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第一章　金属材料的基本知识1

第一节 概述1

一、金属材料定义1

二、金属材料分类1

1．按组成成份分1

2．按实际应用分1

第二节 金属材料的性能2

一、物理性能2

1．物理性能2

2．密度2

3．熔点2

4．导电性2

5．导热性3

6．热膨胀性3

7．磁性3

二、化学性能3

1．化学性能3

2．耐腐蚀性4

3．抗氧化性4

三、机械性能4

1．机械性能4

2．弹性4

3．塑性5

4．韧性5

5．脆性6

6．强度6

7．硬度8

四、工艺性能9

1．工艺性能9

2．切削加工性能9

3．可铸性10

4．焊接性10

5．可锻性10

6．冷弯性10

7．冲压性10

第三节　金属材料的组织10

一、纯金属的晶体结构10

1．晶体11

2．晶粒与晶界11

3．金属键11

4．晶格11

5．相与相界12

6．纯铁的同素异构转变12

二、合金的组织类型12

1．固溶体12

2．金属化合物12

3．机械混合物12

三、铁碳合金的基本组织13

1．铁素体F13

2．奥氏体A13

3．渗碳体C13

4．珠光体P13

5．莱氏体L13

6．马氏体M13

7．索氏体S14

8．屈氏体T14

9．贝氏体B14

第四节　金属材料的热处理14

一、钢在加热和冷却时的转变14

1．临界点15

2．奥氏体化（加热）15

3．奥氏体在等温冷却时的转变16

4．奥氏体连续冷却时的转变16

5．再结晶16

6．重结晶16

二、普通热处理16

1．退火16

2．淬火18

3．正火19

4．回火20

5．固溶处理20

6．时效处理21

7．冷处理21

三、表面热处理21

1．表面淬火21

2．化学热处理21

四、形变热处理22

1．形变热处理22

2．低温形变热处理22

3．高温形变热处理22

五、加热时须注意的问题22

1．防止加热不足22

2．防止产生过热22

3．防止产生脱碳23

第五节　金属材料的缺陷23

一、金属材料的外观缺陷23

1．断面形状不正确23

2．扭转23

3．弯曲23

4．镰刀弯24

5．波浪24

6．瓢曲度24

7．结疤24

8．麻点24

9．刮伤24

10．折迭24

11．表面裂纹24

12．表面夹杂25

13．分层25

二、金属材料的内部缺陷25

1．偏析25

2．缩孔与疏松25

3．气泡25

4．白点25

5．翻皮26

6．裂纹26

第六节　钢材的涂色标记与火花鉴别26

一、钢材的涂色标记26

二、钢材的火花鉴别26

第七节　钢材的生产32

一、轧制32

1．轧制方法32

2．轧机33

3．钢材轧制工艺37

二、锻造37

三、拉拔38

第八节　常用资料38

一、我国法定计量单位38

1．我国法定计量单位的内容38

2．国际单位制的基本单位39

3．国际单位制的辅助单位39

4．国际单位制中具有专门名称的导出单位40

5．国家选定的非国际单位制单位41

6．用于构成十进倍数和分数单位的词头42

二、国内、国外常用工业标准代号43

1．我国国家标准、专业标准和部标准代号表43

2．国际标准和常见外国标准代号表45

三、化学元素表47

四、常用面积计算公式表49

五、常用体积和表面积计算公式表52

六、常用材料密度表53

七、几种主要纯金属及非金属的性能表58

八、钢材几何尺寸术语61

1．定尺61

2．非尺61

3．倍尺61

4．小尺61

5．口面61

6．双定尺61

九、商品条码61

1．商品条码简述61

2．国际物品编码协会EAN前缀码62

第二章　黑色金属材料63

第一节　钢及钢材的分类63

一、钢的分类63

1．按冶炼方法分63

2．按化学成份分64

3．按质量分64

4．按用途分64

5．按金相组织分65

6．按综合因素分65

二、钢材的分类65

1．型材65

2．板材（钢板）166

3．管材（钢管）66

4．丝材（钢丝）66

5．常用型材理论重量计算方法67

第二节　钢铁产品牌号表示方法69

一、总则69

二、牌号中采用的产品名称、用途、工艺方法及特性的命名和符号表69

三、产品牌号表示方法71

1．生铁71

2．铁合金71

3．铸铁和铸钢71

4．普通碳素结构钢72

5．碳素结构钢72

6．优质碳素结构钢72

7．碳素工具钢72

8．易切削钢72

9．电工用硅钢73

10．电工用纯铁73

11．合金钢73

第三节　生铁74

一、炼钢用生铁的化学成分74

二、铸造用生铁的化学成分75

三、球墨铸铁用生铁的化学成分76

第四节　铁合金76

一、锰铁的化学成分77

二、高炉锰铁的化学成分78

三、金属锰的化学成分78

四、硅铁的化学成分79

五、铬铁的化学成分80

六、钼铁的化学成分82

七、钨铁的化学成分83

八、钒铁的化学成分84

九、磷铁的化学成分84

第五节　铸铁85

一、灰铸铁件的化学成分85

二、灰铸铁件的机械性能86

1．单铸试棒的抗拉强度86

2．附铸试棒（块）的抗拉强度86

3．不同壁厚铸件的抗拉强度87

4．铸件的硬度牌号及硬度范围87

5．铸件的硬度和抗拉强度之间的经验关系式87

三、可锻铸铁件的机械性能88

1．黑心可锻铸铁（KTH）和珠光体可锻铸铁（KTZ）88

2．白心可锻铸铁（HTB）88

四、球墨铸铁件的机械性能89

1．单铸试块的机械性能89

2．附铸试块的机械性能89

3．铸件的硬度牌号、硬度值、主要金相组织和机械性能90

五、耐热铸铁件的化学成分及机械性能91

第六节　铸钢92

一、一般工程用铸造碳钢的化学成分92

二、一般工程用铸造碳钢的机械性能92

三、高锰钢铸件93

1．铸造高锰钢的化学成分93

2．水韧处理后试样的力学性能94

四、不锈钢铸件94

1．牌号及化学成分94

2．力学性能95

第七节　碳素钢95

一、普通碳素结构钢95

1．普通碳素结构钢的化学成分96

2．普通碳素结构钢的机械性能98

二、碳素结构钢100

1．碳素结构钢的化学成分100

2．碳素结构钢的力学性能102

3．碳素结构钢（GB700—88）与普通碳素结构钢（GB700—79）牌号对照104

三、优质碳素结构钢106

1．优质碳素结构钢的化学成分106

2．优质碳素结构钢的力学性能及硬度109

四、碳素工具钢112

五、易切削结构钢113

1．易切削结构钢的化学成分113

2．易切削结构钢的力学性能114

六、标准件用碳素钢热轧圆钢116

七、锅炉用碳素钢及普通低合金钢钢板116

1．钢板的化学成分116

2．钢板的力学性能117

第八节　合金钢119

一、低合金高强度结构钢119

1．低合金高强度结构钢的化学成分119

2．低合金高强度结构钢的力学性能122

3．GB/T1591—94与GB1591—88的牌号对照124

二、合金结构钢125

1．合金结构钢的化学成分125

2．合金结构钢的力学性能133

三、合金工具钢141

1．合金工具钢的化学成分141

2．合金工具钢的硬度145

四、高速工具钢148

1．高速工具钢棒的化学成分及交货硬度148

2．高速工具钢棒的试样热处理制度及淬回火硬度151

五、弹簧钢153

1．弹簧钢的化学成分153

2．弹簧钢的力学性能155

六、高碳铬轴承钢157

七、模具钢158

1．热作模具钢158

2．冷作模具钢160

3．塑料模具钢162

第九节　专用钢163

一、不锈钢163

1．不锈钢的化学成分163

2．奥氏体型、奥氏体——铁素体型、铁素体型不锈钢的力学性能171

3．马氏体型不锈钢的力学性能175

4．沉淀硬化型不锈钢的力学性能177

5．不锈钢冷轧钢板的表面加工等级179

二、耐热钢180

1．耐热钢棒的化学成分180

2．耐热钢棒的热处理制度187

3．耐热钢棒经热处理后的力学性能191

第十节　建筑用钢195

一、低碳钢热轧盘条195

1．盘条的牌号和化学成分195

2．盘条的力学性能和工艺性能196

二、钢筋混凝土用热轧光圆钢筋197

1．钢筋的牌号及化学成分197

2．钢筋的力学性能和工艺性能197

三、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（螺纹钢）197

1．Ⅱ、Ⅲ级钢筋的尺寸及允许偏差198

2．带肋钢筋的牌号及化学成分199

3．带肋钢筋的力学性能及工艺性能201

第十一节　钢的用途举例202

一、碳素结构钢用途举例202

二、优质碳素结构钢用途举例202

三、碳素工具钢用途举例205

四、低合金结构钢用途举例206

五、合金结构钢用途举例208

六、合金工具钢用途举例217

七、弹簧钢用途举例219

八、不锈钢用途举例220

九、耐热钢用途举例222

第十二节　我国与外国钢铁产品牌号近似对照224

一、碳素结构钢标准对照224

二、碳素结构钢226

三、优质碳素结构钢228

四、碳素工具钢230

五、易切削结构钢232

六、低合金结构钢233

七、合金结构钢235

八、合金工具钢243

九、高速工具钢248

十、弹簧钢250

十一、铬轴承钢252

十二、不锈钢253

十三、耐热钢260

十四、灰铸铁265

十五、可锻铸铁266

十六、球墨铸铁268

十七、耐热铸铁269

十八、一般工程用铸造碳钢270

十九、不锈耐酸铸钢271

第三章　钢材的尺寸和重量速算274

第一节　型材的尺寸和重量速算274

一、热轧圆钢、方钢及六角钢274

1．热轧圆钢、方钢及六角钢每米理论重量274

2．热轧圆钢、方钢及六角钢每5米理论重量276

3．热轧圆钢、方钢及六角钢每6米理论重量278

4．热轧圆钢、方钢及六角钢每8米理论重量280

5．热轧圆钢、方钢及六角钢每9米理论重量282

二、热轧槽钢和轻型热轧槽钢284

1．热轧槽钢每米理论重量284

2．热轧槽钢每6米理论重量286

3．热轧槽钢每8米理论重量288

4．热轧槽钢每9米理论重量290

5．热轧槽钢每12米理论重量292

三、热轧等边角钢294

1．热轧等边角钢每米理论重量294

2．热轧等边角钢每6米理论重量296

3．热轧等边角钢每8米理论重量299

4．热轧等边角钢每9米理论重量301

5．热轧等边角钢每12米理论重量303

四、热轧不等边角钢306

1．热轧不等边角钢每米理论重量306

2．热轧不等边角钢每6米理论重量308

3．热轧不等边角钢每8米理论重量310

4．热轧不等边角钢每9米理论重量312

5．热轧不等边角钢每12米理论重量314

五、热轧工字钢和轻型热轧工字钢316

1．热轧工字钢每米理论重量316

2．热轧工字钢每6米理论重量318

3．热轧工字钢每8米理论重量320

4．热轧工字钢每9米理论重量322

5．热轧工字钢每12米理论重量324

六、混凝土用带肋钢筋326

1．混凝土用带肋钢筋每米理论重量326

2．混凝土用带肋钢筋每6米理论重量327

3．混凝土用带肋钢筋每8米理论重量327

4．混凝土用带肋钢筋每9米理论重量328

5．混凝土用带肋钢筋每12米理论重量328

七、普通低碳钢热轧圆盘条（盘圆）329

八、热轧窗框钢330

九、铁道用钢332

1．钢轨332

2．鱼尾板333

十、农用复合钢334

第二节 板材的尺寸和重量速算336

一、钢板、钢带每平方米理论重量336

二、1000毫米×2000毫米常用标准薄板理论重量338

三、热轧扁钢339

四、热轧钢板品种343

五、热轧钢带品种345

六、冷轧钢板品种345

七、普通碳素结构钢热轧钢带346

八、普通碳素结构钢冷轧钢带347

九、锅炉用碳素钢板与低合金钢板计算理论重量时的厚度附加值348

十、花纹钢板349

十一、单张热镀锌薄钢板350

十二、电镀锡薄钢板和钢带352

第三节　管材的尺寸和重量速算354

一、低压流体输送用焊接钢管354

1．低压流体输送用焊接钢管每米理论重量354

2．低压流体输送用焊接钢管每5米理论重量356

3．低压流体输送用焊接钢管每6米理论重量357

4．低压流体输送用焊接钢管每8米理论重量358

5．低压流体输送用焊接钢管每9米理论重量359

二、低压流体输送用镀锌焊接钢管360

1．低压流体输送用镀锌焊接钢管每米理论重量360

2．低压流体输送用镀锌焊接钢管每5米理论重量361

3．低压流体输送用镀锌焊接钢管每6米理论重量362

4．低压流体输送用镀锌焊接钢管每8米理论重量363

5．低压流体输送用镀锌焊接钢管每9米理论重量364

三、热轧无缝钢管365

四、冷拔（冷轧）无缝钢管380

五、低中压锅炉用无缝钢管400

六、异形无缝钢管401

1．方形钢管401

2．矩形钢管404

七、连续铸铁管410

第四节　丝材的尺寸和重量速算412

一、钢丝412

1．一般用途低碳钢丝412

2．一般用途电镀锌低碳钢丝414

3．一般用途热镀锌低碳钢丝415

4．通迅线用镀锌低碳钢丝416

5．棉花打包用镀锌低碳钢丝417

6．铠装电缆用低碳镀锌钢丝418

7．重要用途低碳钢丝419

8．碳素弹簧钢丝420

9．琴钢丝424

10．焊接用钢丝427

二、钢丝绳428

1．钢丝绳的分类及直径测量方法428

2．单股钢丝绳1×7429

3．单股钢丝绳1×19430

4．单股钢丝绳1×37432

5．钢丝绳6×19433

6．钢丝绳6×24434

7．钢丝绳6×37435

8．钢丝绳7×7436

第四章　钢材的交易、保管、运输与装卸437

第一节　钢材的交易437

一、质量437

1．热轧圆钢、方钢、六角钢和八角钢的质量要求437

2．普通低碳钢热轧圆盘条的质量要求441

3．混凝土用热轧带肋钢筋与光圆钢筋的质量要求441

4．热轧槽钢的质量要求447

5．热轧等边角钢的质量要求448

6．热轧不等边角钢的质量要求449

7．热轧工字钢的质量要求450

8．热轧钢板和钢带的质量要求451

9．冷轧钢板和钢带的质量要求459

10．花纹钢板的质量要求462

11．热轧焊接钢管与镀锌焊接钢管的质量要求463

12．结构用和低中压锅炉用无缝钢管的质量要求465

二、数量468

1．理论重量与实际重量468

2．磅差469

3．磅秤470

4．地磅470

5．电子磅470

第二节　钢材的保管471

一、钢材的锈蚀471

二、钢材的保管471

1．避免钢材机械性损伤471

2．防锈472

第三节　钢材的运输474

一、盘条及短件的运输474

二、长件的运输474

第四节　钢材的装卸476

一、常见装卸机械476

1．龙门吊476

2．行车477

3．吊车477

4．叉车477

二、钢材装卸注意事项478

1．机械装卸注意事项478

2．人工装卸注意事项479

后记480