 12CrMo、15CrMo、20CrMo、30CrMo 、30CrMoA、35CrMo、42CrMo 、12CrMoV、35CrMo V、12

48、Cr1MoV 、 25Cr2MoVA、25Cr2Mo1VA、38CrMoAl、40CrV 、50CrVA、15CrMn、20CrMn 、40C rMn、20CrMnSi、25CrMnSi、30CrMnSi、30CrMnSiA、35CrMnSiA、20CrMnMo、40CrMnMo 、20CrMnTi、40CrMnTi、20CrNi、40CrNi、45CrNi 、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3 、30CrNi3 、37CrNi3、12Cr2Ni4 、20Cr2Ni4、20CrNiMo、40CrNiMoA 、18CrNiMnMoA、45CrNi MoVA、18Cr2Ni4WA、25Cr2Ni4WA 共 77 个 弹簧钢 优质碳素弹簧钢 65、70、85合金弹簧钢 65Mn、55Si2Mn、55Si2MnB、55SiMnVB、60Si2Mn、60Si2MnA、60 Su2CrA、60Si2CrVA、55CrMnA 、60CrMnA、60CrMnMoA、50CrVA、60CrMnBA、30W4Cr2VA轴承钢 铬轴承钢 滚动轴承钢简