60、65、70、75等牌号属高碳钢，强度硬度高，弹性优良，常用于制造小弹簧， 钢丝绳、轧辊等。
模块四 常用金属材料
3. 碳素工具钢
碳素工具钢的含碳量为0.65％～1.35％，淬火后有高的硬度（＞60HRC）良好的 耐磨性。工作温度＜250℃，否则，硬度将迅速下降。
*牌号：
T + 一或二位数字表示，（数字表示碳含量的千分数，若是高级，后加A） 例T7A
模块四 常用金属材料
课题二 合金钢
引言 1、合金元素对钢性能的影响
（1）提高了钢的力学性能
钛、钒等合金元素的加入提高了钢的强度和硬度，细 化了晶粒，也提高了塑性与韧性。
（2）提高了钢的淬透性
铬、硅、镍、锰、硼等合金元素的加入提高钢的淬透性。
（3）使钢具有某些特殊性能
铬、锰、钨等合金元素的加入使钢具有了耐高温、耐 热、耐磨、不生锈等特殊性能。
低淬透性钢 电讯用取向高磁感应硅钢 地质钻探管用钢 质量等级符号 滚动轴承钢 高温变形合金 锅炉用钢 灰铸铁
缩写字母来源
汉字
拼音
——
—— 半 船
Ban Chuan
低 电高 地质 -----滚 高合 锅 灰铁
Di Dian Gao
Di Zhi
Gun Gao He
Guo Hui Tie
中国钢号所采用的缩写字母及其涵义（续表）
离合器弹簧 拉力弹簧
主要牌号有：60Si2Mn、 50CrVA、30W4Cr2VA
合金弹簧钢是一种专用 结构钢，主要用于制造各种 弹簧和弹性元件。
模块四 常用金属材料
5、滚动轴承钢
碳质量分数一般为0.95%--1.10%， 以保证其高硬度、高耐磨性和高强度。 铬为基本合金元素 ，铬含量为 0.40%--1.65%。高碳低铬。
曲轴
连杆
常用牌号有：40Cr、35CrMo、38CrMoAl、40CrNiMoA、42CrMo
调质钢广泛用于制造机床、汽车、拖拉机和其它机器上的各种 重要零件，如齿轮、轴类件、连杆、高强度螺栓等。
模块四 常用金属材料
4、弹簧钢
它具有高的弹性、疲劳强度及冲击韧度。含碳量为0.5%0.7%（中、高碳钢）,主加元素为Cr、Mn、Si等以提高淬透性 和弹性极限。
*应用：
08、10、15、20、25等牌号属低碳钢，其塑性好易于拉拔、冲压、挤压、锻造和 焊接，其中20钢用途最广,常用于制造螺钉、螺母、垫圈、小轴、冲压件、焊接件等。
30、35、40、45、50、55等牌号属于中碳钢，强度硬度提高，其中45钢的综合性 能优良，应用最广，常用于制造轴，丝杠，齿轮，重要的螺钉，螺母等。
*牌号：
用二位数字表示（不足两位前面补0，表示碳含量的万分数，高锰的在后加上Mn) 例：20表示含碳量为0.2％ ；10F表示含碳量为0.1％，沸腾钢
*常见的牌号：
08、08F、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、15Mn、 20Mn、30Mn、40Mn、50Mn、65Mn等。
3、合金钢的牌号
(1)合金结构钢的牌号
数字+元素符号+数字
合金元素的平均含量的百分数， 小于1.5％时，不标数字。
钢的含碳量的万分数(两位）；
(2)合金工具钢的牌号 千分数（一位：工具钢）
其牌号表示方法与合金结构钢类似，但其平均 Wc>1%（两位数） 时不标出；当Wc<1%前面数字表示含碳量的千分数。
*Q235—C 及Q235—D还可用于重要的焊接件。
钢铁产品牌号表示法（GB/T221-2000）”和“钢铁及合金牌号统一数字代号体系 （GB/T17616-1998）”，这两种表示方法在现行国家标准和行业标准中并列使用， 两者均有效。
模块四 常用金属材料
2.优质碳素结构钢
*含硫S、磷P量较低，主要用来制造较重要的机件。
有益元素，固溶强化、形成化合物、细化粒晶、提高钢 的淬透性、提高钢的回火稳定性等。
中国钢号所采用的缩写字母及其涵义
采用的 在钢号 缩写字母 中位置
A
尾
B
尾
b
尾
C
尾
尾
D
尾
d
尾
DG
头
DZ
头
E
尾
G
头
GH
头
g
尾HTΒιβλιοθήκη 头涵义质量等级符号 质量等级符号 半镇静钢 1) 船用钢(旧钢号) 2) 质量等级符号 质量等级符号
刀具，如车刀、铣刀、钻头。形状复杂载荷大的成型刀具如齿轮铣刀、拉刀等 还可用来制造冷冲模、冷挤压模及某些耐磨零件。
主要用于表面要 求硬而耐磨，心部具
变 速 齿
有足够强度和韧性的
轮
零件，如：汽车变速
箱的齿轮、传动轴等。
以20Cr、20CrTiMn、
20Cr2Ni4为最广（截
拨
面尺寸小、中、大）。
叉
模块四 常用金属材料
3、调质钢
含碳量为0.25%--0.5%（中碳钢）,主加元素为Cr、Mn、Si、 Ni等以提高淬透性和强化铁素体。调质钢具有良好的综合力 学性能。
采用的 在钢号 缩写字母 中位置
涵义
Q
头 1) 屈服点(碳素结构钢、低合金钢）
中
2）电工用冷扎取向硅钢
头
3）球墨铸铁用生铁
q
尾
桥梁用钢
QT
头
球墨铸铁
R
尾
压力容器用钢
R
头
耐热铸铁
T
头
碳素工具钢
TZ
尾
特殊镇静钢
U
头
钢轨钢
Y
头
易切削钢
YF
头
易切削非调质钢
Z
尾
头
1）镇静钢 2）铸造用生铁
缩写字母来源
汉字
拼音
*常见的牌号：
T8、T10、T10A、T12等。
*应用：
T8属共析钢，上述牌号中韧性最好，多用于制造受冲击的工具，例如錾子、锻工 工具；
T10,T10A硬度较高，且有一定的韧性，常用来制造锯条，小冲模等； T12 硬度最高耐磨性好，但脆性大，适于制造不受冲击的耐磨工具，如，钢锉，刮 刀等。
模块四 常用金属材料
模块四 常用金属材料
补充: 钢材及其生产过程
一、钢铁材料的生产过程
铁矿石
生铁 钢锭
型材
磁铁矿Fe3O4 赤铁矿Fe2O3
铸铁
1、生铁的冶炼
2、钢的冶炼
钢板、型钢、 钢管
轧制、挤压、拉 拔、锻造等压力 加工方法
原料：铁矿石
原料：生铁、废钢
燃料：焦炭
燃料：焦炭
熔剂：石灰石
熔剂：石灰石；氧化剂，脱氧剂
设备：高炉
牌号：G+Cr+数字（数字表示Cr含 量的千分数）
主要牌号有：GCr4、GGr15、 GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo
主要用来制造滚动轴承的滚动体 （滚珠、滚柱、滚针）、内外套圈等， 属专用结构钢。
(滚珠轴承钢)
模块四 常用金属材料
二、合金工具钢
合金工具钢是制造刃具、量具和模具的钢种。不仅有更高的硬度 和耐磨性,还具有更高的红硬性。
*常见的牌号：
Q195A、 Q195B；Q215A 、Q215B；Q235A 、 Q235B 、Q235C 、Q235D；Q255A 、Q255B；Q275
*应用：
Q235（A3）是用途最广，通常经热轧成钢板、型钢、钢管、棒材等，塑性和韧 性优良，常用于建筑构件，不重要的轴类、螺钉、螺母,、冲压件、焊接件、锻件等。
1、硅和锰的影响：
有益元素，不但可以溶于F中，产生强化作用，使钢 的强度和硬度提高；而且Mn能消除硫对钢的危害。
2、硫的影响：
有害元素，不溶于铁，以FeS形式存在，高温时使钢产 生热脆性。
3、磷的影响：
有害元素，常温溶于F，使钢的强度、硬度提高，但塑 性、韧性降低；低温时使钢产生冷脆性。
4、合金元素的影响：
（三）按质量分：
普通钢、优质钢、高级优质钢
（四）按用途分：
结构钢、工具钢、特殊性能钢
按用途分
工程用钢 建筑、桥梁、船舶、车辆
结构钢
机器用钢
渗碳钢 调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢 耐磨钢
刃具钢
工 具 钢 模具钢 量具钢
特 殊 性 不锈钢 能 钢 耐热钢
挤压模具
模块四 常用金属材料
二、 杂质及合金元素对钢性能的影响
设备：电弧炉
模块四 常用金属材料
高炉
模块四 常用金属材料
电弧炉
平炉炼 钢
转炉炼
• 生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。又称铸铁。生铁里除含碳 外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等，它可铸不可锻。根据生铁里碳 存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。
• 炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫 白口铁。这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。
如：9SiCr, Cr12,5CrMnMo等。
但高速钢不标含碳量，只写出合金元素符号及其含量。
如:W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2
模块四 常用金属材料
一、合金结构钢
1、普通低合金结构钢
旧钢号 16Mn 15MnTi 16Mnq
新钢号 Q345-D
Q390 Q345q
低碳，合金含量小于3%。主加元素为Mn固溶强化，提高了强度；V，
4. 铸钢
生产中形状复杂而力学性能要求高难以用锻造或切削加工的方法制造的零件，通 常采用铸钢，Wc%一般在0.2%～0.6%。
*牌号：
ZG + 两组数字表示，（第一组表示屈服点，第二组表示抗拉强度）
*常见的牌号：