常用钢的力学性能及热处理规范
常用钢板成份及性能
是性能良好的渗碳钢，淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。
用于制造截面30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。
是18CrMnTi的代用钢，广泛用作渗碳零件，在汽车.拖拉机工业用于截面在30mm以下，承受高速.中或重负荷以及受冲击.摩擦的重要渗碳零件，如齿轮.轴.齿圈.齿轮轴.滑动轴承的主轴.十字头.爪形离合器.蜗杆等。
20CrMnTi钢板40、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS标准钢SCr440(H)/SCr440、国际标准化组织ISO标准钢号41C德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38焊接工艺要点： 1、一般在退火（正火）状态下进行焊接。
2、焊接方法不受限制 3、用较大线能量，适当提高预热温度，一般预热 4、焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相 5、焊后应及时进行调质热处间退火或在高于预热的温度下保温一段时间，以排除扩散结构复杂、焊缝较多的产品，可在焊完一定数量的焊缝后火。
生铁屑保护摆动回火规范 （670±10）℃×2h，随炉℃×2h，随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温，（7再随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温, （710±10温,共3个循环，再降温至550℃，出炉空冷。
处理后硬度1交货状态 40Cr交货状态以热处理(正火、退火或高温回火)◆圆钢:每米重量(公斤)=0.00617×直径×直径(注:螺◆扁钢:每米重量(公斤)=0.00785×厚度×边宽◆管材:每米重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外径-壁厚◆板材:每米重量(公斤)=0.785×厚度（σ20Cr钢40Cr钢板/ASTM标准钢号5140、日本JIS标准钢号40、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。
常用钢材热处理参数表
火 等温℃
炉冷
710
炉冷
正 温度℃ 火 冷却
900-950 900-950
900-950 870-880
空冷
930-950
温度℃ 980
880
840 820
淬
硬度
火
61-64 58-60 ＞62
65
HRC
840
860 800
800 840
53-58 62-66 62 62-64 62-65
150℃ 63
810-870 800-870 780-800 炉冷
850-870
正 温度℃ 820-860 820-860 830-860 850-880
火 冷却
空冷
温度℃ 淬
硬度 火
HRC
810 57-64
810 57-64
870 ＞60
860 56-62
880 54-56
880 950 1050 1130 58-60 60-62 62-63 42-45
各 150℃ 61
61
61
56
54
59
60
63
42
种 200℃ 58
58
60
55
52
58
59
62
42
不 300℃ 54
54
56
51
48
53
58
59
43
同 400℃ 47
47
51
49
42
48
57
57
44
温 500℃
39
39
43
45
39
42
54
55
48
钢铁材料的分类、力学性能及热处理
钢铁材料的分类、力学性能及热处理一、 分类及力学性能：1． 碳素钢：按含碳量的多少可分为低碳钢（含碳量小于0.25％）、中碳钢（含碳量在0.25％～0.5％）和高碳钢（含碳量大于0.5％）。
随着含碳量的增加，钢的机械强度提高，但使它的塑性和韧性下降。
（1） 普通碳素钢：它的化学成分不准确，因而不宜进行热处理。
普通碳素钢的牌号标记如Q235（国标），表示屈服点MPa S 235=σ。
（2） 优质碳素钢：力学性能优于普通碳素钢，采用适当的热处理方法可以获得很高的内部机械强度和表面硬度。
低碳钢塑性高，焊接性好，适用于冲压、焊接零件。
采用渗碳淬火处理可提高零件表面硬度；中碳钢具有综合性能好的特点，它的机械强度、塑性和韧性均较好，可进行调质、表面淬火处理；高碳钢具有高的机械强度和良好的韧性和弹性，常制成弹性零件。
优质碳素钢的牌号如15、35、45（国标），表示含碳量平均值各为0.15％、0.35％、0.45％。
2． 合金钢：合金钢是在优质碳素钢中加入某些合金元素而形成的。
它具有良好的力学性能和热处理性能，随着所加合金元素的不同，还可获得不同的特殊性能。
合金钢的牌号如35Mn2、40Cr （国标），表示含碳量平均值为0.35％和0.40％，而含合金元素Mn2％及Cr 小于1.5％。
3． 铸钢：铸钢的含碳量一般在0.15％～0.60％范围内，含碳量较高，塑性很差，容易产生龟裂，故不能锻造。
铸钢的强度显著高于铸铁，但铸造性则比较差，收缩率较大。
铸钢的牌号如ZG500－270，前组数字表示抗拉强度MPa B 500=σ，后组数字表示屈服点MPa S 270=σ。
4． 铸铁：铸铁是含碳量大于2％的铁碳合金。
铸铁因含碳量高，故它的抗拉强度、塑性和韧性都较差，不能锻造，焊接性能也差。
但它有较高的抗压强度，良好的减摩性和切削性能，吸振性好，价格又较低廉。
常用的铸铁有灰铸铁（如HT150，抗拉强度MPa B 150=σ）、可锻铸铁（如KT300－6，抗拉强度MPa B 300=σ，最低伸长率为6％）和球墨铸铁（如QT500－7，抗拉强度MPa B 500=σ，最低伸长率为7％）。
钢材的力学性能标准
钢材的力学性能标准
钢材作为一种常见的建筑材料，其力学性能标准对于保障建筑结构的安全和稳定起着至关重要的作用。
力学性能标准包括了许多方面，如强度、韧性、硬度、塑性等，下面将对钢材的力学性能标准进行详细介绍。
首先，钢材的强度是衡量其抗拉、抗压、抗弯等方面性能的重要指标。
钢材的拉伸强度是指在拉伸试验中材料发生破坏前的最大抗拉应力，而压缩强度和弯曲强度分别是材料在受压和受弯试验中的最大抗压应力和抗弯应力。
这些强度指标直接影响着材料在实际工程中的使用性能，因此在制定力学性能标准时需要对这些指标进行严格的控制和测试。
其次，钢材的韧性是指材料在受力过程中能够吸收较大的能量而不发生断裂的能力。
韧性指标包括冲击韧性和断裂韧性两个方面。
冲击韧性是指材料在受冲击载荷作用下能够吸收的能量，而断裂韧性则是指材料在受静载荷作用下能够抵抗断裂的能力。
这些韧性指标对于钢材在受到外部冲击或载荷时的抗破坏能力起着至关重要的作用，因此也需要在力学性能标准中进行详细规定和测试。
此外，钢材的硬度和塑性也是其力学性能标准中重要的指标之一。
硬度是指材料抵抗划痕或压痕的能力，常用的硬度指标包括洛氏硬度、巴氏硬度等。
而塑性则是指材料在受力作用下发生形变的能力，包括延展性、收缩性等指标。
这些指标直接影响着钢材在加工和使用过程中的性能表现，因此也需要在力学性能标准中进行详细规定和测试。
综上所述，钢材的力学性能标准涵盖了强度、韧性、硬度、塑性等多个方面的指标，这些指标直接影响着钢材在实际工程中的使用性能。
因此，在制定和执行力学性能标准时，需要对这些指标进行严格的控制和测试，以确保钢材在工程中的安全可靠性和稳定性。
常用耐热钢的牌号、化学程分、热处理、力学性能及用途
1Cr17
≤
0.12
≤
0.75
≤
1.00
16.0
18.0
780
850空冷
或缓冷
≥
205
≥
450
≥
22
≥
50
≥
183
作900℃以下耐氧化部件，如散热器、炉用部件、油喷嘴等
马氏体型
4Cr9Si2
0.35
0.50
2.00
3.00
≤
0.70
≤
0.60
8.00
0.40
0.50
≤
0.80
≤
0.70
13.00
15.00
13.00
15.00
0.25
0.40
W
2.00
2.75
820
850快冷
≥
315
≥
705
≥
20
≥
35
≤
248
有较高的热强性。用于内燃机重负荷排气阀
3Cr18Mn12Si2N
0.22
0.30
1.40
2.20
10.50
12.50
17.00
19.00
N
附表4.14常用耐热钢的牌号、化学程分、热处理、力学性能及用途（摘自GB/T 1221-1992）
类别
牌号
化学成分w/%
热处理
力学性能
用途举例
C
Si
Mn
Ni
Cr
Mo
其他
退火温度
/℃
固溶
处理
温度
/℃
淬火
温度
/℃
钢的力学性能及热处理工艺经验公式
钢的力学性能及热处理工艺经验公式钢是一种重要的材料，广泛应用于各个行业。
钢的力学性能和热处理工艺是决定其使用性能的关键因素。
在本文中，我将介绍钢的力学性能及热处理工艺的经验公式。
首先，钢的强度是指其抵抗外载荷的能力。
通常使用的强度参数有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度是指材料在受到应力作用下开始产生塑性变形的时候，单位面积所承受的最大应力。
抗拉强度是指材料在拉伸状态下破坏前所承受的最大应力。
这两个参数可以通过拉伸试验来测量。
其次，塑性是指材料在受到外载荷作用时能够产生可逆的形变。
在拉伸试验中，当钢材开始产生塑性变形时，应力和应变不再保持线性关系。
钢的塑性可以通过延伸率和纵向收缩率来衡量。
延伸率是指材料在拉伸过程中的长度变化与原长度之比。
纵向收缩率是指材料在拉伸过程中的横截面积变化与原横截面积之比。
这些参数可以用来评估钢的可塑性。
韧性是衡量材料抵抗断裂的能力。
在拉伸试验中，钢的韧性可以通过断裂伸长率和冷却断裂功来表示。
断裂伸长率是指材料在断裂前的拉伸变化与原长度之比。
冷却断裂功是金属在冷却至温度并应力后，在脆性断裂上吸收的能量。
最后，硬度是指材料抵抗刮擦或切割的能力。
常用的硬度测试方法有洛氏硬度和布氏硬度。
这些硬度参数可以用来衡量钢的硬度。
钢的热处理工艺对钢的性能有着重要的影响。
因此，了解和掌握热处理工艺是提高钢材质量和性能的关键。
热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将钢材加热至一定温度，然后缓慢冷却，以改善其内部结构和性能。
正火是将钢材加热至适宜温度，然后迅速冷却，以提高其硬度和强度。
淬火是将钢材加热至临界温度，然后迅速冷却，使其获得高硬度和高强度。
回火是将淬火后的钢材加热至适宜温度，然后缓慢冷却，以减轻淬火时产生的内应力。
在实际应用中，钢的力学性能和热处理工艺往往需要通过实验和经验进行调整和优化。
工程师们通过实验和经验总结出了一些公式，用于预测和计算钢的力学性能和热处理工艺。
一些常用的公式包括哈氏公式、拉伸公式和冷却断裂功公式等。
各种冷镦钢热处理力学性能一览表
各种冷镦钢热处理力学性能一览表表1表面硬化型盘条热轧状态的硬度及试样的力学性能牌号a 规定塑性延伸强度Rp0.2MPa不小于抗拉强度RmMPa断后伸长率A%不小于热轧状态布氏硬度HBW不大于ML15Al260450～75014143 ML15260450～75014—ML20Al320520～82011156 ML20320520～82011—ML18Mn300500～80012—ML20Mn340540～84010—ML15Cr400650～100012—ML20Cr490750～11009—注：试样毛坯直径为25mm；公称直径小于25mm的盘条，按盘条实际尺寸。
a表中未列牌号，供方报实测值，并在质量证明书中注明。
表2表面硬化型盘条推荐的热处理制度牌号a 渗碳温度b℃直接淬火温度℃双重淬火温度℃回火温度c℃心部淬硬表面淬硬ML15Al880～980830～870880～920780～820150～200 ML15880～980830～870880～920780～820150～200 ML20Al880～980830～870880～920780～820150～200 ML20880～980830～870880～920780～820150～200 ML18Mn880～980830～870880～920780～820150～200 ML20Mn880～980830～870880～920780～820150～200 ML15Cr880～980820～860860～900780～820150～200 ML20Cr880～980820～860860～900780～820150～200注：表中给出的温度只是推荐值，实际选择的温度应以性能达到要求为准。
淬火剂的种类取决于产品形状、冷却条件和炉子装料的数量。
a表中未列牌号，供方报实测值，并在质量证明书中注明。
b渗碳温度取决于钢的化学成分和渗碳介质，一般情况下，如果钢直接淬火，不宜超过950℃。
建筑常用钢材的力学性能和工艺性能讲解
建筑常用钢材的力学性能和工艺性能讲解钢材的技术性能包括力学性能、工艺性能和化学性能等。
力学性能主要包括拉伸性能、冲击韧性、疲劳强度、硬度等；工艺性能是钢材在加工制造过程中所表现的特性，包括冷弯性能、焊接性能、热处理性能等。
只有了解、掌握钢材的各种性能，才能正确、经济、合理地选择和使用各种钢材。
一、力学性能（一）拉伸性能钢材的拉伸性能，典型地反映在广泛使用的软钢（低碳钢）拉伸试验时得到的应力σ与应变ε的关系上，如图7.7所示。
钢材从拉伸到拉断，在外力作用下的变形可分为四个阶段，即弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
图7.7低碳钢受拉应力-应变1.弹性阶段在OA范围内应力与应变成正比例关系，如果卸去外力，试件则恢复原来的形状，这个阶段称为弹性阶段。
弹性阶段的最高点A所对应的应力值称为弹性极限σp。
当应力稍低于A点时，应力与应变成线性正比例关系，其斜率称为弹性模量，用e表示。
弹性模量反映钢材的刚度，即产生单位弹性应变时所需要应力的大小。
2.屈服阶段当应力超过弹性极限σp后，应力和应变不再成正比关系，应力在B上和B 下小范围内波动，而应变迅速增长。
在σ-ε关系图上出现了一个接近水平的线段。
试件出现塑性变形，AB称为屈服阶段，B下所对应的应力值称为屈服极限σs。
钢材受力达到屈服强度后，变形即迅速发展，虽然尚未破坏，但已不能满足使用要求。
所以设计中一般以屈服强度作为钢材强度取值的依据。
对于在外力作用下屈服现象不明显的钢材，规定以产生残余变形为原标距长度0.2%时的应力作为屈服强度，用σ0.2表示，称为条件屈服强度。
3.强化阶段当应力超过屈服强度后，由于钢材内部组织产生晶格扭曲、晶粒破碎等原因，阻止了塑性变形的进一步发展，钢材抵抗外力的能力重新提高。
在σ-ε关系图上形成BC段的上升曲线，这一过程称为强化阶段。
对应于最高点C的应力称为抗拉强度，用σb来表示，它是钢材所能承受的最大应力。
钢材屈服强度与抗拉强度的比值（屈强比σs/σb），是评价钢材受力特征的一个参数，屈强比能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。
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200
空气/水
735 MPa
---
20Cr
≤179
880
水/油
200
空气/水
833 MPa
--
30Cr
≤187
860
油
500
水/油
882 MPa
---
40Cr
≤207
850
油
500
水/油
980 MPa
---
50CrMnSi
≤229
830
油
520
水/油
1078MPa
---
15CrMo
≤179
900
≤187
800-800
水
---
---
---
56-62
T8
≤187
780-800
水
---
---
---
56-62
T8A
≤187
780-800
水
140-200
---
---
56-62
T10
≤197
760-780
水
140-250
---
---
56-64
T10A
≤197
760-780
水
140-250
---
---
56-64
水
---
---
539MPa
---
高速工具钢
W18Cr4V
207-255
1270-1285
油
550-570
油
---
≥62
W9CrV2
207-255
1225-1240
油
550-570
油
---
≥62
880
油
650
水/油
882 MPa
---
50CrV
≤255
860
油
500
水/油
1274MPa
--
弹簧钢
60Si2Mn
≤302
870
油
460
---
1274MPa
---
60Si2MnA
≤302
870
油
460
---
1568MPa
---
不锈耐酸钢
1Cr13
127-187
1000-1050
油、水
700-790
炉/空气
598 MPa
48-55
50
≤241
820-850
水/油
按需要定
空气
627 MPa
---
55
≤255
790-850
水/油
400-650
空气
647 MPa
---
15Mn
≤163
850-900
水/油
450-650
空气
412 MPa
---
30Mn
≤217
850-900
水/油
按需要定
空气
539 MPa
常用钢的力学性能及热处理规范
名称
钢号
交货硬度
淬火温度
淬火介质
回火温度
冷却介质
抗拉强度
淬火硬度
优
质
碳
素
结
构
钢
35
≤187
860-880
水/油
600-680
炉/空气
529MPa
38-45HRC
40
≤217
830-850
水
580-640
炉/空气
568 MPa
45-50
45
≤241
820-850
水/油
600-640
油水空气
588MPa
---
2Cr13
126-197
1000-1050
油、水
660-770
油水空气
647MPa
---
3Cr13
131-207
1000-1050
油
200-300
---
---
≥48
4Cr13
143-229
1050-1100
油
200-300
---
---
≥50
1Cr18Ni9Ti
---
1100-1150
T11
≤207
760-780
水
140-250
---
---
56-64
T11A
≤207
760-780
水
140-250
---
---
56-64
T12
≤207
760-780
水
140-250
---
---
56-64
T12A
≤207
760-780
水
140-250
---
---
56-64
合
金
结
构
钢
15Cr
≤179
880
---
40Mn
≤229
820-860
水/油
500-700
---
588 MPa
---
50Mn
≤255
780-840
水/油
300-700
空气
647 MPa
---
65Mn
≤285
780-840
水/油
按需要定
空气
735 MPa
---
碳
素
工
具
钢
T7
≤187
800-820
水
140-200
---
---
56-62
T7A
空气
650
空气
441 MPa
---
20CrMo
≤197
880
水/油
500
水/油
882 MPa
--
30CrMo
≤29
880
水/油
540
水油
931 MPa
---
35CrMo
≤229
850
油
550
水/油
980 MPa
---
20CrV
≤197
880
水/油
200
空气/水
833 MPa
---
40CrV
≤241