第十三講 什么是特殊鋼？

         什么是特殊鋼？ 對(duì)特殊鋼尚無統(tǒng)一的定義和概念，一般認(rèn)為特殊鋼是指具有特殊的化學(xué)成分（合金化）、采用特殊的工藝生產(chǎn)、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(qiáng)度和韌性、物理性能、化學(xué)性能、生物相容性和工藝性能。 我國(guó)與日本、歐盟對(duì)特殊鋼的定義比較接近，將特殊鋼分成碳素鋼、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(chǎn)量的70％。主要鋼種優(yōu)特殊碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、合金結(jié)構(gòu)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(gè)特殊鋼牌號(hào)、約50000個(gè)品種規(guī)格。特殊鋼除了種類繁多之外，在規(guī)格上也表現(xiàn)出與普通鋼不同的特點(diǎn)。除了板、管、絲、帶、棒和異型材之外，還有復(fù)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(guó)鋼號(hào)表示方法概述

鋼的牌號(hào)簡(jiǎn)稱鋼號(hào)，是對(duì)每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語言。我國(guó)的鋼號(hào)表示方法，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法》（GB221-79）中規(guī)定，采用漢語拼音字母、化學(xué)元素符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法表示。即： ①鋼號(hào)中化學(xué)元素采用化學(xué)符號(hào)表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。 ②產(chǎn)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(xué)元素含量（%）采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示

 

二、我國(guó)鋼號(hào)表示方法的分類說明

1．碳素結(jié)構(gòu)鋼

u 由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)冠以“Q”，代表鋼材的屈服點(diǎn)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服點(diǎn)（σs）為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。

u 必要時(shí)鋼號(hào)后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級(jí)和脫氧方法的符號(hào)。質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B、C、D。脫氧方法符號(hào)：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號(hào)，即Z和TZ都可不標(biāo)。例如Q235-AF表示A級(jí)沸騰鋼。

u 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(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號(hào)zui后附加表示用途的字母。

2．碳素結(jié)構(gòu)鋼

u 鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)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(hào)為“45”，它不是順序號(hào)，所以不能讀成45號(hào)鋼。

u 錳含量較高的碳素結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)將錳元素標(biāo)出，例如50Mn。

u 沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及專門用途的碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在鋼號(hào)zui后特別標(biāo)出，例如平均碳含量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼，其鋼號(hào)為10b。

3．碳素工具鋼

u 鋼號(hào)冠以“T”，以免與其他鋼類相混。

u 鋼號(hào)中的數(shù)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%。

u 錳含量較高者，在鋼號(hào)zui后標(biāo)出“Mn”，例如“T8Mn”。

u 碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般碳素工具鋼低，在鋼號(hào)zui后加注字母“A”，以示區(qū)別，例如“T8MnA”。

4．易切削鋼

u 鋼號(hào)冠以“Y”，以區(qū)別于碳素結(jié)構(gòu)鋼。

u 字母“Y”后的數(shù)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(hào)為“Y30”。

u 錳含量較高者，亦在鋼號(hào)后標(biāo)出“Mn”，例如“Y40Mn”。

5．合金結(jié)構(gòu)鋼

u 鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr。

u 鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量＜1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，例如鋼號(hào)“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(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。

u 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(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。

u 鋼應(yīng)在鋼號(hào)zui后加“A”，以區(qū)別于一般鋼。

u 專門用途的合金結(jié)構(gòu)鋼，鋼號(hào)冠以（或后綴）代表該鋼種用途的符號(hào)。例如鉚螺的30CrMnSi鋼，鋼號(hào)表示為ML30CrMnSi。

6．低合金高強(qiáng)度鋼

u 鋼號(hào)的表示方法，基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。

u 對(duì)專業(yè)用低合金高強(qiáng)度鋼，應(yīng)在鋼號(hào)zui后標(biāo)明。例如16Mn鋼，用于橋梁的鋼種為“16Mnq”，汽車大梁的鋼種為“16MnL”，壓力容器的鋼種為“16MnR”。

7．彈簧鋼 彈簧鋼按化學(xué)成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼號(hào)表示方法，前者基本上與碳素結(jié)構(gòu)鋼相同，后者基本上與合金結(jié)鋼相同。

8．滾動(dòng)軸承鋼

u 鋼號(hào)冠以字母“G”，表示滾動(dòng)軸承鋼類。

u 高碳鉻軸承鋼鋼號(hào)的碳含量不標(biāo)出，鉻含量以千分之幾表示例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號(hào)表示方法，基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。

9．合金工具鋼和高速工具鋼

u 合金工具鋼鋼號(hào)的平均碳含量≥1.0%時(shí)，不標(biāo)出碳含量；當(dāng)平均碳含量＜1.0%時(shí)，以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。

u 鋼中合金元素含量的表示方法，基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。但對(duì)鉻含量較低的合金工具鋼鋼號(hào)，其鉻含量以千分之幾表示，并在表示含量的數(shù)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(qū)別開來。例如Cr06。

u 高速工具鋼的鋼號(hào)一般不標(biāo)出碳含量，只標(biāo)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(hào)表示為“W18Cr4V”。鋼號(hào)冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號(hào)。

10．不銹鋼和耐熱鋼

u 鋼號(hào)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(hào)前分別冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。

u 對(duì)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(jié)構(gòu)鋼對(duì)微合金元素的表示方法標(biāo)出。

11．焊條鋼 它的鋼號(hào)前冠以字母“H”，以區(qū)別于其他鋼類。例如不銹鋼焊絲為“H2Cr13”，可以區(qū)別于不銹鋼“2Cr13”。

12．電工用硅鋼

u 鋼號(hào)由字母和數(shù)字組成。鋼號(hào)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。

u 字母之后的數(shù)字表示鐵損值（W/kg）的100倍。

u 鋼號(hào)尾部加字母“G”者，表示在高頻率下檢驗(yàn)的；未加“G”者，表示在頻率為50周波下檢驗(yàn)的。 例如鋼號(hào)DW470表示電工用冷軋無取向硅鋼產(chǎn)品在50赫頻率時(shí)的zui大單位重量鐵損值為4.7W/kg。

13．電工用純鐵

u 它的牌號(hào)由字母“DT”和數(shù)字組成，“DT”表示電工用純鐵，數(shù)字表示不同牌號(hào)的順序號(hào)，例如DT3。

u 在數(shù)字后面所加的字母表示電磁性能：A-級(jí)、E-級(jí)、C-級(jí)，例如DT8A。