钢的分类和编号

任务1　钢的分类和编号

含有质量分数小于2．11%（一般小于1．35%）的碳及少量硅、锰、磷、硫等杂质的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。碳钢的冶炼方便，不消耗贵重的合金元素，其价格便宜，力学性能满足一般工程构件、日常生活用品和普通机械零件的要求，碳钢经热处理后性能会有很大改善，因此，碳钢的产量占世界钢的总量的90%以上，被广泛用于机械制造工业和各种建筑构件上。

工业生产和科学技术的发展，对钢材性能的要求越来越高，碳钢在力学性能、耐热、耐磨、不锈耐酸及某些物理、化学性能的工艺性能等方面已不能满足使用需要。为满足使用上的需要，必须在钢中特意加入一种或数种元素，这种为了合金化目的而加入，不管是加入量多达20%～30%的铬、镍，还是只有0．005%的硼，都称为合金元素，这种钢称为合金钢。

目前，钢中常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、钨、钼、钒、钛、铌、锆、铝、钴、铜、氮、硼、稀土等16种元素。

一、钢的分类

钢的种类繁多，为便于生产管理和使用，可从不同角度进行多种分类。最常用的是以化学成分、冶金质量和用途等三种分类方法。

此外，还可按冶炼方法、金相组织等进行分类。

二、钢的编号

按用途和质量，碳钢的编号方法如下。

1．普通碳素结构钢

这类钢按保证的条件不同可分为甲类钢、乙类钢及特类钢。普通碳素结构钢的牌号依次表明其类别、冶炼方法、顺序号、脱氧程度。用甲（A）、乙（B）、特（C）表示类别：1～7表示顺序号；“J”、“S”、“Y”分别表示碱性空气转炉、酸性空气转炉及氧气转炉，平炉钢不加符号；“F”、“b”表示沸腾钢和半沸腾钢，不标“F”、“b”的都是镇静钢。例如，A3为甲类3号镇静钢，BJ5为乙类碱性空气转炉5号镇静钢，CJ2F为特类碱性空气转炉2号沸腾钢。

钢厂对甲类钢必须保证力学性能即强度极限和伸长率。对乙类钢必须保证化学成分，作为制订热加工及热处理工艺的依据。对特类钢既要保证力学性能，又要保证化学成分。

另外，对普通碳素钢的成分和性能稍作调整，可使其更适合各种专业的要求，从而派生出一系列专业用钢。普通碳素结构钢的牌号、化学成分及脱氧方法如表6－1所示。普通碳素结构钢的牌号及力学性能试验（一）如表6－2所示。普通碳素结构钢的牌号及力学性能试验（二）如表6－3所示。

2．优质碳素结构钢

优质碳素结构钢的牌号用两位数表示，沸腾钢或半镇静钢应特别标明，不标的是镇静钢，如10F钢、10钢、20钢、45钢、80钢、85钢等。数字表示平均碳的质量分数的万分之几。例如，45钢碳的质量分数约为0．45%。其中锰的质量分数低于0．8%的称为普通锰质量分数的优质碳素结构钢；锰的质量分数在0．7%～1．2%范围内的称为较高锰质量分数的优质碳素结构钢，标牌号时应将锰字标出，如50Mn钢。专门用途的优质碳素钢，在牌号之尾附加用途符号，如锅炉钢的牌号为“20锅”或“20g”。

表6－1　普通碳素结构钢的牌号、化学成分及脱氧方法

注：Q235A、B级沸腾钢锰含量上限为0．60%。

表6－2　普通碳素结构钢的牌号及力学性能试验（一）

续表

表6－3　普通碳素结构钢的力学性能试验（二）

注：B为试样宽度，a为钢材厚度（直径）。

3．合金工具钢与特殊钢

合金工具钢和特殊钢用“一个数字＋元素符号＋数字前面一位数字”标明钢平均碳的质量分数的千分之几，为避免与结构钢相混淆，工具钢碳的质量分数≥1．0%时，碳的质量分数不标，其后的表示方法与合金结构钢的相同。例如5CrNiMo，表示钢平均碳的质量分数为0．50%，含有铬、镍、钼三种主要合金元素，其质量分数都在1．5%以下。不过，高速钢平均碳的质量分数小于1%时也不用标出。

高质量的钢在钢号的末尾加“A”字，如38CrMoAlA，即属于高级优质钢，而一般优质钢以下的钢均不标字母。但由于合金工具钢一般都是高级优质钢，故合金工具钢钢号后不用标“A”。在铬轴承钢和低铬工具钢中，铬元素后的数字表示铬的质量分数的千分之几，轴承钢前面冠以表示用途的“滚”字的汉语拼音字首“G”，例如GCr15，表示平均铬的质量分数为1．5%的铬轴承钢，又如Cr06表示平均铬的质量分数为0．6%的合金工具钢。