常用钢材简介

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特殊性能钢简介 作者:小鱼（编辑）  来源:中华电炉网  类别:金属热处理  日期:2002.11.26  今日/总浏览: 2/10

特殊性能钢简介 特殊性能钢具有特殊物理或化学性能，用来制造除要求具有一定的机械性能外，还要求具有特殊性能的零件。其种类很多，机械制造中主要使用不锈耐酸钢、耐热钢、耐磨钢。 一． 不锈耐酸钢 不锈耐酸钢包括不锈钢与耐酸钢。能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢。而在一些化学介质（如酸类等）中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。通常也将这两类钢统称为不锈钢。一般不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢则一般都具有良好的耐蚀性能。 不锈钢的钢号前的数字表示平均含碳量的千分之几，合金元素仍以百分数表示。当含碳量≤0.03％及≤0.08％者，在钢号前分别冠以“00”或“0”，例如不锈钢3Cr13的平均含碳量为0.3％、铬≈13％；0Cr13钢的平均含碳量≤0.08％、铬≈13％；00Cr18Ni10钢的平均含碳量≤0.03％、铬≈18％、镍≈10％ 常用分类 1． 马氏体不锈钢 常用马氏体不锈钢含碳量为0.1--0.45％,含铬量为12--14％，属铬不锈钢。随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度、耐磨性提高，但耐蚀性则下降。为了提高耐蚀性及机械性能，这类钢最后热处理是淬火和回火。它在空气中可淬硬，但一般仍用油冷。这类钢多用于机械性能要求较高，而耐蚀性要求较低的零件。如汽轮机叶片、各种泵的零件、弹簧、滚动轴承及一些医疗器械。 2． 铁素体不锈钢 常用含碳量低于0.15％, 含铬量为12--30％,也属于铬不锈钢。其塑性、焊接性均较马氏体钢好。这类钢广泛用于硝酸、氮肥、磷酸等化学工业中。 3． 奥氏体不锈钢 这是应用最广泛的不锈钢，属镍铬钢。 二． 耐热钢 1． 抗氧化钢（不起皮钢）一般钢铁在较高温度下（560℃以上）表面容易氧化，主要是由于在高温下生成松脆多孔的FeO，它较易剥落，最终导致零件破坏。实际应用的抗氧化钢，大多数是在铬钢、铬镍钢、铬锰氮钢基础上添加硅、铝制成的。和不锈钢一样，含碳量增多，会降低钢的抗氧化性。故一般抗氧化钢为低碳钢。 2． 热强钢 金属在高温下的强度有两个特点：一是温度升高，金属原子间结合力减弱、强度下降；二是在再结晶温度以上，即使金属受的应力不超过该温度下的弹性极限，它也会缓慢地发生塑性变形，且变形量随时间的增长而增大，最后导致金属破坏。这种现象称为蠕变。产生的原因是：在高温下金属原子扩散能力增大，使那些在低温下起强化作用的因素逐渐减弱或消失。  热强钢采用的合金元素，如铬、镍、钼、钨、硅等，除具有提高高温强度的作用外，还可提高高温抗氧化性。分类 A． 珠光体钢：这类钢在350--600℃范围使用。 B． 马氏体钢：这类钢在低于620℃范围内使用。 C． 奥氏体钢：这类钢一般在600--700℃范围内使用。 三． 耐磨钢 耐磨钢是指在强烈冲击载荷作用下才能发生硬化的高锰钢。它只有在强烈冲击与摩擦的作用下，才具有耐磨性，在一般机器工作条件下，它并不耐磨。主要用于制造坦克、拖拉机的履带，挖掘机铲斗的斗齿以及防弹钢板、保险箱钢板、铁路道岔等。由于高锰钢极易加工硬化，使切削加工困难，故大多数高锰钢零件是采用铸造成型的。

表3-2  碳素结构钢的机械性能(GB700-88)

		拉  伸  试  验													冲击试验
		屈服点s，MPa							伸长率 s, %							V型
牌号	等级	钢材厚度(直径)，mm							钢材厚度(直径), mm							冲击功
		16	>16 － 40	>40 － 60	>60 － 100	>100 － 150	>150	抗拉强度 b/ MPa	16	>16 － 40	>40 － 60	>60 － 100	>100 － 150	>150	温度 ℃	(纵向), J
		不小于							不小于							不小于
Q195	－	(195)	(185)	－	－	－	－	315-390	33	32	－	－	－	－	－	－
Q255	A	215	205	195	185	175	165	335-410	31	30	29	28	27	26	－	－
	B	215	205	195	185	175	165	335-410	31	30	29	28	27	26	20	27
	A	235	225	215	205	195	185	375-460	26	25	24	23	22	21		－
Q235	B	235	225	215	205	195	185	375-460	26	25	24	23	22	21	20
	C	235	225	215	205	195	185	375-460	26	25	24	23	22	21	0	27
	D	235	225	215	205	195	185	375-460	26	25	24	23	22	21	-20
Q255	A	255	245	235	225	215	205	410-510	24	23	22	21	20	19	－	－
	B	255	245	235	225	215	205	410-510	24	23	22	21	20	19	20	27
Q275	－	275	265	255	245	235	225	490-610	20	19	18	17	16	15	－	－

表3-5  碳素工具钢的化学成分

 

钢组	钢号	C, %	Mn, %	Si, %	S, % 不大于	P, % 不大于
优质	T7 T8 T8Mn T9 T10Mn T10 T12 T13	0.65-0.74 0.75-0.84 0.80-0.90 0.85-0.94 0.95-1.04 0.95-1.04 1.15-1.24 1.25-1.35	0.40 0.40 0.35-0.60 0.35 0.35-0.60 0.15-0.35 0.15-0.35 0.15-0.35	0.15-0.35 0.15-0.35 0.15-0.35 0.15-0.35 0.15-0.35 0.15-0.35 0.15-0.35 0.15-0.35	0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030	0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035
高级优质	T7A T8A T8MnA T9A T10A T10MnA T12A T13A	0.65-0.74 0.75-0.84 0.80-0.90 0.85-0.94 0.95-1.04 0.95-1.09 1.15-1.29 1.25-1.35	0.15-0.30 0.15-0.30 0.35-0.60 0.15-0.30 0.15-0.30 0.15-0.45 0.15-0.30 0.15-0.30	0.15-0.30 0.15-0.30 0.15-0.35 0.15-0.30 0.15-0.30 0.15-0.35 0.15-0.30 0.15-0.30	0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020	0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030

 

 

表3-4  优质碳素钢的化学成分

 

钢	化学成分, %
号	C	Mn	Si	S	P
08F 10 20 35 40 45 50 60 65	0.05-0.11 0.07-0.14 0.17-0.24 0.32-0.40 0.37-0.45 0.42-0.50 0.47-0.55 0.57-0.65 0.62-0.70	<0.40 0.35-0.65 0.35-0.65 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80	0.03 0.07-0.37 0.07-0.37 0.07-0.37 0.07-0.37 0.07-0.37 0.07-0.37 0.07-0.37 0.07-0.37	<0.040 <0.040 <0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040	<0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04

 

 

表3-1  碳素结构钢的牌号和化学成分(GB700-88)

		化学成分×100
牌号	等级	w(C)%	w( Mn)%	w( Si)%	w(S )%	w( P)%	脱氧方法
				不大于
Q195	－	0.06-0.12	0.25-0.50	0.30	0.050	0.045	F,b,Z
Q215	A	0.09-0.15	0.25-0.55	0.30	0.050	0.045	F,b,Z
	B	0.09-0.15	0.25-0.55	0.30	0.045	0.045	F,b,Z
	A	0.14-0.22	0.30-0.65	0.30	0.050	0.045	F,b,Z
Q235	B	0.12-0.20	0.30-0.70	0.30	0.045	0.045	F,b,Z
	C	0.18	0.35-0.80	0.30	0.040	0.040	Z
	D	0.17	0.35-0.80	0.30	0.035	0.035	TZ
Q255	A	0.18-0.28	0.40-0.70	0.30	0.050	0.045	Z
	B	0.18-0.28	0.40-0.70	0.30	0.045	0.045	Z
Q275	－	0.28-0.38	0.50-0.80	0.35	0.050	0.045	Z

注:  1. Q235A,B级沸腾钢锰含量上限为0.60%。

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