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1、钢铁材料基础生铁的分类分分类名说明类称按炼钢生炼钢生铁是指用于平炉、转炉炼钢用的生铁,一般含硅量较低(Si不大于1.75%),用铁含硫量较高(S不大于0.07%)它是炼钢用的主要原料,在生铁产量中占80%途90%炼钢生铁质硬而脆,断口呈白色,所以也叫白口铁铸造生铸造生铁是指用于铸造各种生铁铸件的生铁,俗称翻砂铁。一般含硅量较高(3Si铁达3.75%),含硫量稍低WS不大于0.06%)它在生铁产量中约占10%,是钢铁厂中的主要商品铁,其断口为灰色,所以也叫灰口铁按普通生普通生铁是?旨不含其他合金元素的生铁,如炼钢生铁,铸造生铁都属于这一类生化铁铁学特天天然合金生铁是指用含有共生金属如铜、钢、镶等
2、的铁矿石或精矿,用还原剂还成种然原而炼成的一种特种生铁,它含有一定量的合金元素(一种或多种,由矿石的成分分生合来决定),可用来炼钢,也可用于铸造铁铁合金和天然合金生铁不同之处,是在炼铁时特意加入其他成分,炼成含有多种合合金元素的特种生铁。铁合金是炼钢的原料之一,也可用于铸造。在炼钢时作钢金的脱氧剂和合金元素添加剂,用以改善钢的性能铁合金的品种很多,如按所含的元素来分,可分为:硅铁、锌铁、珞铁、铝铁、铝铁、钛铁、钢铁、磷铁、硼铁、馍铁、铝铁、硅铳合金、稀土合金等等,其中用量最大的是铳铁、硅铁和格铁。按照生产方法的不同,铁合金通常又分为:高炉铁合金、电炉铁合金、炉外法铁合金、真空碳还原铁合金等铸铁
3、的分类分名说明类称按灰这种铸铁中的碳大部或全部以自由状态的片状石墨形式存在,其断口呈暗灰色,断铸故称为灰铸铁。它有一定的力学性能和良好的被切削加工性,是工业上应用最普口铁遍的一种铸铁颜白白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金,其中碳全部以色口渗碳体形式存在,断口呈白亮色,因而得名。这种铸铁硬而且脆,不能进行切削分铸加工,工业上很少直接应用它来制作机械零件。在机械制造中,有时仅利用它来铁制作需要耐磨而不承受冲击载荷的机件,如拉丝板、球磨机的铁球等,或用激冷的办法制作内部为灰铸铁组织、表层为白口铸铁组织的耐磨零件,如火车轮圈、轧混、犁锌等,这种铸铁具有很高的表面硬度和耐磨性,通常
4、又称为激冷铸铁或冷硬铸铁麻这是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁,它的组织由珠光体+渗碳体+石墨组口成,断口呈灰白相间的麻点状,故称麻口铸铁,这种铸铁性能不好,极少应用铸铁按普普通铸铁是指不含任何合金元素的铸铁,一般常用的灰铸铁、可锻铸铁、激冷铸化通铁和球墨铸铁等,都属于这一类铸铁学铸成铁分合它是在普通铸铁内有意识地加入一些合金元素,借以提高铸铁某些特殊性能而配分金制成的一种高级铸铁,如各种耐蚀、耐热、耐磨的特殊性能铸铁,都属于这一类铸型的铸铁铁按普(参见灰铸铁)生通产灰方铸法铁和孕孕育铸铁又称变质铸铁,它是在灰铸铁的揄出上,采用“变质处理即是在铁水组育中加入少量的变质剂(硅铁或硅钙合金),造
5、成人工晶核,使能获得细晶粒的珠八铸光体和细片状石墨组织的一种高级铸铁。这种铸铁的强度、塑性和韧性均比一般性铁灰铸铁要好得多,组织也较均匀一致,主要用来制造力学性能要求较高而截面尺能寸变你大的大型铸铁1牛分可可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火后而成,其中破大部或全部呈团锻絮状石墨的形式存在,由于其对基体的破坏作用,较之片状石墨大大减轻,因而铸比灰铸铁具有较高的韧性,故又称韧性铸铁。可锻铸铁实际并不可以锻造,只不铁过具有一定的塑性而已,通常多用来制造承受冲击载荷的铸件球球墨铸铁简称球铁。它是通过在浇铸前往铁水中加入一定量的球化剂(如纯镁或墨其合金)和墨化剂(硅铁或硅钙合金),以促进破呈球状
6、石墨结晶而获得的。由铸于石墨呈球形,应力大为减轻,它主要减小金属基体的有效截面积,因而这种铸铁铁的力学性能比普通灰铸铁高得多,也比可锻铸铁好,此外,它还具有比灰铸铁好的焊接性和接受热处理的性能,和钢相比,除塑性、韧性稍低外,其他性能均接近,是一种同时兼有钢和铸铁优点的优良材料,因此在机械工程上获得了广泛的应用特这是一组具有某些特性的铸铁,根据用途的不同,可分为耐磨铸铁、耐热铸铁、殊耐蚀铸铁等等。这类铸铁大部分都属于合金铸铁,在机械制造上应用也较为广泛性能铸铁钢的分类分分类名称说明类按按冶炼冶设备分平炉钢平炉钢是指用平炉炼钢法所炼制出来的钢,按炉衬材料的不同,分酸性和碱性两种,一般平炉都是碱性的
7、,只有特殊情况下才在酸性子炉炼内炼制。平炉炼钢法具有原料范围宽,设备能力大、品种多、质量好方等优点,在20世纪50年代前,平炉钢在世界总产量中占绝对优势,法以后由于氧气顶吹转炉炼钢法的出现很快使平炉相形见细,现在世界各国都有停建平炉的趋势。平炉钢的主要品种是普碳钢、低合金钢和优质碳素钢转炉钢转炉钢是指用转炉炼钢法所炼制出来的钢,除分为酸性和碱性转炉钢外,还可分为底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹炼等转炉钢。它们常常混合使用,例如:贝氏炉为底吹酸性转炉钢,托马斯钢为底吹碱性转炉钢。我国现在大量生产的为侧吹碱性转炉钢和氧气顶吹转炉钢,氧气顶吹转炉钢具有生产速度快、质量高、成本低、投资少、基建快等一
8、系列优点,是当代炼钢的主要方法。转炉钢的主要品种是普碳钢,氧气顶吹转炉亦生产优质碳素钢和合金钢电炉钢电炉钢四旨用电炉炼钢法所炼制出来的钢,可分为电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢、电渣炉钢、真空自耗炉钢、电子束炉钢等。工业上大量生产的,主要是碱性电弧炉钢,品种是优质钢和合金钢按脱氧程沸腾钢这是脱氧不完全的钢,浇注时在钢锭模里产生沸腾,因而得名,其特度和浇注点是收得率高、成本低、表面质量及深冲性能好;但成分偏析大、质制度分量不均匀,耐腐蚀性和机械强度较差。这类钢大量用以轧制普通碳素钢的型钢和钢板镇静钢它是脱氧完全的钢,在浇注时钢液镇静,没有沸腾现象,所以称镇静钢。其特点是成分偏析少、质量均匀,
9、但金属的收得率低(缩孔多),成本比较高。一般合金钢和优质碳素钢都是镇静钢半镇静它是脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢,浇注时沸腾现象较沸腾钢钢弱。钢的质量、成本和收得率也介于沸腾钢和镇静钢之间。它的生产较难控制,故目前在钢的生产中所占比重不大按碳素钢碳素钢是指含碳量U)C低于2%,并含有少量铳、硅、硫、磷、氧等杂化质元素的铁碳合金。按其含碳量的不同可分为:1)工业纯铁一一为含学碳量u)C0.04%的铁碳合金2)低碳钢为含碳量3C0.25%的钢3)成中碳钢为含碳量C0.25%0.60%的钢4)局)碳钢为含碳量分C060%的钢此外,按照钢的质量和用途的不同,碳素钢通常又分为:普通碳素结构钢、优质碳
10、素结构钢和工具碳素钢三大类合金钢合金钢是指在碳素钢的基础上,为了改善钢的性能,在冶炼时特意加入一些合金元素(如铭、镖、硅、镒、铝、铸、机、钛、硼等)而炼成的钢按其合金元素的种类不同,可分为:铭钢、镒钢、铝镒钢、铭擦钢、铝铝钢、硅锈钢、硅镒铝机钢、铝镶铝钢、镒钢硼钢等许多钢组按其合金元素的总含量,可分为:1)低合金钢一一这类钢的合金按结建筑及用构工程用途钢结构钢分机械制造用结构钢元素总质量分数V%2)中合金钢一一这类钢的合金元素总质量分数5%10%3)高合金钢一一这类钢的合金元素总质量分数10%按照钢中主要合金元素的种类,又可分为:1)三元合金钢一一指除铁、碳以外,还含有另一种合金元素的钢,如铳
11、钢、铝钢、硼钢、铝钢、硅钢、银钢等2)四元合金钢一一指除铁、碳以外,还含有另外两种合金元素的钢,如:硅铳钢、镒硼钢、珞锈钢、铝银钢等3)多元合金钢一一指除铁、碳以外,还含有另外三种或三种以上合金元素的钢,如:铭镒钛钢、硅镒铝钢钢等建筑及工程用结构钢,简称建造用钢,它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。这类钢大多为低碳钢,因为它们多要经过焊接施工,含碳量不宜过高,一般都是在热轧供应状态或正火状态下使用属于这一类型的钢,主要有:普通碳素结构钢一一按用途又分为:a一般用途的普碳钢b专用普碳钢低合金钢一一按用途又分为:a.低合金结构钢b.耐腐蚀用钢低温用钢小钢筋钢e钢轨钢f耐
12、磨钢g特殊用途的专用钢机械制造用结构钢是指用于制造机械设备上上结构零件的钢。这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢,它们往往要经过热处理、冷塑成形和机械切削加工后才能使用属于这一类型的钢,主要有:优质碳素结构钢合金结构钢上述两种钢按其工艺特征分为:调质结构钢表面硬化结构钢(渗碳钢、渗氮钢、液体碳氮共渗钢、表面淬火用钢)冷塑性成型用钢(如冷冲压钢、冷徽钢、冷挤压用钢等)易切结构钢弹簧钢滚动轴承钢工具钢工具钢是指用于制造各种工具的钢这类钢按其化学成分,通常分为:1)碳素工具钢2)合金工具钢3)高速钢按照用途又可分为:1)刃具钢(或称刀具钢)2)模具钢(包括冷作模具钢和热作模具钢)3)量具钢特殊钢特殊钢
13、是指用特殊方;去生产、具有特殊物理、化学性能或力学性能的钢属于这一类型的钢,主要有:1)不锈耐酸钢2)耐热不起皮钢3)高电阻合金4)低温用钢5)耐磨钢6)磁钢(包括硬磁钢和软磁钢)7)抗磁钢8)超高强度钢(指。b21400MPa的钢)专业用钢这是指各个工业部门专业用途的钢。例如;农机用钢、机床用钢、重型机械用钢、汽车用钢、航空用钢、宇航用钢、石油机械用钢、化工机械用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等按按退火后亚共析含碳量3C小于0.80%,组织为游离铁素体+珠光体金的金相组钢相织分共析钢含碳量C为0.80%,组织全部为珠光体组过共析含碳量C大于0.80%,组织为游离碳化物+珠光体织钢莱氏体实际
14、上也是过共析钢,但其组织为碳化物和奥氏体的共晶体,通常把钢它另分为一类按正火后珠光体当合金元素含量较少,于空气中冷却可得到珠光体或索氏体、托氏体的金相组织分按加热、冷却时有无相变和室温时的金相组织分钢、贝的,就属于珠光体钢,若得到贝氏体组织的,就属于贝氏体钢氏体钢马氏体当合金元素含量较高,于空气中冷却,可得到马氏体组织的,称为马钢氏体钢奥氏体当合金元素含量很多时,在空气中冷却,奥氏体直到室温仍不转变的,钢称为奥氏体钢破化物当含碳量较高并含有大量碳化物组成元素时,于空气中冷却,可得到钢由碳化物及其基体组织(珠光体或马氏体,奥氏体)所构成的混合物组织的,称为碳化物钢。最典型的碳化物钢时高速钢铁素体
15、这类钢含碳量很低并含有多量的形成或稳定铁素体的元素,如铝、硅钢等,以致加热或冷却时,始终保持铁素体组织半铁素这类钢含碳量较低并含有较多的形成或稳定铁索体的元素(如铭、硅),体钢在加热或冷却时,只有部分发生-相变,其他部分始终保持a相的铁素体组织半奥氏这类钢含有一定的形成或稳定奥氏体的元素(如银、镒),以致在加热或体钢冷却时,只有部分发生a-相变,其他部分始终保持Y相的奥氏体组织奥氏体这类钢含有多量的形成或稳定奥氏体的元素+如镒、镇等,以致加热或冷却时,始终保持奥氏体组织按普通钢这类钢含杂质元素较多,其中3P与S均被限制在0.07%以内,主要品用作建筑结构和要求不太高的机械零件,属于这一类的钢如
16、:普通碳质素钢、低合金结构钢等优质钢这类钢含杂质元素较少,质量较好,其中硫与磷的含量S,P均被限制在0.04%以内,主要用作机械,结构零件和工具。属于这一类的钢有:优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等高级优质钢这类钢含杂质元素极少,其中硫、磷含量uS、3P均被限制在0.03%以内,主要用作重要的机械结构零件和工具,属于这一类的钢,大多是合金结构钢和工具钢,为了区别于一般优质钢,这类钢的钢号后面,通常加符号“A”或汉字高以便区别按铸钢铸钢是指采用铸造方法而生产出来的一种钢铸件,其含碳量CTS制在015%060%之间。铸钢件由于铸造性能差,常常需要用热处理造和合金化
17、等方法来改善其组织和性能,在机械制造业中,铸钢主要用加于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的I强度和蛆性的零件。按照化学成分,铸钢一般分为铸造碳钢和铸造合形金钢两大类,按照用途,铸钢又可分为铸造结构钢、铸造特殊钢和铸式造工具钢三大类锻钢锻钢是指采用锻造方法而生产出来的各种锻材和锻件,锻钢件的质量比铸钢件高,能承受大的冲击力作用,塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸钢件高,所以凡是一些重要的机器零件都应当采用锻钢件。在冶金工厂,某些截面较大的型钢,也采用锻造方法,生产和供应一定规格的锻材,如锻制圆钢、方钢和扁钢等热轧钢热轧钢是指用热轧方法而生产出来的各种热轧钢材。大部分钢
18、材都是采用热轧轧成的,热轧常用来生产型钢、钢管、钢板等大型钢材,也用于轧制线材冷轧钢冷轧钢是指用冷轧方法而生产出来的各种冷轧钢材。与热轧钢相比,冷轧钢的特点是表面光洁,尺寸精确,力学性能好。冷轧常用来轧制薄板,钢带和钢管冷拔钢冷拔钢是指用冷拔方法而生产出来的各种冷拔钢材,冷拔钢的特点是:精度高,表面质量好。冷拔主要用于生产钢丝,也用于生产直径再50mm以下的圆钢和六角钢,以及直径在76mm以下的钢管常用钢铁产品牌号的表示方法注:L平均合金含量W均1.5%者,在牌号中只标出元素符号,不注其含量。2.平均号含量为W均1.5%2.49%、2.50%3.49%22.5%23.49%时,相应地注为2、3
19、、.、23产品名称牌号举例牌号表示方法说明碳素结构钢Q195F、Q235Bb其中Q:钢材屈服强(GB/T700-1988)Q215AF、度屈的拼音首位字母,235:Q255A、Q275B:质量等级A、B、C、D,b:脱氧方法(F:沸腾钢,b:半镇静钢,Z:镇静钢(可省略),TZ:特殊镇静钢(可省略)优质碳素结构钢:普通含镒量,较高08Fx45、SOMnFA其中50:含碳量(以含镒量,锅炉用钢(GB/T699-1999)20A、40Mn、万分之几表示),Mn:镐元70Mn20g素(含量较高w,0.7%L0%时标出),F:脱氧方法一同破素结构钢,A:质量等级(无符号-优质)低合金高强度结构钢Q29
20、5、Q345A、Q390BxQ390A其中Q:钢材屈服强度(GB/T1591-1994)Q420CxQ460E屈的拼音首位字母,390:屈服点(强度)值(MPa),A:质量等级A、BxCxDxE破素工具钢:普通含镒量,较高含铳T7、T12AT8MnA其中T:碳素工具钢,量(GB/T1298-1986)T8Mn8:含碳量(以千分之几表示),Mn:镒元素(含量较高时标出),A:质量等级(同优质碳素结构钢)Q235Bb、屈服点(强度)值(MPa),Y40Mn其中YD :易切削结构易切削结构钢:普通含铳量,较高含YI2、Y30、铳量(GB8731-1988)Y40MnxY45Ca钢,40:含碳量(以万
21、分之几表示),Mn:易切削元素符号(l.S、SP易切削钢(不标元素符号),2.CaxPb.Si等易切钢标元素符号,3.Mn易切削钢一般不标元素符号,含碳量较高时(WMn:1.20-1.55%)标出电工用热轧硅钢薄钢板DR510-50.DR1750G-35其中DR:代表电(GB/T5212-1985)DR1750G-35工用热轧硅钢薄钢板,1750:铁损值的100倍,G:(G表示频率为400Hz时在强磁场下检验的钢板,无符号一表示频率为50Hz时在强磁场下检验的钢板),35:厚度值的100倍电磁纯铁热轧厚板(GB/T6984-1986)DT3、DT4ADT4E其中DT:代表电磁纯铁热L厚板,4:
22、不同牌号的顺序号,E:电磁性能(A-高级,E特级,C超级)合金结构钢GB/T3077-1999)25Cr2MoVAx30CrMnSi25Cr2MoVA其中25:含硫(以万分之几表示),Cr2MoV:化学元素符号及含量(以百分之几表示,见注),A:质量等级(标A表示硫、磷含量较低的高级优质钢)弹簧钢(GB/T1222-1984)50CrVA、55Si2Mn50CrVA其中50:代表含碳量(以万分之几表示),CrV:化学元素符号及含量(以百分之几表示,见注),A:质量等级(标A表示硫、磷含量较低的高级优质钢)合金工具钢4CrW2Six4CrW2Si其中4:含碳量(1.(GB/T1299-2000)
23、CrWMn大于l0%时,不予标出;2.小于l0%时,数字为千分之几),CrW2Si:L一般以百分之几表示,2.个别低铝合金钢的珞含量以千分之几表示,但在含铝量前加0,如Cr06高速工具钢W18Cr4VxW18Cr4V其中一表不标含(GB/T9941-1988)W12Cr4V5Co5碳量,W18Cr4V:化学元素符号及含量(以百分之几表示,见注)不锈钢和耐热钢(GB1220-1992,lCrl3xlCrl3其中1:以千分之几表GB/T1221-1992)OOCrlSNilONx示(L0表示含碳量小于OCr25Ni2O0.09%,2.二个0表示含碳量小于0.03%),Crl3:化学元素符号及含量(
24、以百分之几表示,见注)专门用途钢:聊螺钢、焊接用碳素结MLlOxML40MnxHO8、MuLO其中ML表示聊螺用钢,构钢、焊接用合金结构钢、焊接用不H08MnAxH08Mn2Six10:牌号;H08M2Si:其中H锈耐热钢、造船用钢、桥梁用钢、锅H00Crl9Ni9x3C、ISMnTiCx表示焊接用合金结构钢,炉用钢、压力容器用钢、彳氐温压力容16qx15MnVq、20g、08Mn2Si:牌号,15MnVNR其器用钢、焊接气瓶用钢、保证淬透性15CrMogx20Rx15MnVNRx中15MnVN表示牌号,R:表结构钢、低淬透性含钛钢、汽车大梁16MnDR、HP245xHP265x示压力容器用钢
25、,HP245其中用钢40CrHx55Tix70Tix09MnRELHP:表示焊接气瓶用钢,245:屈服点(MPa)高温合金(GB/T14992-1994)GH1040xGH1140xGH2302xGH1140其中GH:代表高温合GH3044金:合金分类号(L固溶强化型铁基合金,2.时效硬化型铁基合金3.固溶强化型操基合金4.时效硬化型镁基合金5.(空位)6.钻基合金耐蚀合金(GBT15007-1994)NSlllxNS322、NS333、NS411NS312其中NS:代表耐蚀合金,3:合金分类号(1.固溶强化型铁镁基合金2.时效硬化型铁镁基合金3.固溶强化型镇基合金4.时效硬化型操基合金),1
26、:不同合金系列号(LNiCr系2.NiC。系3.NiCrMo系4.NiCrMoCu系各种金属材料的焊接难易程度注:A一通常采用,B一有时采用,C-很少采用,D不采用。金属及其焊条埋82气惰性电电气气点闪铝钎合金电弧弧体保气体渣子焊压缝光热焊焊焊护焊保护焊束焊焊对焊焊焊焊铸铁I灰BDDBBCADDDBC铸铁铸铁I可BDDBBCADDDBC锻铸铁铸铁I合金铸铁铸钢I碳素钢铸钢I高镒钢纯铁碳素钢I低碳钢碳素钢IABAAAAAA中碳钢碳素钢I高碳钢碳素钢I工具钢碳素钢I含铜钢低合金钢AI操钢低合金钢AI银铜钢低合金钢AI镒铝钢低合金钢AI碳素铝低合金钢AI镶铭钢低合金钢AI铭铝钢低合金钢BI锲铭铝钢BABADB低合金钢BI银铝钢低合金钢AI娥低合金钢ABABBBABADBBBDABBDABBI珞机钢低合金钢AAABBABBDABBI铳钢A ABCB D C不锈钢IAAB珞钢(马硒)不锈钢IAABA铭钢(铁素体)AABAADC不锈钢IAAA铭镇钢(奥氏体)ACAAAAADB耐热合金ABBAA高银合金AABAA轻金属IBBCAA纯铝轻金属IbddADABCAADB非热处理铝合金轻金属I热处理铝合金轻金属I纯镁轻金属I镁合金轻金属I纯钛轻金属I钛合金(-相)轻金属I钛合金(其他相)铜合金I纯铜铜合金I黄铜铜合金I磷青铜铜合金I铝青铜铜合金I镇青铜错、泥