什么是特殊鋼
對特殊鋼尚無統一的定義和概念,一般認為特殊鋼是指具有特殊的化學成分(合金化)、采用特殊的工藝生產、具備特殊的組織和性能、能夠滿足特殊需要的鋼類。與普通鋼相比,特殊鋼具有更高的強度和韌性、物理性能、化學性能、生物相容性和工藝性能。
我國與日本、歐盟對特殊鋼的定義比較接近,將特殊鋼分成優質碳素鋼、合金鋼、高合金鋼(合金元素大于10%)三大類,其中合金鋼和高合金鋼占特殊鋼產量的70%。主要鋼種優特殊碳素結構鋼、碳素工具鋼、碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、合金結構鋼、滾珠軸承鋼、合金工具鋼、高合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱鋼,以及高溫合金、精密合金、電熱合金等。目前世界上有近2000個特殊鋼牌號、約50000個品種規格。特殊鋼除了種類繁多之外,在規格上也表現出與普通鋼不同的特點。除了板、管、絲、帶、棒和異型材之外,還有復合材、表面合金化材、表面處理材、精鍛材、精密鑄件、粉末冶金制品等。
一、我國鋼號表示方法概述
鋼的牌號簡稱鋼號,是對每一種具體鋼產品所取的名稱,是人們了解鋼的一種共同語言。我國的鋼號表示方法,根據國家標準
《鋼鐵產品牌號表示方法》(GB221-79)中規定,采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數字相結合的方法表示。即:
①鋼號中化學元素采用國際化學符號表示,例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”(或“Xt”)表示。
②產品名稱、用途、冶煉和澆注方法等,一般采用漢語拼音的縮寫字母表示。
③鋼中主要化學元素含量(%)采用阿拉伯數字表示。
二、我國鋼號表示方法的分類說明
1.碳素結構鋼 ①由Q+數字+質量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”,代表鋼材的屈服點,后面的數字表示屈服點數值,單位是MPa例如Q235表示屈服點(σs)為235 MPa的碳素結構鋼。
②必要時鋼號后面可標出表示質量等級和脫氧方法的符號。質量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號:F表示沸騰鋼;b表示半鎮靜鋼:Z表示鎮靜鋼;TZ表示特殊鎮靜鋼,鎮靜鋼可不標符號,即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。
③專門用途的碳素鋼,例如橋梁鋼、船用鋼等,基本上采用碳素結構鋼的表示方法,但在鋼號最后附加表示用途的字母。
2.優質碳素結構鋼
①鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,例如平均碳含量為0.45%的鋼,鋼號為“45”,它不是順序號,所以不能讀成45號鋼。
②錳含量較高的優質碳素結構鋼,應將錳元素標出,例如50Mn。
③沸騰鋼、半鎮靜鋼及專門用途的優質碳素結構鋼應在鋼號最后特別標出,例如平均碳含量為0.1%的半鎮靜鋼,其鋼號為10b。
3.碳素工具鋼
①鋼號冠以“T”,以免與其他鋼類相混。
②鋼號中的數字表示碳含量,以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。
③錳含量較高者,在鋼號最后標出“Mn”,例如“T8Mn”。
④高級優質碳素工具鋼的磷、硫含量,比一般優質碳素工具鋼低,在鋼號最后加注字母“A”,以示區別,例如“T8MnA”。
4.易切削鋼
①鋼號冠以“Y”,以區別于優質碳素結構鋼。
②字母“Y”后的數字表示碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,例如平均碳含量為0.3%的易切削鋼,其鋼號為“Y30”。
③錳含量較高者,亦在鋼號后標出“Mn”,例如“Y40Mn”。
5.合金結構鋼
①鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,如40Cr。
②鋼中主要合金元素,除個別微合金元素外,一般以百分之幾表示。當平均合金含量<1.5%時,鋼號中一般只標出元素符號,而不標明含量,但在特殊情況下易致混淆者,在元素符號后亦可標以數字“1”,例如鋼號“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者鉻含量為0.4-0.6%,后者為0.9-1.2%,其余成分全部相同。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時,在元素符號后面應標明含量,可相應表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B、稀土RE等合金元素,均屬微合金元素,雖然含量很低,仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%,硼為0.001-0.005%。
④高級優質鋼應在鋼號最后加“A”,以區別于一般優質鋼。
⑤專門用途的合金結構鋼,鋼號冠以(或后綴)代表該鋼種用途的符號。例如鉚螺專用的30CrMnSi鋼,鋼號表示為ML30CrMnSi。
6.低合金高強度鋼
①鋼號的表示方法,基本上和合金結構鋼相同。
②對專業用低合金高強度鋼,應在鋼號最后標明。例如16Mn鋼,用于橋梁的專用鋼種為“16Mnq”,汽車大梁的專用鋼種為“16MnL”,壓力容器的專用鋼種為“16MnR”。
7.彈簧鋼
彈簧鋼按化學成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類,其鋼號表示方法,前者基本上與優質碳素結構鋼相同,后者基本上與合金結鋼相同。
8.滾動軸承鋼
①鋼號冠以字母“G”,表示滾動軸承鋼類。
②高碳鉻軸承鋼鋼號的碳含量不標出,鉻含量以千分之幾表示例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號表示方法,基本上和合金結構鋼相同。
9.合金工具鋼和高速工具鋼
①合金工具鋼鋼號的平均碳含量≥1.0%時,不標出碳含量;當平均碳含量<1.0%時,以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。
②鋼中合金元素含量的表示方法,基本上與合金結構鋼相同。但對鉻含量較低的合金工具鋼鋼號,其鉻含量以千分之幾表示,并在表示含量的數字前加“0”,以便把它和一般元素含量按百分之幾表示的方法區別開來。例如Cr06。
③高速工具鋼的鋼號一般不標出碳含量,只標出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如鎢系高速鋼的鋼號表示為“W18Cr4V”。鋼號冠以字母“C”者,表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號。
10.不銹鋼和耐熱鋼
①鋼號中碳含量以千分之幾表示。例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為0.2%;若鋼中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,鋼號前分別冠以“00”及“0”表示之,例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。
②對鋼中主要合金元素以百分之幾表示,而鈦、鈮、鋯、氮……等則按上述合金結構鋼對微合金元素的表示方法標出。
11.焊條鋼
它的鋼號前冠以字母“H”,以區別于其他鋼類。例如不銹鋼焊絲為“H2Cr13”,可以區別于不銹鋼“2Cr13”。
12.電工用硅鋼
①鋼號由字母和數字組成。鋼號頭部字母DR表示電工用熱軋硅鋼,DW表示電工用冷軋無取向硅鋼,DQ表示電工用冷軋取向硅鋼。
②字母之后的數字表示鐵損值(W/kg)的100倍。
③鋼號尾部加字母“G”者,表示在高頻率下檢驗的;未加“G”者,表示在頻率為50周波下檢驗的。
例如鋼號DW470表示電工用冷軋無取向硅鋼產品在50赫頻率時的最大單位重量鐵損值為4.7W/kg。
13.電工用純鐵
①它的牌號由字母“DT”和數字組成,“DT”表示電工用純鐵,數字表示不同牌號的順序號,例如DT3。
②在數字后面所加的字母表示電磁性能:A——高級、E——特級、C——超級,例如DT8A。