1、鋼材的力學性能
1.屈服點（σs）
當鋼材或樣品被拉伸時，當應力超過彈性極限時，即使應力不增加，鋼材或樣品仍然繼續發生明顯的塑性變形。這種現象稱為屈服，發生屈服時的最小應力值就是屈服點。設Ps為屈服點s處的外力，Fo為試樣的橫截面積，則屈服點σs=Ps/Fo(MPa)。
2、屈服強度（σ0.2）
有些金屬材料的屈服點很不顯眼，很難測量。因此，為了衡量材料的屈服特性，規定了永久殘餘塑性變形等於某一值（一般為原長度的0.2%）時的應力，稱為條件。屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。
3、拉伸強度（σb）
材料在拉伸過程中從開始到斷裂時所達到的最大應力值。它代表鋼材抵抗斷裂的能力。與抗拉強度對應的有抗壓強度、抗彎強度等。設Pb為材料斷裂前達到的最大拉力，Fo為試樣的橫截面積，則抗拉強度σb=Pb/Fo(MPa ）。
4. 伸長率（δs）
材料斷裂後，其塑性伸長率與原試樣長度的百分比稱為伸長率或伸長率。
5、屈服比（σs/σb）
鋼材的屈服點（屈服強度）與抗拉強度的比值稱為屈強比。屈強比越大，結構件的可靠性越高。一般碳素鋼的屈服比為0.6-0.65，低合金結構鋼的屈服比為0.65-0.75，合金結構鋼的屈服比為0.84-0.86。
6、硬度
硬度表示材料抵抗硬物壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般來說，硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
1）布氏硬度（HB）
將一定尺寸（一般為直徑10mm）的淬火鋼球以一定的載荷（一般為3000kg）壓入材料表面，並保持一段時間。去除載荷後，載荷與壓痕面積之比即為布氏硬度值（HB）。
2）洛氏硬度（HR）
當HB>450或試樣太小時，不能採用布氏硬度試驗，而應採用洛氏硬度測量。它是用頂角為120°的金剛石錐體或直徑為1.59mm、3.18mm的鋼球在一定載荷下壓入被測材料表面，由下式求得材料的硬度壓痕的深度。根據測試材料的硬度，可以用三種不同的標度來表示：
HRA：是用60kg載荷和金剛石圓錐壓頭獲得的硬度，用於硬度極高的材料（如硬質合金等）。
HRB：是用100kg的載荷和直徑1.58mm的淬硬鋼球得到的硬度。用於硬度較低的材料（如退火鋼、鑄鐵等）。
HRC：是用150kg載荷和金剛石圓錐壓頭獲得的硬度，用於硬度較高的材料（如淬火鋼等）。
3）維氏硬度（HV）
用載荷小於120kg、頂角為136°的金剛石方錐壓頭壓入材料表面，用壓痕坑的表面積除以載荷值，得到維氏硬度值（HV ）。
2. 黑色金屬和有色金屬
1.黑色金屬
指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵為基體，以碳為主要添加元素的合金，統稱為鐵碳合金。
生鐵是指鐵礦石在高爐中冶煉而成的產品，主要用於煉鋼和鑄造。
在熔鐵爐中熔煉鑄鐵，得到鑄鐵（含碳量大於2.11%的液態鐵碳合金），並將液態鑄鐵澆鑄成鑄件，這種鑄鐵稱為鑄鐵。
鐵合金是由鐵、矽、錳、鉻、鈦等元素組成的合金。鐵合金是煉鋼的原料之一。煉鋼時用作鋼的脫氧劑和合金元素添加劑。
含碳量低於2.11%的鐵碳合金稱為鋼，鋼是將煉鋼用的生鐵放入煉鋼爐中按一定工藝熔煉而獲得的。鋼產品包括鋼錠、連鑄板坯和直接鑄造成的各種鋼鑄件。一般來說，鋼材一般是指軋製成各種鋼材的鋼材。
2、有色金屬
又稱有色金屬，是指除黑色金屬以外的金屬和合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金、軸承合金等。此外，鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、鎢、鈦等也用於工業。這些金屬主要用作合金添加劑，以改善金屬的性能。其中鎢、鈦、鉬等多用於生產刀具。硬質合金。上述有色金屬稱為工業金屬，此外還有貴金屬：鉑、金、銀等和稀有金屬，包括放射性鈾、鐳等。
3、鋼材的分類
鋼的主要元素除鐵和碳外，還有矽、錳、硫、磷等。
鋼材的分類方法有多種，主要方法如下：
1、按質量分類
(1)普通鋼(P≤0.045%、S≤0.050%)
(2)優質鋼(P、S均≤0.035%)
(3)優質鋼(P≤0.035%、S≤0.030%)
2、按化學成分分類
(1) 碳鋼：低碳鋼（C≤0.25%）；b.中碳鋼（C≤0.25～0.60%）；C。高碳鋼（C≤0.60%）。
(2)合金鋼：低合金鋼（合金元素總含量≤5%）；b.中合金鋼（合金元素總含量>5-10%）；C。高合金鋼（合金元素總含量>10%%）。
3、按成型方式分類
(1)鍛鋼；(2)鑄鋼；(3)熱軋鋼材；(4)冷拉鋼材。
4、按金相組織分類
(1)退火狀態：a．亞共析鋼（鐵素體+珠光體）；b.共析鋼（珠光體）；C。過共析鋼（珠光體+滲碳體）；d.張力鋼（珠光體+滲碳體）。
(2)歸一化狀態：珠光體鋼；b.貝氏體鋼；C。馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。
(3)無相變或部分相變
5. 按用途分類
(1) 建築工程用鋼：普通碳素結構鋼；b.低合金結構鋼；C。鋼筋。
(2)結構鋼：
A。機械製造用鋼： (a) 調質結構鋼；(b)表面硬化結構鋼：包括滲碳鋼、氨化鋼、表面硬化鋼；(c) 易切削結構鋼；(d)冷塑性成型用鋼：包括冷沖壓用鋼和冷鐓用鋼。
b.彈簧鋼
C。軸承鋼
(3) 工具鋼：碳素工具鋼；b.合金工具鋼；C。高速工具鋼。
(4)特殊性能鋼：a．不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、耐熱鋼、閥門鋼；C。電加熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫鋼；F。電工鋼。
（5）專業用鋼——如橋樑用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農業機械用鋼等。
6、綜合分類
(1)普通鋼材
A。碳素結構鋼：（a）Q195；(b) Q215（A、B）；(c) Q235（A、B、C）；(d) Q255（A、B）；（e）Q275。
b.低合金結構鋼
C。特定用途普通結構鋼
（二）優質鋼（包括高牌號優質鋼）
A。結構鋼：（a）優質碳素結構鋼；(b) 合金結構鋼；(c) 彈簧鋼；(d) 易切削鋼；(e) 軸承鋼；(f) 特定用途的優質結構鋼。
b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b) 合金工具鋼；(c)高速工具鋼。
C。特殊性能鋼：（a）不銹耐酸鋼；(b) 耐熱鋼；(c)電加熱合金鋼；(d) 電工鋼；(e)高錳耐磨鋼。
七、按冶煉方法分類
(1)按爐型分
A。轉爐鋼：(a)酸性轉爐鋼；(b) 鹼性轉爐鋼。或 (a) 底吹轉爐鋼；(b) 側吹轉爐鋼；(c) 頂吹轉爐鋼。
b.電爐鋼：(a)電弧爐鋼；(b) 電渣爐鋼；(c) 感應爐鋼；(d) 真空自耗爐鋼；(e) 電子束爐鋼。
(2)根據脫氧程度和澆注系統
A。沸騰的鋼；b.半鎮靜鋼；C。鎮靜鋼；d.特殊鎮靜鋼。
四、我國鋼號表示方法概述
產品等級的表示一般採用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數字的組合表示。現在：
①鋼號中的化學元素用國際化學符號表示，如Si、Mn、Cr…等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。
②產品名稱、用途、冶煉、澆注方法等一般用漢語拼音縮寫字母表示。
③鋼中主要化學元素含量（%）用阿拉伯數字表示。
當用漢語拼音表示產品名稱、用途、特性和加工方法時，一般選自代表產品名稱的漢語拼音的第一個字母。當與其他產品選擇的字母重複時，可以用第二個字母或第三個字母代替，也可以同時選擇兩個漢字的第一個拼音字母。
如果暫時沒有漢字和拼音，則使用英文字母。
五、我國鋼號表示方法的細分
1、碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼的命名方法
上述所用鋼材通常分為普通鋼和特殊鋼兩大類。表示牌號的方法是由鋼材的屈服點或屈服強度的漢語拼音字母、屈服點或屈服強度的數值、鋼材的質量等級、鋼材的脫氧程度組成，它實際上由4部分組成。
①普通結構鋼採用拼音字母“Q”代表屈服點。表1規定的屈服點值（單位為MPa）和質量等級（A、B、C、D、E）和脫氧方法（F、b、Z、TZ）等符號依次組成等級。例如：碳素結構鋼牌號表示為：Q235AF、Q235BZ；低合金高強度結構鋼牌號表示為：Q345C、Q345D。
Q235BZ是指屈服點值≥235MPa、質量等級為B級的鎮靜碳素結構鋼。
Q235和Q345兩個牌號是工程鋼最典型的牌號，是產量和使用量最大的牌號，也是應用最廣泛的牌號。這兩個等級幾乎在世界上所有國家都有提供。
碳素結構鋼的牌號組成中，鎮靜鋼的符號“Z”和特殊鎮靜鋼的符號“TZ”可以省略，例如：質量等級分別為C、D的Q235鋼，其牌號應為Q235CZ和Q235DTZ，但可以省略為Q235C和Q235D。
低合金高強度結構鋼包括鎮靜鋼和特種鎮靜鋼，但牌號末尾不加表示脫氧方法的符號。
②特種結構鋼一般用代表鋼材屈服點的符號“Q”、屈服點的數值以及表1規定的代表產品用途的符號表示，例如：壓力容器用鋼級表示為“Q345R”；耐候鋼牌號表示為Q340NH；焊接氣瓶用Q295HP鋼種；Q390g鍋爐用鋼種；Q420q橋樑用鋼種。
③根據需要，通用低合金高強度結構鋼的牌號也可採用兩個阿拉伯數字（表示平均碳含量，以萬分之一表示）和化學元素符號，按順序表示；特殊低合金高強度結構鋼的牌號也可以用兩個阿拉伯數字（表示平均碳含量萬分之一）、化學元素符號和一些表示用途的規定符號依次表示。產品。
2、優質碳素結構鋼和優質碳素彈簧鋼的表示方法
優質碳素結構鋼採用兩個阿拉伯數字（表示平均碳含量的萬分之一）或阿拉伯數字與元素符號的組合。
① 對於沸騰鋼和半鎮靜鋼，在牌號末尾分別加符號“F”和“b”。例如，平均含碳量為0.08%的沸騰鋼的牌號表示為“08F”；平均含碳量為0.10%的半鎮靜鋼牌號用“10b”表示。
②鎮靜鋼（S、P分別≤0.035%）一般不標註符號。例如：平均含碳量為0.45%的鎮靜鋼，其牌號表示為“45”。
③對於錳含量較高的優質碳素結構鋼，在表示平均碳含量的阿拉伯數字後添加錳元素符號。例如：平均含碳量為0.50%、含錳量為0.70%～1.00%的鋼，其牌號表示為“50Mn”。
④ 對於高級優質碳素結構鋼（S、P分別≤0.030%），在牌號後加符號“A”。例如：平均含碳量為0.45%的高級優質碳素結構鋼，其牌號表示為“45A”。
⑤特級優質碳素結構鋼（S≤0.020%，P≤0.025%），牌號後加符號“E”。例如：平均含碳量為0.45%的超優質碳素結構鋼，其牌號表示為“45E”。
優質碳素彈簧鋼牌號的表示方法與優質碳素結構鋼牌號相同（65、70、85、65Mn鋼分別存在於GB/T1222和GB/T699標準中）。
3、合金結構鋼和合金彈簧鋼的命名方法
① 合金結構鋼牌號用阿拉伯數字和標準化學元素符號表示。
用兩個阿拉伯數字表示平均碳含量（萬分之幾），並將其置於牌號的開頭。
合金元素含量的表示方法如下：平均含量小於1.50%時，牌號中僅標明該元素，一般不標明含量；平均合金含量為1.50%～2.49%、2.50%～3.49%、3.50%～4.49%、4.50%～5.49%、……，合金元素後相應寫為2、3、4、5……。
例如：合金結構鋼的碳、鉻、錳、矽的平均含量分別為0.30%、0.95%、0.85%、1.05%。當S、P含量≤0.035%時，牌號表示為“30CrMnSi”。
高牌號優質合金結構鋼（S、P含量分別≤0.025%），在牌號末尾加符號“A”表示。例如：“30CrMnSiA”。
對於特級優質合金結構鋼（S≤0.015%，P≤0.025%），在牌號末尾添加符號“E”，例如：“30CrM nSiE”。
對於特殊合金結構鋼牌號，應在牌號頭部（或尾部）添加表1規定的代表產品用途的符號。例如，專門用於壓鉚螺釘的30CrMnSi鋼，鋼號表示為ML30CrMnSi。
②合金彈簧鋼牌號的表示方法與合金結構鋼相同。
例如：彈簧鋼的碳、矽、錳平均含量分別為0.60%、1.75%、0.75%，其牌號表示為“60Si2Mn”。對於高級優質彈簧鋼，在牌號末尾加符號“A”，其牌號表示為“60Si2MnA”。
4、易切削鋼的牌號
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發佈時間：2023年6月21日
