鋼材基礎(chǔ)知識(shí)
一,、鋼的分類方法
鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有八種：
1.按品質(zhì)分類
(1) 普通鋼（磷 P≤0.045%,，硫S≤0.050%）
(2) 優(yōu)質(zhì)鋼（P,、S均≤0.035%）
(3) 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（P≤0.035%，S≤0.030%）
2.按化學(xué)成份分類
(1) 碳素鋼：a.低碳鋼（碳C≤0.25%）,；b.中碳鋼（碳C≤0.25~0.60%）,；c.高碳鋼（碳C≤0.60%）,。
(2) 合金鋼：a.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.按成形方法分類
(1) 鍛鋼；
(2) 鑄鋼,；
(3) 熱軋鋼,；
(4) 冷拉鋼。
4.按金相組織分類
(1) 退火狀態(tài)的：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.萊氏體鋼（珠光體+滲碳體）,。
(2) 正火狀態(tài)的：a.珠光體鋼,；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼,；d.奧氏體鋼,。
(3) 無相變或部分發(fā)生相變的。
5.按用途分類
(1) 建筑及工程用鋼：a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼,；c.鋼筋鋼。
(2) 結(jié)構(gòu)鋼
a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼,；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼,、滲氨鋼、表面淬火用鋼,；(c)易切結(jié)構(gòu)鋼,；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼,。
b.彈簧鋼
c.軸承鋼
(3) 工具鋼：a.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、熱強(qiáng)鋼,、氣閥鋼,；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼,；e.低溫用鋼,；f.電工用鋼。
(5) 專業(yè)用鋼——如橋梁用鋼,、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼,、農(nóng)機(jī)用鋼等,。
6.綜合分類
(1)普通鋼 a.碳素結(jié)構(gòu)鋼：(a) Q195；(b) Q215(A,、B),；(c) Q235(A、B,、C),；(d) Q255(A、B),；(e) Q275,。 b.低合金結(jié)構(gòu)鋼 c.特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼
(2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼）
a.結(jié)構(gòu)鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；(b)合金結(jié)構(gòu)鋼,；(c)彈簧鋼,；(d)易切鋼；(e)軸承鋼,；(f)特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)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)電熱合金鋼,；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼,。
7.按冶煉方法分類
(1) 按爐種分
a.平爐鋼：(a)酸性平爐鋼,；(b)堿性平爐鋼。
b.轉(zhuǎn)爐鋼：(a)酸性轉(zhuǎn)爐鋼,；(b)堿性轉(zhuǎn)爐鋼,。或 (a)底吹轉(zhuǎn)爐鋼,；(b)側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼,；(c)頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。
c. 電爐鋼：(a)電弧爐鋼,；(b)電渣爐鋼,；(c)感應(yīng)爐鋼；(d)真空自耗爐鋼,；(e)電子束爐鋼,。
(2)按脫氧程度和澆注制度分：
a.沸騰鋼,；b.半鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼,；d.特殊鎮(zhèn)靜鋼,。
8.按照外形分類
（1）型材
（2）板材
（3）管材
（4）金屬制品四大類。
二,、常用鋼材種類介紹
（一）型材
1,、角鋼
角鋼有等邊角鋼和不等邊角鋼兩種。等邊角鋼以“L肢寬×肢厚”表示,，不等邊角鋼以“L長(zhǎng)肢寬×短肢寬×肢厚”表示,，單位為mm，如L63×5,，L100×80×8,。
計(jì)算公式：F=d(2b-d)+0.2146(rr-2qq)
d:邊厚，b:邊寬,，r:內(nèi)圓角半徑,，q:邊端圓角半徑
2、槽鋼
槽鋼是截面為凹槽形的長(zhǎng)條鋼材,。其規(guī)格表示方法,，如120*53*5，表示腰高為120毫米,，腿寬為53毫米的槽鋼,，腰厚為5毫米的槽鋼，或稱12#槽鋼,。腰高相同的槽鋼,，如有幾種不同的腿寬和腰厚也需在型號(hào)右邊加a b c 予以區(qū)別，如25a# 25b# 25c#等,。
3,、工字鋼
工字鋼有普通工字鋼和輕型工字鋼兩種。普通工字鋼用“I截面高度的厘米數(shù)”表示,，高度20mm以上的工字鋼,，同一高度有三種腹板厚度，分別記為a,、b,、c，a類腹板最薄,、冀緣最窄,，b類較厚較寬，c類最厚最寬,，如I20a,。同樣高度的輕型工字鋼的翼緣要比普通工字鋼的冀緣寬而薄,，腹板亦薄，輕型工字鋼可用漢語拼音符號(hào)“Q”表示,，如QI40等,。
計(jì)算公式：F=hd+2t(b-d)+0.8584(rr-2qq)
h:高度，d:腰厚,，b:腿寬，t:平均腿厚,，r:內(nèi)圓角半徑,， q:邊端圓角半徑
4、H型鋼
H型鋼分熱軋和焊接二種,。熱軋H型鋼有寬翼緣（H W）,、中翼緣 (HM)、窄翼緣 (HN)和H型鋼柱(HP)等四類,。H型鋼用“高度×寬度×腹板厚度×翼緣厚度”表示,，單位為mm，如HW250×250×9×14,、HM294×200×8×12,。
焊接H型鋼是由鋼板用高頻焊接組合而成，也用“高度×寬度×腹板厚度×翼緣厚度”表示,，如H350×250×10×16,。
計(jì)算公式：F=d(h-2t)+2bt+0.858rr
h:高度，d:腹板厚,，b:翼緣板寬,，t:翼緣板厚，r:內(nèi)圓角半徑,， q:邊端圓角半徑
（二）板材
鋼板的分類
按厚度分類：薄板 中板 厚板 特厚板
按生產(chǎn)方法分類：熱軋鋼板 冷軋鋼板
按表面特征分類： 鍍鋅板 （熱鍍鋅板,、電鍍鋅板） 鍍錫板 復(fù)合鋼板 彩色涂層鋼板
按用途分類：
橋梁鋼板 鍋爐鋼板 造船鋼板 裝甲鋼板 汽車鋼板 屋面鋼板 結(jié)構(gòu)鋼板 電工鋼板（硅鋼片） 彈簧鋼板 其他
（三）鋼管
鋼管的分類：
鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管（有縫管）兩大類。
按斷面形狀又可分為圓管和異形管,，廣泛應(yīng)用的是圓形鋼管,，但也有一些方形、矩形,、半圓形,、六角形、等邊三角形,、八角形等異形鋼管,。
對(duì)于承受流體壓力的鋼管都要進(jìn)行液壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)其耐壓能力和質(zhì)量，在規(guī)定的壓力下不發(fā)生泄漏,、浸濕或膨脹為合格,，有些鋼管還要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或需方要求進(jìn)行卷邊試驗(yàn),、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)等,。
1,、無縫鋼管
無縫鋼管：無縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋,、冷軋或冷撥制成,。無縫管的規(guī)格用外徑*壁厚毫米數(shù)表示。無縫鋼管分熱軋和冷軋（撥）無縫鋼管兩類,。
熱軋無縫鋼管分一般鋼管,，低、中壓鍋爐鋼管,，高壓鍋爐管,、合金鋼管、不銹鋼管,、石油裂化管,、地質(zhì)鋼管和其它鋼管等。
冷軋（撥）無縫鋼管除分一般鋼管,、低中壓鍋爐鋼管,、高壓鍋爐管、合金鋼管,、不銹鋼管,、石油裂化管、其它鋼管外,，還包括碳素薄壁鋼管,、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管,、異型鋼管,。
無縫管外徑一般大于32mm，壁厚2.5-75mm,，冷軋無縫鋼管外徑可以到6mm,，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm,，壁厚小于0.25mm,，冷軋比熱軋尺寸精度高。
結(jié)構(gòu)用無縫鋼管（GB/T8162-2008）是用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的無縫鋼管,。
流體輸送用無縫鋼管（GB/T8163-2008）是用于輸送水,、油、氣等流體的一般無縫鋼管。
低中壓鍋爐用無縫鋼管（GB3087-2008）是用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管,、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管,、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔（軋）無縫鋼管,。
高壓鍋爐用無縫鋼管（GB5310-2008）是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼,、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管。
化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管（GB6479-2000）是適用于工作溫度為-40~400℃,、工作壓力為10~30Ma的化工設(shè)備和管道的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼無縫鋼管,。
石油裂化用無縫鋼管（GB9948-2013）是適用于石油精煉廠的爐管、熱交換器和管道無縫鋼管,。
地質(zhì)鉆探用鋼管（YB235-70）是供地質(zhì)部門進(jìn)行巖心鉆探使用的鋼管,，按用途可分為鉆桿、鉆鋌,、巖心管、套管和沉淀管等,。
金剛石巖芯鉆探用無縫鋼管（GB3423-82）是用于金剛石巖芯鉆探的鉆桿,、巖心桿、套管的無縫鋼管,。
石油鉆探管（YB528-65）是用于石油鉆探兩端內(nèi)加厚或外加厚的無縫鋼管,。鋼管分車絲和不車絲兩種，車絲管用接頭聯(lián)結(jié),，不車絲管用對(duì)焊的方法與工具接頭聯(lián)結(jié),。
船舶用碳鋼無縫鋼管（GB5213-85）是制造船舶I級(jí)耐壓管系、Ⅱ級(jí)耐壓管系,、鍋爐及過熱器用的碳素鋼無縫鋼管,。碳素鋼無縫鋼管管壁工作溫度不超過450℃，合金鋼無縫鋼管管壁工作溫度超過450℃,。
汽車半軸套管用無縫鋼管（GB3088-82）是制造汽車半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無縫鋼管,。
柴油機(jī)用高壓油管（GB3093-2002）是制造柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓管用的冷拔無縫鋼管。
液壓和氣動(dòng)缸筒用精密內(nèi)徑無縫鋼管（GB8713-88）是制造液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋精密無縫鋼管,。
冷拔或冷軋精密無縫鋼管（GB3639-2000）是用于機(jī)械結(jié)構(gòu),、液壓設(shè)備的尺寸精度高和表面光潔度好的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。選用精密無縫鋼管制造機(jī)械結(jié)構(gòu)或液壓設(shè)備等,，可以大大節(jié)約機(jī)械加工工時(shí),，提高材料利用率，同時(shí)有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,。
結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管（GB/T14975-2012）是廣泛用于化工,、石油、輕紡,、醫(yī)療,、食品,、機(jī)械等工業(yè)的耐腐蝕管道和結(jié)構(gòu)件及零件的不銹鋼制成的熱軋（擠、擴(kuò)）和冷拔（軋）無縫鋼管,。
流體輸送用不銹鋼無縫鋼管（GB/T14976-2012）是用于輸送流體的不銹鋼制成的熱軋（擠,、擴(kuò)）和冷拔（軋）無縫鋼管。
異型無縫鋼管是除了圓管以外的其他截面形狀的無縫鋼管的總稱,。按鋼管截面形狀尺寸的不同又可分為等壁厚異型無縫鋼管（代號(hào)為D）,、不等壁厚異型無縫鋼管（代號(hào)為BD）、變直徑異型無縫鋼管（代號(hào)為BJ）,。異型無縫鋼管廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件,、工具和機(jī)械零部件。和圓管相比,，異型管一般都有較大的慣性矩和截面模數(shù),，有較大的抗彎抗扭能力，可以大大減輕結(jié)構(gòu)重量,，節(jié)約鋼材無縫鋼管價(jià)格
牌號(hào)與化學(xué)成分
GB9948-2013
鋼管外徑和壁厚的允許偏差
GB9948-2013
鋼管最小壁厚的允許偏差
GB9948-2013
牌號(hào)與化學(xué)成分
GB/T8163-2008
鋼管外徑（D）的允許偏差（mm）
GB/T8163-2008
GB/T8163-2008
2,、焊管
焊接鋼管是指用鋼帶或鋼板彎曲變形為圓形、方形等形狀后再焊接成的,、表面有接縫的鋼管,。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高,，品種規(guī)格多,，設(shè)備資少，但一般強(qiáng)度低于無縫鋼管,。20世紀(jì)30年代以來,，隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，焊縫質(zhì)量不斷提高,，焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多,，并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接鋼管為碳素結(jié)構(gòu)鋼,。按焊接方法不同可分為電弧焊管,、高頻或低頻電阻焊管、氣焊管,、爐焊管,、邦迪管等。按焊縫形狀可分為直縫焊管和螺旋焊管,。
電焊鋼管用于石油鉆采和機(jī)械制造業(yè)等,。爐焊管可用作水煤氣管等，大口徑直縫焊管用于高壓油氣輸送等；螺旋焊管用于油氣輸送,、管樁,、橋墩等。焊接鋼管比無縫鋼管成本低,、生產(chǎn)效率高,。直縫焊管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高,，成本低,，發(fā)展較快。螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高,，能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管,，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長(zhǎng)度的直縫管相比,，焊縫長(zhǎng)度增加30~100%,，而且生產(chǎn)速度較低。因此,，較小口徑的焊管大都采用直縫焊,，大口徑焊管則大多采用螺旋焊。
焊接鋼管采用的坯料是鋼板或帶鋼,，因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊（電阻焊）管和自動(dòng)電弧焊管,。因其焊接形式的不同分為直縫焊管和螺旋焊選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 管兩種,。因其端部形狀又分為圓形焊管和異型（方、扁等）焊管,。焊管因其材質(zhì)和用途不同而分為如下若干品種：
GB/T3091-2008（低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管）,。主要用于輸送水、煤氣,、空氣,、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途管。其代表材質(zhì)Q235A級(jí)鋼,。
GB/T3092-1993（低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管）,。主要用于輸送水、煤氣,、空氣,、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其它用途管。其代表材質(zhì)為：Q235A級(jí)鋼,。
GB/T14291-1992（礦用流體輸送焊接鋼管）,。主要用于礦山壓風(fēng)、排水、軸放瓦斯用直縫焊接鋼管,。其代表材質(zhì)Q235A,、B級(jí)鋼。GB/T14980-1994（低壓流體輸送用大直徑電焊鋼管）,。主要用于輸送水,、污水、煤氣,、空氣,、采暖蒸汽等低壓流體和其它用途。其代表材質(zhì)Q235A級(jí)鋼,。
GB/T12770-1991（機(jī)械結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接鋼管）,。主要用于機(jī)械、汽車,、自行車,、家具、賓館和飯店裝飾及其他機(jī)械部件與結(jié)構(gòu)件,。其代表材質(zhì)0Cr13,、1Cr17、00Cr19Ni11,、1Cr18Ni9,、0Cr18Ni11Nb等。
GB/T12771-2008（流體輸送用不銹鋼焊接鋼管）,。主要用于輸送低壓腐蝕性介質(zhì),。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr19Ni9,、00Cr19Ni11,、00Cr17、0Cr18Ni11Nb,、0017Cr17Ni14Mo2等,。
碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)表示方法及符號(hào)
碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)由代表屈服強(qiáng)度字母、屈服強(qiáng)度數(shù)值,、質(zhì)量等級(jí)符號(hào),、脫氧方法符號(hào)等4個(gè)部分按順序組成；如：Q235AF
符號(hào)：
Q 鋼材屈服強(qiáng)度
A,、B,、C、D分別為質(zhì)量等級(jí)
F 沸騰鋼
Z 鎮(zhèn)靜鋼
TZ 特殊鎮(zhèn)靜鋼
在牌號(hào)組成表示方法中,，“Z”和“TZ”符號(hào)可以省略
鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分（GB/T3091)
焊管的力學(xué)性能(GB/T3091)
焊管的公稱口徑與鋼管的外徑,、壁厚對(duì)照表(GB/T3091)
鋼管外徑D,、壁厚t的允許偏差（GB/T3091)
3、鑄鐵管
常用不銹鋼牌號(hào)對(duì)照 ：
4,、不銹鋼
銹鋼的分類及特點(diǎn)
奧氏體不銹鋼特性用途
三,、鋼材的機(jī)械性能
1、屈服點(diǎn)（σs）鋼材或試樣在拉伸時(shí),，當(dāng)荷載超過彈性極限,，即使荷載不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形,，稱此現(xiàn)象為屈服,，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。
設(shè)Fs為屈服點(diǎn)s處的外力,，S為試樣斷面積,，則屈服點(diǎn)σs =Fs/S(MPa)，MPa稱為兆帕等于N（牛頓）/mm2,，（MPa=106Pa,，Pa：帕斯卡=N/m2）
2、屈服強(qiáng)度（σ0.2）有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯,，在測(cè)量上有困難,，因此為了衡量材料的屈服特性，規(guī)定產(chǎn)生永久殘余塑性變形等于一定值（一般為原長(zhǎng)度的0.2%）時(shí)的應(yīng)力,，稱為條件屈服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱屈服強(qiáng)度 σ0.2 ,。
3、抗拉強(qiáng)度（σb）材料在拉伸過程中,，從開始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值,。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還有抗壓強(qiáng)度,、抗彎強(qiáng)度等,。
設(shè)Fb為材料被拉斷前達(dá)到的最大拉力,，S為試樣截面面積,，則抗拉強(qiáng)度σb= Fb/S（MPa）。
4,、伸長(zhǎng)率（δs）材料在拉斷后,，其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率?！ ?/p>
5,、屈強(qiáng)比（σs/σb）鋼材的屈服點(diǎn)（屈服強(qiáng)度）與抗拉強(qiáng)度的比值，稱為屈強(qiáng)比,。屈強(qiáng)比越大,，結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高,，一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6-0.65，低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86,。
