钢铁行业钢及钢产品分类与主要钢材品种生产概况.docx

1、钢铁行业钢及钢产品分类与主要钢材品种生产概况钢铁行业钢及钢产品分类与主要钢材品种生产概况第一节 我国钢铁产品牌号表示方法钢铁产品牌号是一种标志符号，一个牌号代表具有相反特征的一类产品，牌号加下种类型材、板材、带材、管材、线材等、规格长、宽、厚、直径等、形状软态、硬态等和执行规范号等就能准确地为某一个产品定位。钢铁产品牌号表示方法实践上是沟通消费者、经销者和运用者的一种共同言语。 我国现行有两种钢铁产品牌号表示方法，即钢铁产品牌号表示法GB/T221-2000和钢铁及合金牌号一致数字代号体系GB/T17616-1998，这两种表示方法在现行国度规范和行业规范中并列运用，两者均有效。本节将依据GB

2、/T221-2000规范引见钢铁产品牌号表示方法。规范规则凡列入国度规范和行业规范的钢铁产品，均应按规范规则的牌号表示方法编写牌号。产品牌号的表示普通采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方式表示。采用汉语拼音字母表示产品称号、用途、特性和工艺方法时，普通状况下从代表产品称号的汉字的汉语拼音中选取第一个字母。当这样选取的字母与另一个产品所取的字母重复时，改取第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字的第一个拼音字母。采用汉语拼音字母表示，原那么上字母数只取一个，不超越两个。按脱氧水平和浇注制度的不同可分为沸腾钢F、半镇静钢b、镇静钢Z、特殊镇静钢TZ。表1 中列出了钢产品称号、用途

3、、特性、工艺方法和冶金质量等级的表示符号。在各类钢的规范中，对不同质量级别都规则了相应的技术要求。在我国的现行执行规范中，钢的冶金质量等级分为优质钢、初级优质钢和特级优质钢。优质钢不另加表示符号；初级优质钢分为A、B、C、D四个质量等级；E 表示特级优质钢。等级间的区别表如今：a. 含碳量范围；b. 硫、磷及剩余元素的含量；c. 钢的纯真度；d. 钢的机械功用及工艺功用的保证水平。下面举例来说明冶金质量等级的划分：例一 GB700-88规范中碳素结构钢Q235按冶金质量分为A、B、C、D四个等级，区别在于含碳量范围和硫、磷含量的不同，表2列出了该牌号钢不同质量等级的化学成分。例二 GB/T69

4、9-1999规范中碳素结构钢的冶金质量等级的划分除了对硫、磷含量的要求之外，对酸浸低倍组织级别还有不同的要求。硫、磷含量优质钢不大于0.035%、初级优质钢不大于0.030%、特级优质钢不大于0.025%；酸浸低倍组织中普通疏松、中心疏松和锭型偏析优质钢不大于3.0级、初级优质钢不大于2.5特级优质钢不大于2.0级。例三 GB/T3077-1999规范中合金结构钢不同冶金质量等级除了对硫、磷含量和剩余元素铜、铬、镍、钼含量的要求不同之外，对酸浸低倍组织级别还有不同的要求。表3列出了合金结构钢不同冶金质量等级的硫、磷及剩余元素铜、铬、镍、钼含量和酸浸低倍组织级别。第二节 钢的分类、执行规范、牌号

5、、主要特点和用途钢是指以铁为主要元素、含碳量普通在2%以下并含有其他元素的资料。中华人民共和国国度规范钢分类GB/T13304-1999参照采用国际规范，对钢的分类做出了详细的规则。该规范第一局部规则了依照化学成分对钢停止分类的基本原那么，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类，并且规则了非合金钢、低合金钢和合金钢中合金元素的含量的基本界限值。该规范第二局部规则了非合金钢、低合金钢和合金钢按主要质量等级、主要功用及运用特性分类的基本原那么和要求。依据分类目的的不同，可以依照不同的方法对钢停止分类。常用的分类方法有：按冶金方法分类、按化学成分分类、按冶金质量分类、按金相组织分类、按运用加工方法

6、和按用途分类。1. 按冶金方法分类依据冶炼方法和冶炼设备的不同，钢可以分为电炉钢、平炉钢和转炉钢三大类。按炉衬资料的不同每大类又可分为碱性和酸性两类。电炉钢还可以分为电弧炉钢、感应炉钢、真空感应炉钢和电渣炉钢等。转炉钢还可以分为底吹、侧吹、顶吹和纯氧吹炼等转炉钢。平炉钢多为碱性，平炉钢由于冶炼时间长、能耗高，正在逐渐被淘汰。按脱氧水平和浇注制度的不同可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，在表1中区分用F、b、Z和TZ表示冶炼时钢的脱氧方法。沸腾钢为脱氧不完全的钢，在冶炼前期，钢中不加脱氧剂如硅、铝等，浇注时钢液在钢锭模内发生沸腾现象气体逸出。这类钢的特点是钢中含硅量很低，规范规则含硅量不

7、高于0.07%，这类钢的优点是钢的收得率高，消费本钱低，外表质量和深冲功用好。缺陷是钢的杂质多，成分偏析较大，因此功用不平均。镇静钢是完全脱氧的钢，浇注时钢液镇静不沸腾。钢的组织致密，偏析小，质量平均。合金钢普通都是镇静钢。半镇静钢是脱氧较完全的钢。脱氧水平介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但与沸腾钢相比拟，沸腾现象较弱。这类钢具有沸腾钢和镇静钢某些优点。2. 按化学成分分类依据国度规范GB/T13304-91，依照化学成分分类可以把钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。非合金钢是铁-碳合金，其中含有大批有害杂质元素如硫、磷等和在脱氧进程中引进的一些元素如硅/锰等。非合金钢有两类：碳素结构

8、钢和初级碳素结构钢。低合金钢是在碳素结构钢的基础上参与大批合金元素普通含量小于3.5%，用以提高钢的功用。合金钢是为了改善钢的某些功用而特意参与一定量合金元素的钢。依据钢中所含合金元素，合金钢又可分为锰钢、铬钢、硅锰钢、铬锰钢、铬锰钼钢等很多类。3. 按冶金质量分类如第一节所述, 按冶金质量分类钢可以分为优质钢、初级优质钢和特级优质钢。4. 按金相组织分类按钢的金相组织分类可分为铁素体型、奥氏体型、珠光体型、马氏体型、贝氏体型、双相如马氏体/铁素体类型等。5. 按运用加工方法分类依照在钢材运用时的制造加工方式可以将钢分为压力加工用钢、切削加工用钢和冷顶锻用钢。压力加工用钢是供用户经塑性变形制造

9、冷件和产品用的钢。按加工前钢能否经过加热，又分为热压力加工用钢和冷压力加工用钢。切削加工用钢是供切削机床如车、铣、刨、磨等在常温下切削加工成零件用的钢。冷顶锻用钢是将钢材在常温下停止锻粗，做成零件或零件毛坯，如铆钉、螺栓及带凸缘的毛坯等，这种钢也称为冷锻钢。6. 按用途分类依照用途不同可以把钢分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、合金结构钢、弹簧钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、不锈耐酸钢、耐热钢和电工用硅钢十二大类。为了满足专门用途的需求，由上述钢类又派生出一些为专门用途的钢，简称为专门钢。它们包括：焊接用钢、钢轨钢、铆螺钢、锚链钢、地质钻探管用钢、船用钢、汽车大

10、梁用钢、矿用钢、压力容器用钢、桥梁用钢、锅炉用钢、焊接气瓶用钢、车辆车轴用钢、机车车轴用钢、耐侯钢和管线钢等。本节将依序引见按钢的用途所分的十二大钢类的牌号表示方法、执行规范、牌号钢号、主要特点和用途。(1)碳素结构钢a. 牌号表示方法钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音Q、屈服点数值单位为MPa和表1中规则的质量等级符号、脱氧方法符号按顺序组成，例如：Q235AF、Q235BZ等。在碳素结构钢的牌号组成中，表示镇静钢的符号Z和表示特殊镇静钢的符号TZ可以省略，b. 执行规范和牌号GB/T700-88规范规则了碳素结构钢的详细牌号和化学成分、力学功用等技术条件。在规范中现含有Q195、Q215、Q2

11、35、Q255、Q275五个牌号，它们的主要区别在于化学成分主要是碳含量和力学功用不同。c. 主要特点和用途碳素结构钢按钢中硫、磷含量划分质量等级。其中，Q195和Q275不分质量等级；Q215和Q255各分为A和B两级；Q235分为A、B、C、D四个等级。按冶炼时脱氧水平的不同，碳素结构钢又可分为沸腾钢F、半镇静钢b和镇静钢Z。碳素结构钢是一种普通碳素钢，不含合金元素，通常也称为普碳钢。在各类钢中碳素结构钢的价钱最低，具有适当的强度、良好的塑性、韧性、工艺功用和加工功用。这类钢的产量最高，用途很广，多轧制成板材、型材圆、方、扁、工、槽、角等、线材和异型材，用于制造厂房、桥梁和船舶等修建工程结

12、构。这类钢材普通在热轧形状下直接运用。(2).优质碳素结构钢a. 牌号表示方法钢的牌号采用阿拉伯数字或阿拉伯数字和化学元素符号以及表1中规则的符号表示。以二位阿拉伯数字表示平均含碳量以万分之几计，例如：08F、45”、65Mn。较高锰含量0.70-1.20%的优质碳素结构钢在表示平均含碳量的阿拉伯数字前面加上化学元素Mn符号，例如65Mn即是平均含碳量为0.65%、含锰量为0.90-1.20%的优质碳素结构钢。优质碳素结构钢按冶金质量分为优质钢、初级优质钢和特级优质钢。初级优质钢在牌号前面加A；特级优质钢加E；优质钢在牌号上不另外加符号。例如：平均含碳量为0.20%的初级优质碳素结构钢的牌号表

13、示为20A。质量等级间的区别在于硫、磷含量的上下。镇静钢普通不另外标符号，例如：平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢镇静钢，其牌号表示为45”。公用优质碳素结构钢采用阿拉伯数字平均含碳量和表1中规则的代表产品用途的符号表示。例如：平均含碳量为0.20%的锅炉用钢，其牌号为20g。b. 执行规范和牌号国度规范GB/T699-1999规则了优质碳素结构钢的牌号、化学成分、力学功用等技术条件以及钢材的实验方法和验收规那么。规范中现有08F、45”、85”、70Mn等三十一个牌号。c. 主要特点和用途优质碳素结构钢牌号的区别主要在于含碳量不同。通常依据含碳量将优质碳素结构钢分为低碳钢C 0.25%、

14、中碳钢(C 0.25-0.60%)和高碳钢(C 0.60%)。低碳钢主要用于冷加工和焊接结构，在制造受磨损零件时，可停止外表渗碳。中碳钢主要用于强度要求较高的机械零件，依据要求的强度不同，停止淬火和回火处置。高碳钢主要用于制造弹簧和耐磨损机械零件。这类钢普通都在热处置形状下运用。有时也把其中的65”、70”、85”、65Mn四个牌号称为优质碳素弹簧钢。优质碳素结构钢产量较高，用途较广。多轧制或锻制成圆、方、扁等外形比拟复杂的型材，供运用单位再加工成零、部件来运用。这类钢普通需经正火或调质等热处置后运用，多用于制造机械产品普通的结构零、部件。(3).低合金高强度结构钢 a. 牌号表示方法钢的牌号

15、由代表屈服点的汉语拼音Q、屈服点数值、质量等级符号A、B、C、D、E三局部按顺序陈列组成，例如：Q390A、Q420E。低合金高强度结构钢的脱氧方法分为镇静钢和特殊镇静钢，因此在牌号的组成中表示脱氧方法的符号Z和TZ予以省略。低合金高强度结构钢通常也可以采用二位阿拉伯数字和化学元素符号表示，例如：16Mn。公用低合金高强度结构钢普通采用代表屈服点的符号Q、屈服点数值和表1中规则的代表产品用途的符号来表示。例如：Q295HP为焊接气瓶用钢的牌号；Q345R是压力容器用钢的牌号。公用低合金高强度结构钢的牌号通常也可以采用阿拉伯数字用二位阿拉伯数字表示平均含碳量，以万分之几计、化学元素符号以及产品用

16、途符号表示。例如：压力容器用钢16MnR。b. 执行规范和牌号国度规范GB/T1591-94规则了低合金高强度结构钢的牌号、化学成分、力学功用等技术要求以及钢材的实验方法和检验规那么。规范中现含有Q295”、Q345”、Q390”、Q420”、Q460”五个牌号，区别在于化学成分和力学功用上的差异。c. 主要特点和用途低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上，参与大批合金元素普通不超越3%冶炼的低合金钢。过去曾经称其为普通低合金钢或低合金结构钢。这类钢碳含量低不超越0.2%，合金元素主要有钒、铌、钛、锰、硼等，这类钢与碳素结构钢相比，强度较高、韧性好，有较好的加工功用、焊接功用和耐蚀性。低合金

17、高强度结构钢钢材种类主要有热轧型钢、棒材和钢板。这类钢材普遍地运用于制造锅炉、桥梁、化工、矿山、船舶等设备。(4).合金结构钢a. 牌号表示方法钢的牌号采用阿拉伯数字和化学元素符号表示。采用二位阿拉伯数字表示平均碳含量以万分之几计，放在牌号头部。合金元素含量表示方法为：当平均合金元素含量低于1.5%时，牌号中仅标明元素，普通不标明含量；当平均合金元素含量为1.50-2.49%, 2.50-3.49% % 时，相应地在合金元素符号前面加上 。例如：碳、铬、锰、硅的平均含量区分为0.35%、1.25%、0.95%、1.25%的合金结构钢，其牌号表示为35CrMnSi；碳、铬、镍的平均含量区分为0.

18、12%、0.75%、2.95%的合金结构钢，牌号表示为12CrNi3。合金结构钢均为镇静钢，表示脱氧方法的符号Z予以省略。合金结构钢按冶金质量的不同分为优质钢、初级优质钢和特级优质钢。初级优质钢在牌号前面加A；特级优质钢加E；优质钢在牌号上不另外加符号。公用合金结构钢，在牌号的头部加上代表产品用途的符号表示。例如：碳、铬、锰、硅的平均含量区分为0.30%、0.95%、0.95%、1.05%的铆螺钢，其牌号表示为ML30CrMnSi； 碳、锰的平均含量区分为0.30%、1.60%的锚链钢，其牌号为M30Mn2”。b. 执行规范和牌号国度规范GB/T3077-1999规则了合金结构钢的牌号、化学成

19、分、力学功用、低倍组织、外表质量、脱碳层深度、非金属夹杂物等方面的技术要求。 规范中现含有二十四个钢组或称钢种，合计七十七个牌号。钢组是按钢中所含有的合金元历来划分的，每个钢组都含有多个牌号。例如：Cr钢组含有15 Cr、50Cr等八个牌号。c. 主要特点和用途合金结构钢是在碳素结构钢的基础上，参与一种或几种合金元素，用以提高钢的强度、韧性和淬透性。依据化学成分主要是含碳量、热处置工艺和用途的不同，又可分为渗碳钢、调质钢和氮化钢。合金结构钢的钢材种类主要有热轧棒材和厚钢板、薄钢板、冷拉钢、锻造扁钢等。这类钢材主要用于制造截面尺寸较大的机械零件，普遍用于制造汽车、船舶、重型机床等交通工具和设备的

20、各种传动件和紧固件。(5).弹簧钢a. 牌号表示方法依照化学成分，弹簧钢可分为优质碳素弹簧钢和合金弹簧钢。优质碳素弹簧钢是含碳量在0.6-0.9%范围内的优质碳素结构钢。牌号的表示方法与优质碳素结构钢相反。合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相反。例如：碳、硅、锰的平均含量区分为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢，其牌号表示为60Si2Mn。初级优质弹簧钢在牌号尾部加符号A，例如，60Si2MnA。b. 执行规范和牌号国度规范GB1222-84规则了弹簧钢的牌号、化学成分、力学功用、钢材的低倍组织、外表质量、脱碳层深度、等方面的技术要求和实验方法及检验规那么。依据规范，合金弹簧钢包括5

21、5SiMn、60Si2Mn、30W4Cr2VA等十三个牌号。c. 主要特点和用途由于弹簧在冲击、振动或临时交变应力下运用，要求专门用来制造弹簧的弹簧钢具有高的抗拉强度、弹性极限和疲劳强度的同时，还要求其具有一定的淬透性。合金弹簧钢的含碳量稍低不高于0.64%，主要靠添加硅含量，参与大批的合金元素铬、钼、钒、硼、钨总含量普通不高于2.0%来提高功用。弹簧钢钢材种类主要有热轧圆钢、方钢、冷拉圆钢、热轧扁钢、盘条和钢丝等。热轧钢材以热处置形状或许不经热处置交货；冷拉钢材以热处置形状交货。弹簧钢钢材用于制造螺旋簧、扭簧及其它外形弹簧，在飞机、铁道车辆、汽车和拖延机等运输工具以及其它工业产品上失掉普遍运

22、用。制造厂将弹簧钢钢材加工制形成各式弹簧，并经热处置后直接运用，因此对钢材的外表质量的要求比其它钢种更为严厉，对脱碳层深度也有严厉要求。(6).碳素工具钢a. 牌号表示方法碳素工具钢的牌号用汉字碳的拼音字母T、阿拉伯数字和化学符号来表示。阿拉伯数字表示平均含碳量以千分之几计。普通含锰量不高于0.40%的碳素工具钢的牌号是由T和其后的阿拉伯数字组成。例如：平均含碳量为0.10%的碳素工具钢其牌号为T10”。较高含锰量0.40-0.60%的碳素工具钢的牌号，在T和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：平均含碳量为0.8%、含锰量为0.40-0.60%的碳素工具钢的牌号表示为T8Mn。初级优质碳素工具钢，

23、在牌号尾部加符号A。例如：平均含碳量为1.0%的初级优质碳素工具钢的牌号表示为T10A。b. 执行规范和牌号国度规范GB1298-86规则了碳素工具钢的牌号、化学成分、硬度、断口和低倍组织、脱碳层深度、淬透性、钢材外表质量等技术条件。规范中含有T7、T8、T8Mn、T9、T10、T11、T12和T13八个牌号。c. 主要特点和用途碳素工具钢是一种高碳钢。其最低的碳含量为0.65%，最高可达1.35%。为了提高钢的综合功用，在T8”钢中参与0.40-0.60%的锰失掉T8Mn钢。碳素工具钢钢材按运用加工方法分为压力加工用钢热压力加工和冷压力加工和切削加工用钢。钢材的主要种类有热轧圆钢和方钢、锻制

24、圆钢和方钢、冷拉及银亮钢条钢。这类钢材主要用于制造各种工具，如车刀、锉刀、刨刀、锯条等，还用来制造外形复杂、精度较低的量具和刃具等。碳素工具钢钢材制造的刀具，当任务温度大于250o时，刀具的硬度和耐磨性即钢的红硬性急剧下降，功用变差。(7).合金工具钢a. 牌号表示方法合金工具钢的牌号表示方法采用合金元素符号和阿拉伯数字表示。合金元素符号的表示方法与合金结构钢相反，当平均碳含量小于1.00%时，采用一位阿拉伯数字表示含碳量以千分之几计，放在牌号头部。当平均碳含量大于1.00%时，普通不标出平均含碳量。例如：平均含碳量为0.88%、含铬量为1.50%的合金工具钢，其牌号表示为9Cr2”； 平均含

25、碳量为1.58%、含铬量为11.75%平均含钼量为0.50%、平均含钒量为0.23%的合金工具钢，其牌号表示为Cr12MoV。低铬合金工具钢平均含铬量小于1%在含铬量以千分之几计前加数字0”。例如：平均含铬量小于0.6%的合金工具钢,其牌号为Cr06”。b. 执行规范和牌号国度规范GB1299-2000规则了合金工具钢的技术要求。在规范中按钢材用途分为量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、热作模具钢、冷作模具钢、无磁模具钢和塑料模具钢六个钢组，共包括三十五个牌号。c. 主要特点和用途在合金工具钢中，热作模具钢和冷作模具钢是运用比拟普遍的两个钢种。在规范中冷作模具钢含有十一个牌号，按化学成分可分为两种类

26、型，一类是高碳低合金型；另一类是高碳高铬型。高碳低合金冷作模具钢是在碳素工具钢的基础上添加过量的铬、钒、硅、锰等合金元素，但合金元素总含量普通在5%以下。常用的牌号有9CrWMn、9Mn2V。 高碳高铬冷作模具钢的成分特点是高碳量和高铬量。碳含量为1.45-2.30%、铬含量为11.00-13.00%。常用的牌号有Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1。在规范中，热作模具钢现含有十四个牌号，其中包括近几年国际研制的新牌号，如：5Cr4Mo3SiMnVAI(012AI) ，还包括引进的国外通用的牌号，如：4Cr5MoSiVI(H13)。热作模具钢按运用特性可以分为具有高韧性的模具钢如常用的

27、5CrMnMo和5CrNiMo、具有高强韧性的模具钢如常用的4Cr5MoSiVI(H13)和具有高热强性的模具钢如常用的3Cr2W8V。合金工具钢不只具有很高的碳含量，而且铬、钨、钼、钒等合金元素的含量也很高。因此合金工具钢比碳素工具钢具有更高的硬度、耐磨性和韧性，特别是具有碳素工具钢所达不到的淬透性和红硬性。合金工具钢钢材按运用加工方法分为压力加工用钢热压力加工和冷压力加工和切削加工用钢。钢材的主要种类有热轧和锻制的圆钢、方钢、扁钢以及冷拉及银亮条钢。这类钢材主要用于制造冷热变形用的各式模具以及各式量具和刃具。(8). 高速工具钢a. 牌号表示方法高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢的相反，采

28、用表1规则的合金元素符号和阿拉伯数字表示。高速工具钢一切牌号都是高碳钢含碳量不小于0.7%，故不用标明含碳量数字，阿拉伯数字仅表示合金元素的平均含量。假定合金元素含量小于1.5%，牌号中仅标明元素，不标出含量。例如：平均含碳量为0.85%、含钨量6.00%、含钼量5.00%、含铬量4.00%、含钒量2.00%的高速工具钢，其牌号表示为W6Mo5Cr4V2”。b. 执行规范和牌号目前我国执行的关于高速工具钢的规范有：GB/T9943-1988高速工具钢棒材技术条件、GB/T9941-1988 高速工具钢钢板技术条件和GB/T9942-1988高速工具钢大截面锻制钢材技术条件。在规范中，对高速工具

29、钢的牌号、化学成分、冶炼方法、交货形状、硬度、断口和低倍组织、共晶碳化物的非平均度、脱碳层深度和钢材外表质量等技术要求都做出了详细的规则。国度规范GB/T9943-88包括高速工具钢十四个牌号， GB/T9942-1988和GB/T9941-1988区分包括两个和三个牌号，这些牌号也出如今下面提到的十四个牌号中。按合金元素含量和功用特点，高速工具钢可分为钨高速钢、钼高速钢和超硬高速钢。钨高速钢以W18Cr4V为代表；钼高速工具钢以W6Mo5Cr4V2为代表，其韧性、塑性优于钨高速钢，但加热时易脱碳；超硬高速钢以W2Mo9Cr4VCo8为代表，硬度可高达HRC70。c. 主要特点和用途高速工具钢俗称锋钢。钢中碳含量高，少数牌号不低于0.95%。钢中合金元素钨、钼、铬、钒、钴的含量高。钨是发生高速工具钢的耐磨性和热硬性的主要元素；钼与钨有相似的作用，钼还与钒一同促进弥散、粗大的回火碳化物的构成，高的钼、钒含量对高速工具钢取得高的回火硬度做出贡献，同时又能改善碳化物的非平均性，提高钢的工艺功用；铬主要用以提高钢的淬透性；钴强化钢的基体，提高钢的红硬性高温硬度。高速工具钢有很高的淬透性，经回火处置后钢具有很高的硬度HRC 63-70、高温硬度和耐磨性。用其制造的刀具和刃具在