工程中常用钢及其合金的性能租监点

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　　碳素结构钢包括普通碳素结构钢（GB/T221）和优质碳素结构钢（GB/T221-2000）普通碳素结构钢的碳、磷、硫及其他残余元素的含量控制较宽，某些性能如低温韧性和时效敏感性较差。

　　碳素结构钢生产工艺简单，有良好的工艺性能（如焊接性能、压力加工性能等）、必要的韧性、良好的朔件以及价廉和易于太量供应，通常在热轧后使用。在桥梁、建筑、船舶上获得了极广泛的应用。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。

　　如Q195钢强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好，主要用于轧制薄板和盘条等；Q215钢大量用作管坯、螺栓等；0235钢强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也好，是钢结构常用的牌号；Q23s钢大量制作成钢筋、型钢和钢板，用于建造房屋和桥梁等；Q255钢强度高、塑性和韧性稍差，不易冷弯加工，可焊性较差，主要用作铆接或栓接结构，以及钢筋混凝土的配筋；Q275钢强度和硬度较高，耐磨性较好，但塑性、冲击韧性和可焊性差，主要用于制造轴类、农具、耐磨零件和垫板等。

　　②优质碳素结构钢

　　与普通碳素结构钢相比，优质碳素结构钢朔件和韧件较随，并可通过热处理强化，多用于较重要的零件，是广泛应用的机械制造用钢。根据含碳量的不同，优质碳素钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢强度和硬度低，但塑性和韧性高，压力加工性和焊接性能优良，用于制造承载较小和要求韧性高的零件以及小型渗碳零件；

　　中碳钢强度和硬度较高，塑性和韧性较低，切削性能良好，但焊接性能较差，冷热变形能力良好，主要用于制造荷载较大的机械零件。常用调质钢为408、458和50#钢。但由于碳素钢的淬透性不高，零件的尺寸越大，调质处理的强化效果越差，因此只有中、小型零件采用调质处理才能获得较好的强化效果。

　　③低合金高强度结构钢

　　低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有较高的韧性，旦肚方良好的焊援眭能、冷热压力加工性琵菊耐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。而低合金高强度结构钢的生产工艺与碳素结构钢类似，故低合金高强度结构钢的价格与碳素结构钢相近。低合金高强度结构钢的主要特性如下：

　　Q295（09MnV、09MnNb）具有良好的塑性、韧性、冷弯性能、冷热压力加工性能和焊接性能，且有一定的耐蚀性能。用于制造各种容器、螺旋焊管、建筑结构、车辆用冲压件和船体等；

　　Q295（12Mn）具有良好的综合力学性能、焊接性能、冷弯性能和冷热压力加工性能，已大量用于制造低压锅炉、车辆、容器、油罐和造船等焊接结构；

　　Q345（18Nb）综合力学性能和低温冲击韧性良好，焊接性能和冷热压力加工性能良好，用于建筑结构、化工容器、管道、起重机械和鼓风机等；

　　Q345（16Mn）具有良好的综合力学性能、低温冲击韧性、冷冲压、切，削加工性、焊接性能等，但缺口敏感性较大，广泛用于受动荷载作用的焊接结构，如桥梁、车辆、船舶、管道、锅炉、大容器、油罐、重型机械设备、矿山机械和一400c低温压力容器等。

　　④合金结构钢

　　合金结构钢是在优质碳素结构钢的基础上加入适量的一种或数雄金金一元素而形成的，它的综合力学性能优于优质碳塞结构钢。合金结构钢是合金钢中用量最多的一类钢，广泛用于莉适各种要汞韧繇的重要机械零件和构件。当零件的形状复杂、截面尺寸较大、要求韧性高时，采用合金结构钢可使复杂形状零件的淬火变形和开裂倾向降到最小。因此，形状复杂或截面尺寸较大或要求韧性高的淬火零件，一般为合金结构钢。

　　合金结构钢的主要特性如下：

　　20MnV钢可以代替20Cr、20CrNi钢使用，其强度、韧性及塑性均优于15Cr和20Mn2，淬透性也好，切削加工性尚可。用于制造高压容器、锅炉、大型高压管道等的焊接构件（工作温度不超过450——475℃），还用于制造冷轧、冷拉和冷冲压加工的零件，如齿轮和活塞销等。

　　20SiMnVB具有良好的综合力学性能，低温冲击韧性较好，宜于渗碳后直接淬火，渗碳淬火后缺口强度、韧性和抗弯强度均较好，常用以代替20CrMnTi、20CrMnM0钢，用于制造较高荷载、强度和耐磨性或高速冲击的渗碳零件和非渗碳零件，如齿轮轴、齿圈、齿轮、主轴、蜗杆和离合器（机床用）等。 [NextPage]

　　⑤不锈耐酸钢

　　一不锈耐酸钢简称不锈钢。它是指在空气、水、酸、碱、盐及其溶液和其他腐蚀介质中具有高稳定性的钢种。它在化工、石油、食品机械和国防工业中广泛应用。

　　按不锈钢使用状态的金相组织，可分为铁素体、马氏体、奥氏体、铁素体加奥氏体和沉淀硬化型不锈钢五类。现将各类不锈钢的特点简述如下：

　　a.铁素体型不锈镪。铬是铁素体型不锈钢中的主要合金元素，通常含铬量的质量分数大手或萼手13.00%，示备礤。某些钢种还添加有铝、钛和硫等。高铬钢（17.0%～30.0%Cr）有基好堕亟丽疆氧化勤，在氧化性酸溶液如硝酸溶液中，有睦幽耐蚀性，故其在硝酸和氮肥工业中广泛使用。高铬铁素体不锈钢的缺点是钢的缺口敏感性和脆性转变温度较高，钢在加热后对晶间腐蚀也较为敏感。如0Cr13不锈钢在弱腐蚀介质中，如淡水中，有良好的耐蚀性。

　　b.马氏体型不锈钢。铬是钢中的主要合金元素，钢在淬火一回火状态衄有较高曲强匿硬夏邪丽舅甄通常用在弱腐蚀性筝黻，如海水、淡水和水蒸气等中，使用温度小于或等于580℃，通常作为受力较大的零件和工具的制作材料，由于此钢焊接性能不好，故一般不用作焊接件。

　　C.奥氏体型不锈钮。钢中主要合金元素为铬褪镍，其次是钛、铌、钼、氮和锰等。

　　此钢具有奥氏体组织，这类钢具有高的韧性、低的脆性转变温度、良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性以及良好的压力加工和焊接性能。但是这类钢的屈服强度低，且不能采用热处理方法强化，而只能进行冷变形强化。

　　d.铁素体～奥氏体型不锈钢。这类钢是在奥氏体不锈钢基础上，添加更多的铬、钼和硅笠蚕霉手形成褛壹体的五素，或降低钢的含碳量而获得的。其屈服强度约为奥氏体型不锈钢的2倍，可焊性良好，韧性较高，应力腐蚀、晶间腐蚀及焊接时的热裂倾向均小于奥氏体型不锈钢。

　　e.沉淀硬化型不锈钢。这类钢的突出优点是经沉淀硬化热处理以后具有高的强度，耐蚀性优于铁索体型不锈钢。它主要用于制造高强度和耐蚀的容器、结构和零件，也可用作高温零件，如汽轮机零件。

　　⑥铸钢

　　铸钢具有较高的强度、塑性和韧性，可以铸成各种形状、尺寸和质量的铸钢件。某些冷、热变形性能差或难切削加工的钢，则能由铸造成型。

　　a.碳素钢铸钢。根据现行国家标准《铸钢牌号表示方法》GB/T5613，铸钢牌号有两种表示方法，即以强度表示的铸钢牌号和以化学成分表示的铸钢牌号。

　　以强度表示的是碳素钢铸钢牌号，即在ZG后面加两组力学性能数字，第一组数字表示该钢的屈服强度最低值（MPa），第二组数字表示该钢的抗拉强度最低值（MPa），例如ZG200——～400.以化学成分表示的是合金钢铸钢牌号，即在ZG后面依次加上表示铸钢的名义万分含碳量及合金元素的名义百分含量，例如ZG15Cr1m01V.

　　b.低合金钢铸钢。根据国家现行标准《大型低合金钢铸件》JB/T6402低合金钢铸钢牌号表示方法，以化学成分表示低合金钢铸钢牌号，即在ZG后面依次加上表示铸钢的名义万分含碳量及合金元素的名义百分含量，例如ZG35CrMnSi.铸造低合金钢的化学成分质量分数与合金结构钢相似，其力学性能与铸造碳素钢类似，其韧性优于铸造碳素钢，可用作重要的铸钢件。

　　如ZG35SiMnM0用于中等负载或高负载的零件及耐磨零件，也可用于较大铸件。