什么是特殊钢? 对特殊钢尚无统一的定义和概念,一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分(合金化)、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。与普通钢相比,特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。 我国与日本、欧盟对特殊钢的定义比较接近,将特殊钢分成碳素钢、合金钢、高合金钢(合金元素大于10%)三大类,其中合金钢和高合金钢占特殊钢产量的70%。主要钢种优特殊碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢,以及高温合金、精密合金、电热合金等。目前世界上有近2000个特殊钢牌号、约50000个品种规格。特殊钢除了种类繁多之外,在规格上也表现出与普通钢不同的特点。除了板、管、丝、带、棒和异型材之外,还有复合材、表面合金化材、表面处理材、精锻材、精密铸件、粉末冶金制品等。
一、我国钢号表示方法概述
钢的牌号简称钢号,是对每一种具体钢产品所取的名称,是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法,根据国家标准 《钢铁产品牌号表示方法》(gb221-79)中规定,采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即: ①钢号中化学元素采用化学符号表示,例如si,mn,cr……等。混合稀土元素用“re”(或“xt”)表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,一般采用汉语拼音的缩写字母表示。 ③钢中主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示
二、我国钢号表示方法的分类说明
1.碳素结构钢
u 由q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是mpa例如q235表示屈服点(σs)为235 mpa的碳素结构钢。
u 必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为a、b、c、d。脱氧方法符号:f表示沸腾钢;b表示半镇静钢:z表示镇静钢;tz表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即z和tz都可不标。例如q235-af表示a级沸腾钢。
u 专门用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用碳素结构钢的表示方法,但在钢号zui后附加表示用途的字母。
2.碳素结构钢
u 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.45%的钢,钢号为“45”,它不是顺序号,所以不能读成45号钢。
u 锰含量较高的碳素结构钢,应将锰元素标出,例如50mn。
u 沸腾钢、半镇静钢及专门用途的碳素结构钢应在钢号zui后特别标出,例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢,其钢号为10b。
3.碳素工具钢
u 钢号冠以“t”,以免与其他钢类相混。
u 钢号中的数字表示碳含量,以平均碳含量的千分之几表示。例如“t8”表示平均碳含量为0.8%。
u 锰含量较高者,在钢号zui后标出“mn”,例如“t8mn”。
u 碳素工具钢的磷、硫含量,比一般碳素工具钢低,在钢号zui后加注字母“a”,以示区别,例如“t8mna”。
4.易切削钢
u 钢号冠以“y”,以区别于碳素结构钢。
u 字母“y”后的数字表示碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.3%的易切削钢,其钢号为“y30”。
u 锰含量较高者,亦在钢号后标出“mn”,例如“y40mn”。
5.合金结构钢
u 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,如40cr。
u 钢中主要合金元素,除个别微合金元素外,一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量,但在特殊情况下易致混淆者,在元素符号后亦可标以数字“1”,例如钢号“12crmov”和“12cr1mov”,前者铬含量为0.4-0.6%,后者为0.9-1.2%,其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时,在元素符号后面应标明含量,可相应表示为2、3、4……等。例如18cr2ni4wa。
u 钢中的钒v、钛ti、铝al、硼b、稀土re等合金元素,均属微合金元素,虽然含量很低,仍应在钢号中标出。例如20mnvb钢中。钒为0.07-0.12%,硼为0.001-0.005%。
u 钢应在钢号zui后加“a”,以区别于一般钢。
u 专门用途的合金结构钢,钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如铆螺的30crmnsi钢,钢号表示为ml30crmnsi。
6.低合金高强度钢
u 钢号的表示方法,基本上和合金结构钢相同。
u 对专业用低合金高强度钢,应在钢号zui后标明。例如16mn钢,用于桥梁的钢种为“16mnq”,汽车大梁的钢种为“16mnl”,压力容器的钢种为“16mnr”。
7.弹簧钢 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类,其钢号表示方法,前者基本上与碳素结构钢相同,后者基本上与合金结钢相同。
8.滚动轴承钢
u 钢号冠以字母“g”,表示滚动轴承钢类。
u 高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出,铬含量以千分之几表示例如gcr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法,基本上和合金结构钢相同。
9.合金工具钢和高速工具钢
u 合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时,不标出碳含量;当平均碳含量<1.0%时,以千分之几表示。例如cr12、crwmn、9sicr、3cr2w8v。
u 钢中合金元素含量的表示方法,基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号,其铬含量以千分之几表示,并在表示含量的数字前加“0”,以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如cr06。
u 高速工具钢的钢号一般不标出碳含量,只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“w18cr4v”。钢号冠以字母“c”者,表示其碳含量高于未冠“c”的通用钢号。
10.不锈钢和耐热钢
u 钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2cr13”钢的平均碳含量为0.2%;若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之,例如00cr17ni14mo2、0cr18 ni9等。
u 对钢中主要合金元素以百分之几表示,而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。
11.焊条钢 它的钢号前冠以字母“h”,以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“h2cr13”,可以区别于不锈钢“2cr13”。
12.电工用硅钢
u 钢号由字母和数字组成。钢号头部字母dr表示电工用热轧硅钢,dw表示电工用冷轧无取向硅钢,dq表示电工用冷轧取向硅钢。
u 字母之后的数字表示铁损值(w/kg)的100倍。
u 钢号尾部加字母“g”者,表示在高频率下检验的;未加“g”者,表示在频率为50周波下检验的。 例如钢号dw470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的zui大单位重量铁损值为4.7w/kg。
13.电工用纯铁
u 它的牌号由字母“dt”和数字组成,“dt”表示电工用纯铁,数字表示不同牌号的顺序号,例如dt3。
u 在数字后面所加的字母表示电磁性能:a-级、e-级、c-级,例如dt8a。