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标准知识荟萃(一):材料分类、相关国标标准介绍及钢材牌号示意

2022-04-19 作者:火狐体育官网   来源:火狐体育官方网站app

  在了解“材料牌号”定义之前,我们先分清楚在日常应用中容易混淆的两个定义,即:材料与材质。

  造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料。是一个宏观定义。

  材质:简单的说就是物体看起来是什么质地。材质可以看成是材料和质感的结合。

  在实际工作中,就金属材料而言,通常材质(学名:牌号)是指钢材的钢种与质量,一般泛指钢的牌号。可以理解成材料是一类钢或其他材料,而材质是一种钢。

  截止2018年06月01日,中国国家标准化管理委员会已推行的材料牌号相关标准,共计52个国标,涉及冶金(45个)、电子(3个)、化工(1个)、橡胶(2个)四个行业,其中,现行国标29个,废止国标23个。冶金行业是材料牌号的主要起草及制定行业,且日常应用中钢铁产品牌号使用最多,最为广泛。详细见下表:

  钢铁产品牌号表示方法,我国现有两个推荐性国家标准,即GB/T221-2008《钢铁产品牌号表示方法》和GB/T17616-2013《钢铁及合金统一数字代号体系》。前者仍采用汉语拼音、化学元素符号及阿拉伯数字相结合的原则命名钢铁牌号,后者要求凡列入国家标准和行业标准的钢铁产品,应同时列入产品牌号和统一数字代号,相互对照并列使用。

  非合金钢、低合金钢和合金钢元素规定含量界限值(摘自GB/ T13304.1-2008)见表1-2。

  注:(1)La系元素含量,也可为混合稀土含量总量;(2)当Cr、Cu、Mo、Ni(Nb、Ti、V、Zr)四种元素,其中有两种、三种或四种元素同时被定在钢中时,对于低合金钢,应同时考虑这些元素中每种元素的规定含量,所有这些元素的规定含量总和,应不大于规定两种、三种或四种元素周期律中每种最高界限值总和的70%。如果这些元素的规定含量总和大于规定元素中每种元素最高界限值总和的70%,即使这些元素每种元素规定量低于规定的最高界限值,也应划入合金钢。

  钢的牌号由代表屈服点的字母“Q”,最低屈服点值(MPa),质量等级符号A、B、C、D和脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。

  由于D级质量钢均为特殊镇静钢,故“TZ”符号可以省略。如Q235-D-TZ可写为Q235D。符号“Z”可省略。

  优质碳素结构钢是以万分这几的平均含量来表示,如45钢,碳的平均含量为万分之四十五,即0.45%.

  GB/T 699-2015标准中有了统一数字代号,45钢的统一数字代号为U20452。

  GB/T 1591-2008标准中,钢牌号表示方法与GB/T700-1988标准中的表示方法相同,并构成了Q系列用钢,如Q390、Q420等。

  合金结构钢牌号表示方法是以万分之几的平均含碳量标出阿拉伯数字,其合金元素含量平均量少于1.5%时,牌号中仅标出化学元素符号,一般不标出含量。当平均含量达11.50%~2.49%,2.50%~3.49%,…22.50%~23.49%时,则在化学元素符号后面相应标出2,3,…23等数值。如25Cr2Ni4WA钢其主要化学成分碳平均含量为万分之二十五,铬的最高含量值多于1.50%,镍的含量4%左右,钨的含量值少于1.50%,A表示为高级优质钢。

  普通锰含量碳素工具钢,在牌号前冠以T字,后面阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计)。如平均碳含量为0.80%的碳素工具钢,其牌号为T8。

  合金工具钢和高速工具钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。采用表1-1规定的化学元素符号和阿拉伯数字表示,但一般不标明碳含量数字。如平均碳含量为1.60 %,铬含量为11.75%, 钼含量为0.50%,钒含量为0.20%的合金工具钢,其牌号为12CrMoV; 若平均碳含量小于1.00%时,可采用一位数字表示碳含量(以千分之几计)。如平均碳含量为0.80%,硅含量为0.45%,锰含量为0.95%的合金工具钢,其牌号为8MnSi;低铬(平均铬含量小于1%)的合金工具钢,在铬含量(以千分之几计)前加“0”。如平均铬含量为0.60%的合金工具钢,其牌号为Cr06。平均碳含量为0.85%,钨含量为6.00%,钼含量为0.50%,铬含量为4.00%,钒含量为2.00%的高速工具钢,其牌号为W6Mo5Cr4V2。牌号前冠以“C”时,表示其平均碳含量高于通用牌号的平均碳含量。

  在塑料模具用钢牌号前冠以符号“SM”即可。现行国家标准中,仅GB/T 1299-2000标准中有3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo两个牌号为塑料模具用钢,但牌号前均未冠以“SM”。在行业标准中,塑料模具用钢牌号均冠有“SM”符号,如SM3Cr2Mo等。

  结构钢牌号尾部加有英文字母“H”者为保证淬透性结构钢,如40 CrH等。

  易切削钢牌号前均冠有汉语拼音大写字母“Y”,阿拉伯数字表示平均碳含量(以万分之几计)。加硫易切削钢和加硫磷易切削钢,在符号Y和阿拉伯数字后加易切削元素符号。如平均碳素含量为0.15%的易切削钢,其牌号为Y15。较高锰含量的加硫或或硫锰易切削钢,在符号Y 和阿拉伯数字后加锰元素符号。如平均碳含量为0.40%,锰含量1.20%~1.25%的易切削钢,其牌号为Y40Mn。含钙、铅等易切削元素的易切削钢,在符号Y和阿拉伯数字后加锰元素符号。如平均碳含量为0.15%,铅含量为0.15%~0.35%的易切削钢,其牌号为Y15Pb;平均碳含量为0.45%,钙含量为0.002%~0.006%的易切削钢,其牌号为Y45Ca.

  不锈钢和耐热钢牌号均采用表1-1中的合金(化学)元素符号和阿拉伯数字表示,易切削不锈钢和耐热钢在牌号头部加“Y”。

  一般用一位阿拉伯数字表示平均碳含量(以千分之几计);当平均碳含量不小于1.00%时,采用两位阿拉伯数字表示;当碳含量上限小于0.10%时,以“0”表示含碳量;当碳含量上限不大于0.03%,大于0.01%时,以“03”表示碳含量(超低碳);当碳含量上限不大于0.01%时(超低碳)时,以“01”表示碳含量;当碳含量没有规定下限值时,采用阿拉伯数字表示含碳量上限值。

  耐候钢是抗大气腐蚀的低合金高强度结构钢。高耐候用结构钢牌号尾部加“GNH”符号;焊接结构用耐候钢在牌号尾部加“NH”符号,如Q295GNH和Q295NH等。

  焊接用钢包括焊接用碳素钢、焊接用合金钢和焊接用不锈钢等,其牌号表示方法是在各类焊接用钢牌号头部加符号“H”。如H08、H08Mn2Si和HICr18Ni9等。高级优质焊接用钢,另在牌号尾部加“A”。

  轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈钢和高温轴承钢等四大类。这里仅介绍高碳铬轴承钢牌号表示方法。

  在牌号头部加符号“G”,但不标明碳含量。铬含量以千分之几计,其他合金元素按合金结构钢的合金含量表示。如平均铬含量为1.50%的高碳铬轴承钢,其牌号为 GCr15。

  1)以屈服强度和抗拉强度力学性能为主的牌号表示方法,如ZG200-400等。ZG是代表铸钢的符号,200和400分别是屈服强度和抗拉强度的最低值( MPa)。

  2)以化学成分为主的牌号表示方法,如ZG20Cr13等。Cr为铬元素符号,20为平均碳含量(以万分之几计),13为铬平均含量(质量分数)(%)。

  3)另加一些字母和符号分别表示不同的含义,如ZD345-570为一般工程与结构用低合金铸钢;ZG200-400H为焊接结构有用碳素铸钢;ZGMn 13为铸钢。

  表中HT250是以抗拉强度表示灰铸铁牌号的代表,250表示抗拉强度的最低值(MPa)。

  QT400-15和KTH350-10等牌号后面的数值分别表示抗拉强度(MPa)和断后伸长率(%)的最低值。

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