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钢材基础知识

钢材的保管名称

说明

1．选择适宜的场地和库房

1）保管钢材的场地或仓库，应选择在清洁干净、排水通畅的地方，远离产生有害气体或粉尘的厂矿。

在场地上要清除杂草及一切杂物，保持钢材干净

2）在仓库里不得与酸、碱、盐、水泥等对钢材有侵蚀性的材料堆放在一起。

不同品种的钢材应分别堆放，防止混淆，防止接触腐蚀

3）大型型钢、钢轨、辱钢板、大口径钢管、锻件等可以露天堆放

4）中小型型钢、盘条、钢筋、中口径钢管、钢丝及钢丝绳等，可在通风良好的料棚内存放，但必须上苫下垫

5）一些小型钢材、薄钢板、钢带、硅钢片、小口径或薄壁钢管、各种冷轧、冷拔钢材以及价格高、易腐蚀的金属制品，可存放入库

6）库房应根据地理条件选定，一般采用普通封闭式库房，即有房顶有围墙、门窗严密，设有通风装置的库房

7）库房要求晴天注意通风，雨天注意关闭防潮，经常保持适宜的储存环境

2．合理堆码、先进先放

1）堆码的原则要求是在码垛稳固、确保安全的条件下，做到按品种、规格码垛，不同品种的材料要分别码垛，防止混淆和相互腐蚀

2）禁止在垛位附近存放对钢材有腐蚀作用的物品

3）垛底应垫高、坚固、平整，防止材料受潮或变形

4）同种材料按入库先后分别堆码，便于执行先进先发的原则

5）露天堆放的型钢，下面必须有木垫或条石，垛面略有倾斜，以利排水，并注意材料安放平直，防止造成弯曲变形

6）堆垛高度，人工作业的不超过1.2m，机械作业的不超过1.5m，垛宽不超过2.5m

7）垛与垛之间应留有一定的通道，检查道一般为O．5m，出入通道视材料大小和运输机械而定，一般为1.5～2．Om

8）垛底垫高，若仓库为朝阳的水泥地面，垫高O．1m即可；若为泥地，须垫高O．2～0.5m。

若为露天场地，水泥地面垫高O·3～O·5m，沙泥面垫高0.5～O．7m

9）露天堆放角钢和槽钢应俯放，即口朝下，工字钢应立放，钢材的I槽面不能朝上，以免积水生锈

3．保护材料的包装和保护层

钢厂出厂前涂的防腐剂或其他镀复及包装，这是防止材料锈蚀的重要措施，在运输装卸过程中须注意保护，不能损坏，可延长材料的保管期限

4．保持仓库清洁、加强材料养护

1）材料在入库前要注意防止雨淋或混入杂质，对已经淋雨或弄污的材料要按其性质采用不同的方法擦净，如硬度高的可用钢丝刷，硬度低的用布、棉等物

2）材料入库后要经常检查，如有锈蚀，应清除锈蚀层

3）一般钢材表面清除于净后，不必涂油，但对优质钢、合金薄钢板、薄壁管、合金钢管等，除锈后其内外表面均需涂防锈油后再存放

4）对锈蚀较严重的钢材，除锈后不宜长期保管，应尽快使用钢材的涂色标记类别

牌号或组别

涂色标记

优

质

碳

素

结

构

钢

05～15

白色

20～25

棕色+绿色

30～40

白色+蓝色

45～85

白色+棕色

15Mn～40Mn

白色二条

45Mn～70Mn

绿色三条

合

金

结

构

钢

锰钢

黄色+蓝色

硅锰钢

红色+黑色

锰钒钢

蓝色+绿色

铬钢

绿色+黄色

铬硅钢

蓝色+红色

铬锰钢

蓝色+黑色

铬锰硅钢

红色+紫色

铬钒钢

绿色+黑色

铬锰钛钢

黄色+黑色

铬钨钒钢

棕色+黑色

钼钢

紫色

铬钼钢

绿色+紫色

铬锰钼钢

绿色+白色

铬钼钒钢

紫色+棕色

铬硅钼钒钢

紫色+棕色

铬铝钢

铝白色

铬钼铝钢

黄色+紫色

铬钨钒铝钢

黄色+红色

硼钢

紫色+蓝色

铬钼钨钒钢

紫色+黑色

高速

工具

钢

W12Cr4V4Mo

棕色一条+黄色一条

W18Cr4V

棕色一条+蓝色一条

W9Cr4V2

棕色二条

W9Cr4V

棕色一条

铬

轴

承

钢

GCr6

绿色一条+白色一条

GCr9

白色一条+黄色一条

GCr9SiMn

绿色二条

GCrl5

蓝色一条

GCrl5SiMn

绿色一条+蓝色一条

不

锈

耐

酸

钢

铬钢

铝色+黑色

铬钛钢

铝色+黄色

铬锰钢

铝色+绿色

铬钼钢

铝色+白色

铬镍钢

铝色+红色

铬锰镍钢

铝色+棕色

铬镍钛钢

铝色+蓝色

铬镍铌钢

铝色+蓝色

铬钼钛钢

铝色+白色+黄色

铬钼钒钢

铝色+红色+黄色

铬镍钼钛钢

铝色+紫色

铬钼钒钴钢

铝色+紫色

铬镍铜钛钢

铝色+蓝色+白色

铬镍钼铜钛钢

铝色+黄色+绿色

铬镍钼铜铌钢

铝色+黄色+绿色

（铝色为宽条，余为窄色条）

耐

热

钢

铬硅钢

红色+白色

铬钼钢

红色+绿色

铬硅钼钢

红色+蓝色

铬钢

铝色+黑色

铬钼钒钢

铝色+紫色

铬镍钛钢

铝色+蓝色

铬铝硅钢

红色+黑色

铬硅钛钢

红色+黄色

铬硅钼钛钢

红色+紫色

铬硅钼钒钢

红色+紫色

铬铝钢

红色+铝色

铬镍钨钼钛钢

红色+棕色

铬镍钨钼钢

红色+棕色

铬镍钨钛钢

铝色+白色+红色

（前为宽色条，后为窄色条）

钢材标记代号序号

类别

标记代号

序号

类别

标记代号

加工状态：

（1）热轧（含热扩、热挤、热锻）

（2）冷轧（含冷挤压）（3）冷拉（拔）

WCD

软化程度：

（1）半软

（2）软

（3）特软

SS1／2Ss2

截面形状和型号用表示产品截面形状特征的英文字母作为标记代号。

例如：

方型空心型钢的代号QHS。

如果产品有型号，应在表示产品形状特征的标记代号后加上型号

硬化程度：

（1）低冷硬

（2）半冷硬

（3）冷硬

（4）特硬

H1／4

H1／2

尺寸精度：

（1）普通精度

（2）较高精度

（3）高级精度

（4）厚度较高精度

（5）宽度较高精度

（6）厚度宽度较高精度

PTW

热处理：

（1）退火

（2）球化退火

（3）光亮退火

（4）正火

（5）回火

（6）淬火+回火

（7）正火+回火

（8）固溶

TQT

TNT

边缘状态：

（1）切边

（2）不切边

（3）磨边

力学性能：

（1）低强度

（2）普通强度

（3）较高强度

（4）高强度

（5）超高强度

表面质量：

（1）普通级

（2）较高级

（3）高级

表面种类：

（1）酸洗（喷丸）

（2）剥皮

（3）光亮

（4）磨光

（5）抛光

（6）麻面

（7）发蓝

（8）热镀锌

（9）电镀锌

（10）热镀锡

（11）电镀锡

SBL

SZH

SZE

SSH

SSE

冲压性能：

（I）普通冲压

（2）深冲压

f3）韶深冲乐

DDQ

用途:

（1）一般用途

（2）重要用途

（3）特殊用途

（4）其他用途

（5）压力加工用

（6）切削加工用

（7}顶锻用

（8）热加工用

（9）冷加工用

表面化学处理：

（1）钝化（铬酸）

（2）磷化

（3）锌合金化

STC

STP

STZ

注：

1．本标准适用于钢丝、钢板、型钢、钢管等的标记代号。

2．钢材标记代号采用与类别名称相应的英文名称首位字母（大写）和阿拉伯数字组合表示。

3．其他用途可以指某种专门用途，在“U”后加专用代码

钢材理论质量计算公式名称

单位

计算公式

计算举例

圆钢盘条

kg／m

w=0.006165×d2

式中，d为直径（mm）

直径80mm的圆钢，求每米质量

每米质量=0.006165×802kg=39.46kg

螺纹钢

kg／m

W=0.00617×d2

式中，d为断面直径（mm）

断面直径为12mm的螺纹钢，求每米质量

每米质量=0.00617x122kg=0.89kg

方钢

kg／m

W=0.00785×d2

式中，d为边宽（MM）

边宽30mm的方钢，求每米质量

每米质量=O．00785×302kg=7.07kg

扁钢

kg／m

W=0.00785×d×b

式中，d为边宽（mm）b为厚（mm）

边宽40mm、厚5mm的扁钢，求每米质量

每米质量=O．00785×40×5kg=1.57kg

六角钢

kg／m

W=0.006798×d2

式中，d为对边距离（mm）

对边距离50mm的六角钢，求每米质量

每米质量=0.006798×502kg=17kg

八角钢

kg／m

W=0.006798×d2

式中，d为对边距离（mm）

对边距离80mm的八角钢，求每米质量

每米质量：

0.0065x802kg=41.60kg

等边角钢

kg／m

W=0.00785×[d（2b-d）+

0.215（R2一2r2）]

式中，b为边宽，d为边厚，R为内弧_半径，r为端弧半径

求4mmx20mm等边角钢的每米质量

GB9787中查出4mm×20mm等边角钢的R为3.5，r为1.2

每米质量=0.00785×[4（2×20—4）+0.215（3.52一2×1.22）]kg=1.15kg

不等边角钢

kg／m

w=0.00785×[d（B+6一d）+0.215（R2一2r2）]

式中，B为长边宽，b为短边,宽，d为边厚，R为内弧半径,r为端弧半径

求30rnm×20mmx4mm不等边角钢每米质量。

从GB9788中查出30x20x4不等边角钢的R为3.5，r为1.2

每米质量=0.00785×[4（30+20—4）+0.215（3.52—2×1.22）]kg=1.46kg

槽钢

kg／m

w=0.00785[hd+2t（b一d）+

0.349（R2一r2）]

式中，h为高，b为腿长，d为腰厚，t为平均腿厚，R为内弧半径，r为端弧半径

求80mm×43mm×5mm的槽钢每米质量。

从GB707中查出该槽钢t为8，R为8，r为4

每米质量=0.00785[80×5十2×8（43—5）+0.349（82-42）]kg=8.04kg

工字钢

kg／m

w=0.00785[hd+2t（b一d）+

0.8584（R2一r2）]

式中，h为高，b为腿长，d为腰厚，t为平均腿厚，R为内弧半径，r为端弧半径

求250rnm×118mm×10mm的工字钢每米质量。

从GB706中查出该工字钢t为13。

R为10，r为5

每米质量=0.00785[250×10+2×13x（118一10）+0.8584（102—52）]kg=42.2kg

钢板

kg／m2

w=7.85×6

式中，6为厚

厚度6mm的钢板，求每平方米的质量

每平方米质量=7.85×6kg=47.1kg

钢管（包括无缝钢管及焊接钢管）

kg／m

w=0.02466×S（D—S）

式中，D为外径，s为壁厚

外径60mm，壁厚4mm的无缝钢管，求每米质量每米质量=0.02466×4×（60-4）kg：

5.52kg

注：

用公式计算的理论质量与实际质量有一定的出入，误差一般约为O．2％～O．7％之间，只能作为估算时的参考。

钢材的有关术语序号

名称

说明

碳钢

碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2％的铁碳合金。

碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。

按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。

碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种

按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（wc≤0.25％），中碳钢（wc0.25％一0.6％）和高碳钢（wc>O．6％）按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）

一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低

碳素结构钢

这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。

若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。

若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，’或“b”者为镇静钢。

例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢

碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。

通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。

Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件

优质结构钢

这类钢必须同时保证化学成分和力学性能。

其牌号是采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数（wс×10000）。

例如45钢表示钢中平均碳的质量分数为0.45％；08钢表示钢中平均碳的质量分数为0.08％

优质碳素结构钢主要用于制造机器零件。

一般都要经过热处理以提高力学性能。

根据碳的质量分数不同，有不同的用途。

08、08F、10、10F钢，塑性、韧性高，具有优良的冷成形性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车身、拖拉机驾驶室等；15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞销、样板等；30、35、40、45、50钢经热处理（淬火+高温回火）后具有良好的综合力学性能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧性，用于制作轴类零件，例如40、45钢常用于制造汽车、拖拉机的曲轴、连杆、一般机床主轴、机床齿轮和其他受力不大的轴类零件；55、60、65钢热处理（淬火+中温回火）后具有高的弹性极限，常用于制作负荷不大、尺寸较小（截面尺寸小于12～15mm）的弹簧，如调压和调速弹簧、柱塞弹簧、冷卷弹簧等

碳素工具钢

碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢，含碳量在0.65％～1.35％范围内，其生产成本低，原料来源易取得，切削加工性良好，处理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被广泛采用的钢种，用来制造各种刃具、模具、量具

但这类钢的红硬性差，即当工作温度大于250℃时，钢的硬度和耐磨性就会急剧下降而失去工作能力。

另外，碳素工具钢如制成较大的零件则不易淬硬，而且容易产生变形和裂纹

易切削结

构钢

易切削结构钢是在钢中加入一些使钢变脆的元素，使钢切削时切屑易脆断成碎屑，从而有利于提高切削速度和延长刀具寿命。

使钢变脆的元素主要是硫，在普通低合金易切削结构钢中使用了铅、碲、铋等元素

这种钢的含硫量ws在0.08％一0.30％范围内，含锰量wMn在0.60％-1.55％范围内。

钢中的硫和锰以硫化锰形态存在，硫化锰很脆并有润滑效能，从而使切屑容易碎断，并有利于提高加工表面的质量

合金钢

在钢中除含有铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫元素以外，还含有一定量的合金元素，钢中的合金元素有硅、锰、钼、镍、铬、钒、钛、铌、硼、铅、稀土等其中的一种或几种，这种钢叫合金钢

各国的合金钢系统，随各自的资源情况、生产和使用条件不同而不同，国外以往曾发展镍、铬钢系统，我国则发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、稀土为主的合金钢系统

合金钢在钢的总产量中约占百分之十几，一般是在电炉中冶炼的

按用途可以把合金钢分为8大类，它们是：

合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不起皮钢，电工用硅钢

普通低合

金钢

普通低合金钢是一种含有少量合金元素（多数情况下其总量w总不超过3％）的普通合金钢。

这种钢的强度比较高，综合性能比较好，并具有耐腐蚀、耐磨、耐低温以及较好的切削性能、焊接性能等

在大量节约稀缺合金元素（如镍、铬）条件下，通常lt普通低合金钢可顶1.2—1.3t碳素钢使用，其使用寿命和使用范围更是远远超过碳素钢。

普通低合金钢可以用一般冶炼方法在平炉、转炉中冶炼，成本也和碳素钢接近

工程结构

用合金钢

这是指工程和建筑结构用的合金钢，包括可焊接的高强度合金结构钢、合金钢筋钢、铁道用合金钢、地质石油钻探用合金钢、压力容器用合金钢、高锰耐磨钢等。

这类钢用作工程和建筑结构件，在合金钢中，这类钢合金含量总量较低，但生产、使用量较大

机械结构

用合金钢

这类钢是指适用于制造机器和机械零件的合金钢。

它是在优质碳紊钢的基础上，适当地加入一种或数种合金元素，用来提高钢的强度、韧性和淬透性。

这类钢通常要经过热处理（如调质处理、表面硬化处理）后使用。

主要包括常用的合金结构钢和合金弹簧钢两大类，其中包括调质处理的合金钢、表面硬化处理的合金钢（渗碳钢、氮化钢、表面高频淬火钢等）、冷塑性成型用合金钢（冷顶锻用钢、冷挤压用钢等）。

按化学成分基本组成系列可分为Mn系钢、SiMn系钢、Cr系钢、CrMo系钢、CrNiMo系钢、Nj系钢、B系钢等

合金结构

钢

合金结构钢的含碳量wc比碳素结构钢低一些，一般在O．15％一O．50％的范围内。

除含碳外，还含有一种或几种合金元素，如硅、锰、钒、钛、硼及镍、铬、钼等

合金结构钢易于淬硬和不易变形或开裂，便于热处理改善钢的性能

合金结构钢广泛用于制造汽车、拖拉机、船舶、汽轮机、重型机床的各种传动件和紧固件。

低碳合金钢一般进行渗碳处理，中碳合金钢一般进行调质处理

合金工具

钢

合金工具钢是含有多种合金元素，如硅、铬、钨、钼、钒等的中、高碳钢。

合金工具钢容易淬硬，不易产生变形和裂纹，适于用来制造尺寸大、形状复杂的刃具、模具和量具

用途不同，合金工具钢的含碳量也不同。

大多数合金工具钢的含碳量wc为0.5％～1.5％。

热变形模具用钢含碳较低，wc在0.3％～0.6％范围内；切削刀具用钢一般含碳wc1％左右；冷加工模具用钢则含碳量较高，如石墨模具钢含碳量wc达1.5％，高碳高铬型冷加工模具用钢含碳量wc高达2％以上

高速工具

钢

高速工具钢是高碳高合金工具钢，钢中含碳量wc为0.7％-1.4％，钢中含有能形成高硬度碳化物的合金元素，如钨、钼、铬、钒

高速工具钢具有高的红硬性，在高速切削的条件下，温度高达500-600oc硬度也不降低，从而保证良好的切削性能

弹簧钢

弹簧在冲击、振动或长期交变应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。

在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等

碳素弹簧钢即含碳量wc在0.6％～0.9％范围内的优质碳素结构钢（包括正常和较高含锰量的）。

合金弹簧钢主要是硅锰系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量WSi（1.3％～2.8％）提高性能；另外还有铬、钨、钒的合金弹簧钢。

近年来，结合我国资源，并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求，研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种，延长了弹簧的使用寿命，提高了弹簧质量

轴承钢

轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。

轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。

对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格

轴承钢又称高碳铬钢，含碳wc为l％左右，含铬量wc为0.5％-1.65％。

轴承钢又分为高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢及防磁轴承钢六大类

电工硅钢

电器工业用硅钢主要用来制造电器工业用硅钢片。

硅钢片是电机和变压器制造中用量很大的钢材

按化学成分硅钢可以分为低硅钢和高硅钢。

低硅钢含硅量wsi1．O％～2.5％，主要用来制造电机；高硅钢含硅量wsi3．O％～4.5％,一般用来制造变压器。

它们的含碳量wc≤O．06％～0.08％

钢轨钢

钢轨主要承受机车车辆的压力及冲击载荷，因此，要求有足够的强度和硬度及一定的韧性。

通常采用的钢轨钢是平炉和转炉冶炼的碳素镇静钢，这种钢含碳wc0.6％。

0.8％，属于中碳钢和高碳钢，但钢中含锰量WMn较高，在O．6％一1.1％的范围内

近年来，已广泛采用普通低合金钢钢轨，如高硅轨、中锰轨、含铜轨、含钛轨等。

普通低合金钢轨比碳素钢轨耐磨、耐腐蚀，使用寿命有很大提高

造船用钢

造船用钢是指用于制造海船和大型内河船体结构的钢。

由于船体结构一般采用焊接方法制造，所以要求造船钢有较好的焊接性能。

此外，还要求有一定的强度、韧性和一定的耐低温及腐蚀性能。

过去主要采用低碳钢作为造船用钢。

近来，已大量采用普通低合金钢，已有的钢种如12锰船、16锰船、15锰钒船等钢种。

这些钢种有强度高、韧性好、容易加工和焊接、耐海水腐蚀等综合特性，可成功地用来制造万吨远洋巨轮

桥梁钢

铁路或公路桥梁承受车辆的冲击载荷，桥梁钢要求有一定的强度、韧性和良好的抗疲劳性能，并且对钢材的表面质量要求较高。

桥梁钢常采用碱性平炉镇静钢，近来成功地采用了普通低合金钢如16锰、15锰钒氮等

锅炉钢

锅炉钢主要指用来制造过热器、主蒸气管和锅炉火室受热面用的材料。

对锅炉钢的性能要求主要是有良好的焊接性能、一定的高温强度和耐碱性腐蚀、耐氧化等。

常用的锅炉钢有平炉冶炼的低碳镇静钢或电炉冶炼的低碳钢，含碳量wc在O．16％～0.26％范围内。

制造高压锅炉时则应用珠光体耐热钢或奥氏体耐热钢。

近年来也采用普通低合金钢建造锅炉，如12锰、15锰钒、18锰钼铌等

焊条用钢

这类钢是专门供制造电弧焊和气焊焊条钢丝用。

钢的成分随所焊材质不同而异。

根据需要，大致分碳素钢、合金结构钢和不锈钢三类。

这些钢的硫、磷含量ws、wP不大于0.03％，比一般钢要求严些。

这些钢不要求力学性能，而只作化学成分的检验

不锈钢

不锈耐酸钢简称不锈钢，它是由不锈钢和耐酸钢两大部分组成的。

简言之，能抵抗大气腐蚀的钢叫不锈钢，而能抵抗化学介质（如酸类）腐蚀的钢叫耐酸钢。

一般说来，含铬量wcr大于12％的钢就具有了不锈钢的特点

不锈钢按热处理后的显微组织又可分为五大类：

即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体一铁素体不锈钢及沉淀硬化不锈钢

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