中外金属材料手册
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5 结构钢

5.1 中国结构钢

5.1.1 结构钢牌号和化学成分

表5-1 碳素结构钢牌号和化学成分(GB/T 700—2006)

①表中为镇静钢、特殊镇静钢牌号的统一数字,沸腾钢牌号的统一数字代号如下:

Q195F——U11950;

Q215AF——U12150,Q215BF——U12153;

Q235AF——U12350,Q235BF——U12353;

Q275AF——U12750。

②经需方同意,Q235B的碳含量可不大于0.22%。

注:1. D级钢应有足够细化晶粒的元素,并在质量证明书中注明细化晶粒元素的含量。当采用铝脱氧时,钢中酸溶铝含量应不小于0.015%,或总铝含量应不小于0.020%。

2.钢中残余元素铬,镍、铜含量应各不大于0.30%,氮含量应不大于0.008%。如供方能保证,均可不做分析。

3.氮含量允许超过注2的规定值,但氮含量每增加0.001%,磷的最大含量应减少0.005%,熔炼分析氮的最大含量应不大于0.012%;如果钢中的酸溶铝含量不小于0.015%或总铝含量不小于0.020%,氮含量的上限值可以不受限制。固定氮的元素应在质量证明书中注明。

4.经需方同意,A级钢的铜含量可不大于0.35%。此时,供方应做铜含量的分析,并在质量证明书中注明其含量。

5.钢中砷的含量应不大于0.080%。用含砷矿冶炼生铁所冶炼的钢,砷含量由供需双方协议规定。如原料中不含砷,可不做砷的分析。

6.在保证钢材力学性能符合本标准规定的情况下,各牌号A级钢的碳、锰、硅含量可以不作为交货条件,但其含量应在质量证明书中注明。

7.在供应商品连铸坯、钢锭和钢坯时,为了保证轧制钢材各项性能达到本标准要求,可以根据需方要求规定各牌号的碳、锰含量下限。

8.成品钢材、连铸坯、钢坯的化学成分允许偏差应符合GB/T 222—2006中表1的规定。

氮含量允许超过规定值,但必须符合注3的要求,成品分析氮含量的最大值应不大于0.014%;如果钢中的铝含量达到注3规定的含量,并在质量证明书中注明,氮含量上限值可不受限制。沸腾钢成品钢材和钢坯的化学成分偏差不作保证。

表5-2 优质碳素结构钢牌号和化学成分(GB/T 699—1999)

注:1.表中所列牌号为优质钢。如果是高级优质钢,在牌号后面加“A”(统一数字代号最后一位数字改为“3”);如果是特级优质钢,在牌号后面加“E”(统一数字代号最后一位数字改为“6”);对于沸腾钢,牌号后面为“F”(统一数字代号最后一位数字为“0”);对于半镇静钢,牌号后面为“b”(统一数字代号最后一位数字“1”)。

2.使用废钢冶炼的钢允许含铜量不大于0.30%。

3.热压力加工用钢的铜含量应不大于0.20%。

4.铅浴淬火(派登脱)钢丝用的35~85钢的锰含量为0.30%~0.60%;铬含量不大于0.10%,镍含量不大于0.15%,铜含量不大于0.20%;硫、磷含量应符合钢丝标准要求。

5. 08钢用铝脱氧冶炼镇静钢,锰含量下限为0.25%,硅含量不大于0.03%,铝含量为0.02%~0.07%。此时钢的牌号为08Al。

6.冷冲压用沸腾钢含硅量不大于0.03%。

7.氧气转炉冶炼的钢其含氮量应不大于0.008%。供方能保证合格时,可不做分析。

8.经供需双方协议,08~25钢可供应硅含量不大于0.17%的半镇静钢,其牌号为08b~25b。

9.优质钢:wP≤0.035%,wS≤0.035%;高级优质钢:wP≤0.030%,wS≤0.030%;特级优质钢:wP≤0.025%,wS≤0.020%。

表5-3 优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带牌号和化学成分(GB/T 711—2008)

注:1.钢中残余铬、镍、铜含量供方如能保证,可不进行分析。

2.氧化转炉冶炼的钢含氮量不大于0.008%,供方如能保证合格,可不进行分析。

3. 08钢允许用铝代替硅脱氧。此时,钢中含锰量下限为0.25%,含硅量不大于0.03%,钢中酸溶铝含量为0.015%~0.065%或全铝含量为0.02%~0.07%,牌号为08Al。

4.成品钢板和钢带化学成分的允许偏差应符合GB/T 222的规定。

表5-5 表5-4所列钢中硫、磷及残余铜、铬、镍含量应符合的规定(GB/T 3077—1999)

注:1.钢中残余钨、钼、钒、钛含量应作分析,结果记入质量证明书,根据需方要求,可限制残余钨、钼、钒、钛含量。

2.平炉冶炼的高级优质钢,磷含量不得大于0.030%。

3.热压力加工用钢的铜含量应不大于0.20%。

4.根据需方要求,25MnTiBRE可不加稀土,牌号为25MnTiB,力学性能和供应状态硬度按25MnTiBRE的规定。

5.根据需方要求,高频淬火用钢可缩小表5-2中含碳量范围(上、下限之差)到0.05%。

6.成品钢材和钢坯的化学成分允许偏差应符合GB 222《钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差》中的规定。

表5-6 合金结构钢薄钢板牌号和化学成分(YB/T 5132—2007)

注:1.钢板由下列牌号的钢制造。

优质钢 40B,45B,50B,15Cr,20Cr,30Cr,35Cr,40Cr,50Cr,12CrMo,15CrMo,20CrMo,30CrMo,35CrMo,12Cr1MoV,12CrMoV,20CrNi,40CrNi,20CrMnTi和30CrMnSi。

高级优质钢 12Mn2A,16Mn2A,45Mn2A,50BA,15CrA,38CrA,20CrMnSiA,25CrMnSiA,30CrMnSiA和35CrMnSiA。

2.钢的化学成分(熔炼分析)及对残余元素的规定应符合GB/T 3077的规定。12Mn2A、16Mn2A和38CrA的化学成分应符合表中规定。

3.根据供需双方协议,可供应GB/T 3077中的其他牌号。

4.成品钢板化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。但20CrMnSiA,25CrMnSiA,30CrMnSiA和35CrMnSiA碳偏差为+0.01%、-0.02%。

表5-7 非调质机械结构钢的牌号及化学成分(GB/T 15712—2008)

①当硫含量只有上限要求时,牌号尾部不加“S”。

②热压力加工用钢的铜含量不大于0.20%。

③为了保证钢材的力学性能,允许钢中添加氮,推荐氮含量为0.0080%~0.0200%。

注:经供需双方协商,可以用铌或钛代替部分或全部钒含量。在部分代替情况下,钒的下限含量应由双方协商。

表5-8 非调质机械结构钢材化学成分允许偏差(GB/T 15712—2008)

表5-9 低淬透性含钛优质碳素结构钢牌号和化学成分(YB/T 2009—81)

表5-10 硫系易切削钢的牌号及化学成分(熔炼分析)(GB/T 8731—2008)

表5-12 铅系易切削钢的牌号及化学成分(熔炼分析)(GB/T 8731—2008)

表5-13 锡系易切削钢的牌号及化学成分(熔炼分析)(GB/T 8731—2008)

注:本表中所列牌号为专利所有,见国家发明专利“含锡易切削结构钢”,专利号:ZL 03122768.6,国际专利主分类号:C22C 38/04。

表5-14 钙系易切削钢的牌号及化学成分(熔炼分析)(GB/T 8731—2008)

①Y45Ca钢中残余元素镍、铬、铜含量各不大于0.25% ;供热压力加工用时,铜含量不大于0.20%。供方能保证合格时可不做分析。

注:1.根据需方要求,经供需双方协商,可适当添加其他能够提高钢材切削性能的元素。

2.钢材的成品化学成分允许偏差,易切削元素硫、锡应符合表5-15的规定,其他元素应符合 GB/T 222的规定。

表5-15 硫、锡元素的化学成分允许偏差(GB/T 8731—2008)

表5-16 弹簧钢的牌号和化学成分(GB/T 1222—2007)

①根据需方要求,并在合同中注明,钢中残余铜含量应不大于0.20%。

②28MnSiB的化学成分见表5-17。

注:钢材(或坯)的化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。

表5-17 28MnSiB钢的化学成分(GB/T 1222—2007)

①根据需方要求,并在合同中注明,钢中残余铜含量不大于0.20%。

注:钢材(或坯)的化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。

表5-18 高碳铬轴承钢牌号和化学成分(GB/T 18254—2002)

①摘自YB/T1—1980。

表5-19 船体用结构钢一般强度钢的化学成分(GB/T 712—2000)

注:1.型钢含碳量上限可到0.23%。

2.所有质量等级钢的碳当量为C+1/6Mn≤0.40%。

3.当B级钢做冲击试验时,锰含量下限可到0.60%。

4.厚度大于25mm的D级钢和E级钢,可以测定总铝含量代替酸溶铝含量,此时总铝含量应不小于0.020%。经船检部门同意后,也可使用其他细化晶粒元素。

5.钢中铜含量应不大于0.35%,铬、镍含量应各不大于0.30%。

表5-20 船体用结构钢高强度钢的化学成分(GB/T 712—2000)

注:1.厚度不大于12.5mm的A级钢,Mn含量下限可到0.70%。

2.可以测定全铝量(Alt)含量代替酸溶铝(Als)含量。此时,Alt应不小于0.02%。

3.表中测定的Nb,V,Ti等微量元素,单独加入或以任一混合形式加入。单独加入时,其含量应不小于表中规定的下限。混合加入两种或两种以上时,其总和含量不得大于0.12%。

4.碳当量一般不大于0.40%,如果碳当量大于0.40%,应在质量证明书中注明。碳当量根据钢的熔炼成分按下式计算:Ceq(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。

5.采用TMCP状态交货的钢,碳当量应符合下表的规定。但表中F32不适用厚度大于50mm。

表5-21 锅炉和压力容器使用钢板的化学成分(GB/T 713—2008)

①如果钢中加入Nb、Ti、V等微量元素,Alt含量的下限不适用。

②经供需双方协议,并在合同中注明,C含量下限可不作要求。

③厚度大于60mm的钢板,Mn含量上限可至1.20%。

注:1.钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表中的规定。

2.厚度大于60mm的Q345R钢板,碳含量上限可提高至0.22%。

3.作为残余元素的铬、镍、铜含量应各不大于0.30%,钼应不大于0.080%,这些元素的总含量应不大于0.70%。供方若能保证可不做分析。

4. Q245R、Q345R和Q370R钢中可添加微量铌、钒、钛元素,其含量应填写在质量证明书中,上述3个元素含量总和应分别不大于0.050%、0.10%、0.12%。

5.根据需方要求,经供需双方协议,可规定Q345R和Q370R钢的P含量≤0.015%、S含量≤0.005%,14Cr1MoR和12Cr2Mo1R钢的P含量≤0.012%。

6.根据需方要求,经供需双方协议,Q245R、Q345R、Q370R等牌号可以规定碳当量,其数值由双方商定。碳当量按下式计算:

CE(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

7.全铝Alt含量可以用测定酸溶铝含量代替,此时酸溶铝Als含量应不小于0.015%。

8.成品钢板的化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。

表5-22 低合金高强度结构钢牌号和化学成分(GB/T 1591—2008)

①型材及棒材P、S含量可提高0.005%,其中A级钢上限可为0.045%。

②当细化晶粒元素组合加入时,20(Nb+V+Ti)≤0.22%,20(Mo+Cr)≤0.30%。

注:1.当需要加入细化晶粒元素时,钢中应至少含有Al、Nb、V、Ti中的一种.加入的细化晶粒元素应在质量证明书中注明含量。

2.当采用全铝(Alt)含量表示时,Alt应不小于0.020%。

3.钢中氮元素含量应符合表中的规定,如供方保证,可不进行氮元素含量分析。如果钢中加入Al、Nb、V、Ti等具有固氮作用的合金元素,氮元素含量不作限制,固氮元素含量应在质量证明书中注明。

4.各牌号的Cr、Ni、Cu作为残余元素时,其含量各不大于0.30%,如供方保证,可不作分析;当需要加入时,其含量应符合表中的规定或由供需双方协议规定。

5.为改善钢的性能,可加入RE元素时,其加入量按钢水质量的0.02%~0.20%计算。

6.在保证钢材力学性能符合本标准规定的情况下,各牌号A级钢的C、Si、Mn化学成分可不作交货条件。

7.各牌号除A级钢以外的钢材,当以热轧、控轧状态交货时,其最大碳当量值应符合表5-23的规定;当以正火、正火轧制、正火加回火状态交货时,其最大碳当量值应符合表5-24的规定,当以热机械轧制(TMCP)或热机械轧制加回火状态交货时,其最大碳当量值应符合表5-25的规定。碳当量(CEV)应由熔炼分析成分并采用下式计算。

CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

8.热机械轧制(TMCP)或热机械轧制加回火状态交货钢材的碳含量不大于0.12%时,可采用焊接裂纹敏感性指数(Pcm)代替碳当量评估钢材的可焊性。Pcm应由熔炼分析成分并采用下式计算,其值应符合表5-26的规定。

Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B

经供需双方协商,可指定采用碳当量或焊接裂纹敏感性指数作为衡量可焊性的指标,当未指定时,供方可任选其一。

表5-23 热轧、控轧状态交货钢材的碳当量

表5-24 正火、正火轧制、正火加回火状态交货钢材的碳当量

表5-25 热机械轧制(TMCP)或热机械轧制加回火状态交货钢材的碳当量

表5-26 热机械轧制(TMCP)或热机械轧制加回火状态交货钢材Pcm值

表5-27 冷镦和冷挤压用钢的化学成分(GB/T 6478—2001)

①非热处理型钢的铝镇静钢,采用碱性电炉冶炼时,钢中硅含量(质量分数)不得大于0.17%。

②表面硬化型钢还包括ML10Al,ML15Al,ML15,ML20Al,ML20钢。

③Alt表示钢中全铝含量。如测定酸溶铝(Als)含量(质量分数)不小于0.015%,应认为是符合本标准的。

④钢中残余元素含量(质量分数):铬、镍、铜各不大于0.20%。

⑤根据需方要求,ML15MnB钢的碳含量(质量分数)可降到0.12%~0.18%,但应在合同中注明。

注:若需要供应本表所列以外的其他牌号,由供需双方商定。

表5-28 非热处理型冷镦钢丝最小盘重(GB/T 5953.2—2009)

注:1.钢丝用钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应符合合同中注明的相关标准的要求。

2.钢丝成品化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。

表5-29 标准件用碳素钢热轧圆钢牌号和化学成分(GB/T 715—89)

注:钢中残余铜含量应不小于0.25%,如供方能保证,可不作分析。

表5-30 预应力混凝土用低合金钢丝牌号和化学成分(熔炼成分)(YB/T 038—93)

注:化学成分均为质量分数(%)。

表5-31 耐候结构钢的牌号和化学成分(GB/T 4171—2008)

①为了改善钢的性能,可以添加一种或一种以上的微量合金元素:Nb 0.015%~0.060%,V 0.02%~0.12%,Ti 0.02%~0.10%,Alt≥0.020%。若上述元素组合使用时,应至少保证其中一种元素含量达到上述化学成分的下限规定。

②可以添加下列合金元素:Mo≤0.30%,Zr≤0.15%。

③Nb、V、Ti等三种合金元素的添加总量不应超过0.22%。

④供需双方协商,S的含量可以不大于0.008%。

⑤供需双方协商,Ni含量的下限可不做要求。

⑥供需双方协商,C的含量可以不大于0.15%。

注:成品钢材化学成分的允许偏差应符合GB/T 222的规定。

5.1.2 结构钢的力学性能

表5-32 碳素结构钢的拉伸试验和冲击试验指标(GB/T 700—2006)

①Q195的屈服强度值仅供参考,不作交货条件。

②厚度大于100mm的钢材,抗拉强度下限允许降低20MPa。宽带钢(包括剪切钢板)抗拉强度上限不作交货条件。

③厚度小于25mm的Q235B级钢材,如供方能保证冲击吸收功值合格,经需方同意,可不做检验。

表5-33 碳素结构钢的弯曲试验指标(GB/T 700—2006)

B为试样宽度,a为试样厚度(或直径)。

②钢材厚度(或直径)大于100mm时,弯曲试验由双方协商确定。

注:1.用Q195和Q235B级沸腾钢轧制的钢材,其厚度(或直径)不大于25mm。

2.做拉伸和冷弯试验时,型钢和钢棒取纵向试样;钢板、钢带取横向试样,断后伸长率允许比表5-32降低2%(绝对值)。窄钢带取横向试样如果受宽度限制时,可以取纵向试样。

3.如供方能保证冷弯试验符合表5-33的规定,可不做检验。A级钢冷弯试验合格时,抗拉强度上限可以不作为交货条件。

4.厚度不小于12mm或直径不小于16mm的钢材应做冲击试验,试样尺寸为10mm×10mm×55mm。

5.夏比(V形缺口)冲击吸收功值按一组3个试样单值的算术平均值计算,允许其中1个试样的单个值低于规定值,但不得低于规定值的70%。

如果没有满足上述条件,可从同一抽样产品上再取3个试样进行试验,先后6个试样的平均值不得低于规定值,允许有2个试样低于规定值,但其中低于规定值70%的试样只允许1个。

表5-34 优质碳素结构钢的力学性能(GB/T 699—1999)

注:1.对于直径或厚度小于25mm的钢材,热处理是在与成品截面尺寸相同的试样毛坯上进行。

2.表中所列正火推荐保温时间不少于30min,空冷;淬火推荐保温时间不少于30min,70、80和85钢油冷,其余钢水冷;回火推荐保温时间不少于1h。

表5-35 优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带的力学性能(GB/T 710—2008)

注:Z 最深拉延级;S 深拉延级;P 普通拉延级。

表5-36 优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带的力学性能(GB/T 711—2008)

①经供需双方协议,也可以热轧状态交货,以热处理样坯测定力学性能,样坯尺寸为a×3a×3aa为钢材厚度。

注:1.热处理指正火、退火或高温回火。

2.热处理状态交货的钢板,当其伸长率较表中规定提高2%以上(绝对值)时,允许抗拉强度比表中规定降低40MPa。

3.钢板和钢带厚度大于20mm时,厚度每增加1mm伸长率允许降低0.25%(绝对值),厚度≤32mm的总降低值应不大于2%(绝对值),厚度>32mm的总降低值应不大于3%(绝对值)。

表5-37 优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带的冷弯试验(GB/T 711—2008)

表5-38 优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带的冲击试验(GB/T 711—2008)

表5-40 优质结构钢冷拉钢材供应状态下的硬度值(GB/T 3078—2008)

表5-41 优质结构钢冷拉钢的力学性能(GB/T 3078—2008)

注:根据需方要求,并在合同中注明,钢材可进行力学性能测试,交货状态力学性能应符合上表的规定。表中未列入的牌号,用热处理毛坯制成试样测定力学性能,优质碳素结构钢应符合GB/T 699的规定,合金结构钢应符合GB/T 3077的规定。

表5-42 合金结构钢薄钢板退火或回火供应状态的力学性能(YB/T 5132—2007)

注:1.正火和不热处理交货的钢板,在保证断后伸长率的情况下,抗拉强度上限允许较表中规定的数值提高50MPa。

2.厚度不大于0.9mm的钢板,伸长率仅供参考。

表5-43 合金结构钢薄钢板的杯突试验指标(YB/T 5132—2007)

注:1.钢板厚度在上表所列厚度之间时,中压深度应采用相邻较小厚度的指标。

2.冷冲压用厚度0.5~1.0mm的12Mn2A、16Mn2A、25CrMnSiA和30CrMnSiA钢板应进行杯突试验,冲压深度应符合表中规定。

表5-44 直接切削加工用非调质机械结构钢力学性能(GB/T 15712—2008)

①F30MnVS、F38MnVS、F49MnVS钢的冲击吸收能量报实测数据,不作判定依据。

注:1.直接切削加工用钢材,直径或边长不大于60mm钢材的力学性能应符合表中的规定。直径不大于16mm的圆钢或边长不大于12mm的方钢不做冲击试验;直径或边长大于60mm的钢材力学性能可由供需双方协商。

2.热压力加工用钢材,根据需方要求可检验力学性能及硬度,其试验方法和验收指标由供需双方协商,表中值仅供参考。但直径不小于60mm的F12Mn2VBS钢,应先改锻成直径30mm圆坯,经450~650℃回火,其力学性能应符合:抗拉强度Rm≥685MPa,下屈服强度ReL≥490MPa,断后伸长率A≥16%,断面收缩率Z≥45%。

表5-45 保证淬透性结构钢退火或高温回火状态交货钢材的硬度(GB/T 5216—2004)

注:未列于表中的牌号如果以退火或高温回火状态交货,交货状态下钢材的硬度由供需双方协商确定。

表5-46 低淬透性含钛优质碳素结构钢的力学性能(YB/T 2009—81)

注:表中所列力学性能适用于直径不大于100mm的钢材。钢材直径大于100mm时,收缩率和伸长率按下表的规定降低,亦可在改锻成直径为90mm的钢材上检验,改锻后的钢材性能不应降低。

表5-47 以热轧状态交货的易切削钢条钢和盘条的硬度要求(GB/T 8731—2008)

注:其他产品的力学性能、硬度由供需双方协商确定。

表5-48 热轧状态交货的硫系易切削钢条钢和盘条力学性能

表5-49 热轧状态交货的铅系易切削钢条钢和盘条力学性能(GB/T 8731—2008)

表5-50 热轧状态交货的锡系易切削钢条钢和盘条力学性能

表5-51 钙系易切削钢热轧状态交货的条钢和盘条力学性能

表5-52 直径大于16mm的条钢经热处理毛坯制成的Y45Ca试样测定钢的力学性能

表5-53 以冷拉状态交货的硫系切削钢条钢和盘条的力学性能

表5-54 以冷拉状态交货的铅系易切削钢条钢和盘条的力学性能

表5-55 以冷拉状态交货的锡系易切削钢条钢和盘条的力学性能

表5-56 钙系易切削钢以冷拉状态交货的条钢和盘条的力学性能

表5-57 Y40Mn冷拉条钢高温回火状态的力学性能

表5-58 硫系易切削钢国标牌号和国外牌号对应表

表5-59 铅系易切削钢国标牌号和国外牌号对应表

表5-60 钙系易切削钢国标牌号和国外牌号对应表

表5-61 弹簧钢的力学性能(GB/T 1222—2007)

①除规定热处理温度上下限外,表中热处理温度允许偏差为淬火,±20℃,回火,±50℃。根据需方特殊要求,回火可按±30℃进行。

②28MnSiB的力学性能见表5-62。

③其试样可采用下列试样中的一种。若按GB/T 228规定作拉伸试验时,所测断后伸长率值供参考。

试样一 标距为50mm,平行长度60mm,直径14mm,肩部半径大于15mm。

试样二 标距为4S0表示平行长度的原始横截面积,mm2),平行长度12倍标距长度,肩部半径大于15mm。

④30W4Cr2VA除抗拉强度外,其他力学性能检验结果供参考,不作为交货依据。

注:1.力学性能测试宜采用直径10mm的比例试样。留有一定加工余量的试样毛坯(尺寸一般为11~12mm),经热处理并去除加工余量后,测定钢材的纵向力学性能,其结果应符合表5-61的规定。

对于直径或边长小于11mm的棒材,用原尺寸钢材进行热处理。

对于厚度小于8mm的扁钢,允许采用矩形试样。当采用矩形试样时,断面收缩率不作为验收条件。

2.表5-61所列力学性能适用于直径或边长不大于80mm的棒材以及厚度不大于40mm的扁钢。直径或边长大于80mm的棒材、厚度大于40mm的扁钢,允许其断后伸长率、断面收缩率较表5-61的规定分别降低1%(绝对值)及5%(绝对值)。

3.直径或边长大于80mm的棒材,允许将取样用坯改锻(轧)成直径或边长为70~80mm后取样,检验结果应符合表5-61的规定。

4.盘条通常不检验力学性能。如需方要求检验力学性能,则具体指标由供需双方协商确定。

表5-62 28MnSiB钢的力学性能(GB/T 1222—2007)

①表中热处理温度允许偏差为淬火±20℃,回火±30℃。

表5-63 弹簧钢的交货硬度(GB/T 1222—2007)

表5-64 弹簧钢热轧钢板退火或高温回火状态下的力学性能(GB/T 3279—2009)

①厚度不大于0.90mm的钢板,断后伸长率仅供参考。

表5-65 冷拉碳素弹簧钢丝的抗拉强度要求(GB/T 4357—2009)

①中间尺寸钢丝抗拉强度值按表中相邻较大钢丝的规定执行。

②对特殊用途的钢丝,可商定其他抗拉强度。

③对直径为0.08~0.18mm的DH型钢丝,经供需双方协商,其抗拉强度波动值范围可规定为300MPa。

注:同一盘钢丝抗拉强度的波动范围应不大于100MPa、直条定尺钢丝的极限强度最多可能低10%;矫直和切断作业也会降低扭转值。

表5-66 油淬火-回火弹簧高疲劳级钢丝力学性能(GB/T 18983—2003)

表5-67 油淬火-回火弹簧静态级、中疲劳级钢丝力学性能(GB/T 18983—2009)

①FDSiMn和TDSiMn直径≤5.00mm时,断面收缩率应≥35%;直径>5.00~14.00mm时,断面收缩率应≥30%。

注:1.公称直径>1.00mm的钢丝应测量断面收缩率。

2.经协议,钢丝也可采用其他抗拉强度控制范围。

3.一盘或一轴内钢丝抗拉强度允许的波动范围为:

①VD级钢丝不应超过50MPa;

②TD级钢丝不应超过60MPa;

③FD级钢丝不应超过70MPa。

表5-68 普通碳素结构钢冷轧带的力学性能(GB/T 716—91)

表5-69 高碳铬轴承钢的热处理与硬度(GB/T 18254—2002)

表5-70 船体用结构钢的力学性能(GB/T 712—2000)

注:1.经船检部门同意,A级型钢的抗拉强度上限可以超过本表规定。

2.厚度2~4mm的薄钢板,其抗拉强度上限可以超过上表规定,伸长率(δ)允许按以下规定的降低值(绝对值):

3. D、E级钢材和高强度钢的晶粒度应不小于5级。如供方能保证,可不做试验。

4.冲击吸收功采用V形缺口试样,按三个试样的算术平均值计算,允许其中一个试样的单个值不低于规定值的70%。

5.除需方要求外,冲击试验仅作纵向,但供方应保证横向冲击性能。

6.厚度>50mm的A级钢,如经细化晶粒处理并以正火状态交货,可不作冲击试验;经船检部门同意,以温度-形变控轧轧制(TMCP)状态交货的A级钢,也可不做冲击试验。

7.若供方能保证并经船检部门同意,A32、A36钢材和厚度<25mm的B级钢材,可不做冲击试验。

8.厚度<12mm的钢材,采用小尺寸试样做冲击试验,平均冲击吸收功下限应符合以下规定。

9.冷弯试验:A级钢做窄冷弯试验(b=2a),弯曲180°,弯心直径为2a;B、D、E级钢和高强度钢做宽冷弯试验(b=5a),弯曲120°,弯心直径为3a。如供方能保证,可不做冷弯试验。

表5-71 锅炉和压力容器使用钢板的力学性能和工艺性能(GB/T 713—2008)

①如屈服现象不明显,屈服强度取Rp0.2

注:1.厚度大于60mm的钢板,经供需双方协议,并在合同中注明,可不做弯曲试验。

2.根据需方要求,经供需双方协议,Q245R、Q345R和13MnNiMoR钢板可进行-20℃冲击试验,代替表中的0℃冲击试验,其冲击功值应符合表中的规定。

3.夏比(V形缺口)冲击功,按3个试样的算术平均值计算,允许其中1个试样的单个值比表中规定值低,但不得低于规定值的70%。

4.对厚度小于12mm钢板的夏比(V形缺口)冲击试验应采用辅助试样,>8~<12mm钢板辅助试样尺寸为10mm×7.5mm×55mm,其试验结果应不小于表中规定值的75%,6~8mm钢板辅助试样尺寸为10mm×5mm×55mm,其试验结果应不小于表中规定值的50%,厚度小于6mm的钢板不做冲击试验。

表5-73 锅炉和压力容器使用钢板的高温力学性能(GB/T 713—2008)

①如屈服现象不明显,屈服强度取Rp0.2

注:根据需方要求,经供需双方协议,对厚度大于20mm的钢板可进行高温拉伸试验,试验温度在合同中注明。高温下的Rp0.2ReL符合表中规定。

表5-74 夏比(V形)冲击试验的试验温度和冲击吸收能量(GB/T 1591—2008)

①冲击试验取纵向试样。

表5-75 低合金高强度结构钢的弯曲试验(GB/T 1591—2008)

表5-76 非热处理型冷镦和冷挤压用钢热轧状态的力学性能(GB/T 6478—2001)

注:钢材一般以热轧状态交货。经供需双方协议,并在合同中注明,也可以退火状态交货。

表5-77 表面硬化型冷镦和冷挤压用钢热轧状态的力学性能(GB/T 6478—2001)

注:1.直径大于和等于25mm的钢材,试样毛坯直径25mm;直径小于25mm的钢材,按钢材实际尺寸。

2.在本表中的力学性能不是交货条件。本表仅作为本标准所列牌号有关力学性能的参考,不能作为采购、设计、开发、生产或其他用途的依据。使用者必须了解实际所能达到的力学性能。

表5-78 调质型冷镦和冷挤压用钢的力学性能(GB/T 6478—2001)

注:1.标准件行业按GB/T 3098.1—2000的规定,回火温度范围是340~425℃。在这种条件下的力学性能值与本表的数值有较大的差异。

2.直径大于和等于25mm的钢材,试样的热处理毛坯直径为25mm。直径小于25mm的钢材,热处理毛坯直径为钢材直径。

3.在本表中的力学性能不是交货条件。本表仅作为本标准所列牌号有关力学性能的参考,不能作为采购、设计、开发、生产或其他用途的依据。使用者必须了解实际所能达到的力学性能。

表5-79 表面硬化型钢丝力学性能(GB/T 5953.1—2009)

①牌号的化学成分可参考GB/T 6478。

注:直径小于3.00mm的钢丝断面收缩率仅供参考。

表5-80 调质型碳素钢丝的力学性能(GB/T 5953.1—2009)

①牌号的化学成分可参考GB/T 6478。

表5-81 调质型合金钢丝的力学性能(GB/T 5953.1—2009)

①牌号的化学成分可参考GB/T 6478。

注:直径小于3.00mm的钢丝断面收缩率仅供参考。

表5-82 公称直径不大于25.0mm的含硼钢丝的力学性能

①牌号的化学成分可参考GB/T 6478。

注:1.直径小于3.00mm的钢丝断面收缩率仅供参考。

2.公称直径大于25.0mm的钢丝力学性能由供需双方协商确定。

3.表中未列出牌号的力学性能由供需双方协商确定。

4.钢丝以直条或磨光状态交货时,力学性能允许10%的波动。

表5-83 HD工艺钢丝的抗拉强度、断面收缩率、硬度(GB/T 5953.2—2009)

①牌号的化学成分可参考GB/T 6478。

②硬度值仅供参考。

注:1.钢丝公称直径大于20mm时,断面收缩率可以降低5%。

2.公称直径大于25.00mm的钢丝力学性能由供需双方商定。

3.未列出牌号的钢丝力学性能由双方协商。

表5-84 SALD工艺钢丝的抗拉强度、断面收缩率、硬度(GB/T 5953.2—2009)

①牌号的化学成分可参考GB/T 6478。

②硬度值仅供参考。

注:1.钢丝公称直径大于20mm时,断面收缩率可以降低5%。

2.公称直径大于25.00mm的钢丝力学性能由供需双方协商确定。

3.表中未列出牌号的钢丝力学性能由供需双方协商确定。

表5-85 标准件用碳素钢热轧圆钢的力学性能和冷热顶锻试验指标(GB/T 715—89)

注:h为顶锻前试样高度(两倍圆钢直径);h1为顶锻后试样高度。

表5-86 预应力混凝土用低合金钢丝——盘条的力学性能和工艺性能(YB/T 038—93)

表5-87 预应力混凝土用低合金钢丝的力学性能和工艺性能(YB/T 038—93)

表5-88 耐候结构钢的力学性能和工艺性能(GB/T 4171—2008)

①当屈服现象不明显时,可以采用Rp0.2

注:1.a为钢材厚度。

2.热轧钢材以热轧、控轧或正火状态交货,Q460NH、Q500NH、Q550NH可以淬火加回火状态交货,冷轧钢材一般以退火状态交货。

表5-89 耐候结构钢的冲击性能(GB/T 4171—2008)

①冲击试样尺寸为10mm×10mm×55mm。

②经供需双方协商,平均冲击功值可以≥60J。

注:1.经供需双方协商,高耐候钢可以不做冲击试验。

2.冲击试验结果按三个试样的平均值计算,允许其中一个试样的冲击吸收能量小于规定值,但不得低于规定值的70%。

3.厚度不小于6mm或直径不小于12mm的钢材应做冲击试验。对于厚度≥6~<12mm或直径≥12~<16mm的钢材做冲击试验时,应采用10mm×5mm×55mm或10mm×7.5mm×55mm小尺寸试样,其试验结果应不小于表中规定值的50%或75%。应尽可能取较大尺寸的冲击试样。

表5-90 耐候结构钢的国内外牌号对照表(GB/T 4171—2008)

注:1.本表只是钢级的对照,未包括牌号的质量等级。

2. A242M、A588M、A606等标准中只规定一个钢级,没有牌号,但有多个化学成分与其对应,本表只列出与本标准相似的化学成分的代号。

5.1.3 结构钢的特性与用途

表5-91 碳素结构钢的特性及用途

表5-92 优质碳素结构钢的特性和应用

表5-93 合金结构钢的用途举例

表5-94 低淬透性含钛优质碳素结构钢的特点及用途

表5-95 易切削结构钢的特性及用途

表5-96 弹簧钢的特性及用途

表5-97 常用轴承钢的特性及用途

表5-98 低合金高强度结构钢的特性及用途