常见钢材料物理性能
常用材料的物理性能
常用材料的物理性能常用材料弹性模量及泊松比名称弹性模量E/GPa 切变模量G/GPa泊松比μ名称弹性模量E/GPa切变模量G/GPa泊松比μ灰铸铁球墨铸铁碳钢、镍铬钢、合金钢铸钢轧制纯铜冷拔纯铜轧制磷锡青铜冷拔黄铜轧制锰青铜轧制铝拔制铝线铸铝青铜铸锡青铜硬铝合金118~12617320620210812711389~9710868691031037044.379.439.248.041.234.3~36.339.225.5～26.541.126.50.30.30.30.30.31~0.340.32～0.350.32～0.420.350.32～0.360.30.30.3轧制锌铅玻璃有机玻璃橡胶电木夹布酚醛塑料赛璐珞尼龙1010硬聚氯乙烯聚四氟乙烯低压聚乙烯高压聚乙烯混凝土8216552.35~29.420.00781.96~2.943.92~8.831.71~1.891.073.14~3.921.14～1.420.54～0.750.147～0.24513.73～39.231.46.81.960.69~2.060.69~0.984.9~15.690.270.420.250.470.35~0.380.40.34～0.350.1~0.18常用材料线胀系数α×10⁶材料温度范围/℃2020~10020~20020~30020~40020~60020～70020~90020～1000工程用铜黄铜青铜铸铝合金8.44~24.516.6～17.117.817.617.1~17.218.817.917.620.918.218~18.118.6铝合金22.0~24.023.4~24.824.0~25.9碳钢10.6~12.211.3~1312.1~13.512.9~13.913.5~14.314.7~15铬钢11.211.812.41313.63Cr1310.211.111.611.912.312.81Cr18Ni9T;①16.61717.217.517.918.619.3铸铁8.7～11.18.5～11.610.1～12.111.5～12.712.9~13.2镍铬合金14.517.6砖9.5水泥、混凝土10～14胶木、硬橡皮64～77玻璃4~11.5赛璐珞100有机玻璃130常用材料熔点热导率及比热容名称熔点/℃热导率λ/W·(m·K)-比热容c/kJ·(kg·K)-名称熔点/℃热导率λ/W·(m·K)-比热容c/kJ·(kg·K)-灰铸铁碳钢不锈钢硬质合金纯铜黄铜青铜120014601450200010839509105847~581481384104.7640.5320.490.510.800.3940.3840.37聚氯乙烯聚酰胺658419232327.41452204110~1136434.7590.160.310.8790.380.240.1300.64注：表中的热导率及比热容数值指0～100℃范围内。
常见钢材料物理性能
≤0.08%
1.0~<1.6
39%
≤0.08%
≥1.6
40%
≤0.12%
<0.6
34%
≤0.12%
0.6~<1.0
36%
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37%
≤0.12%
≥1.6
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≤0.10%
<0.6
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≤0.10%
1.0~<1.6
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40%
宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢 宝钢
Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 403-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 402-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 418-2003 Q/BQB 419-2003 Q/BQB 419-2003 Q/BQB 419-2003 Q/BQB 419-2003 Q/BQB 419-2003
钢材性能大全
钢材性能大全
引言
本文将介绍钢材的各种性能和特点，包括力学性能、化学性能、热处理性能等方面的内容。
力学性能
- 强度：钢材的强度是指其抵抗外力的能力，可以分为屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
- 延展性：钢材的延展性是指其在受到外力作用下发生塑性变
形的能力，常用参数有断面收缩率、断面伸长率等。
- 硬度：钢材的硬度是指其抵抗外硬物压入的能力，可以通过
硬度测试进行评估。
化学性能
- 成分：钢材的化学成分对其性能有重要影响，主要包括碳含量、铁含量、合金元素含量等。
- 腐蚀性：钢材的腐蚀性是指其耐受化学腐蚀的能力，可以通
过抗腐蚀测试进行评估。
热处理性能
- 淬火硬化性能：钢材进行淬火硬化后的硬度和耐磨性能。
- 焊接性能：钢材的焊接性能是指其在焊接过程中的可操作性
和焊接接头的强度。
- 硬化能力：钢材在经过适当热处理后的硬度和强度提升能力。
结论
钢材的性能多样，根据具体需求和应用场景选择合适的种类和
牌号的钢材非常重要。
本文介绍了钢材的力学性能、化学性能和热
处理性能等方面的内容，希望对读者有所帮助。
> 注意：以上内容为一般性介绍，具体的钢材性能还需根据具
体牌号和相关标准来确定，不能以本文为准确依据。
钢的化学成分及物理性能
20号钢和45号钢的化学成分及物理性能20号钢化学成分质量分数%|C: 0.17～0.23化学成分质量分数%|Si: 0.17～0.37化学成分质量分数%|Mn: 0.35～0.65化学成分质量分数%|Cr≤: 0.25化学成分质量分数%|Ni≤: 0.30化学成分质量分数%|Cu≤: 0.25推荐热处理/℃|正火: 910推荐热处理/℃|淬火:推荐热处理/℃|回火:力学性能|σb/MPa≥: 410力学性能|σs/MPa≥: 245力学性能|δ5(%)≥: 25力学性能|ψ(%)≥: 55力学性能|AKU/J≥:35#钢化学成分及力学性能35#钢力学性能45号钢化学成分质量分数%|C: 0.42～0.50化学成分质量分数%|Si: 0.17～0.37化学成分质量分数%|Mn: 0.50～0.80化学成分质量分数%|Cr≤: 0.25化学成分质量分数%|Ni≤: 0.30化学成分质量分数%|Cu≤: 0.25推荐热处理/℃|正火: 850推荐热处理/℃|淬火: 840推荐热处理/℃|回火: 600力学性能|σb/MPa≥: 600力学性能|σs/MPa≥: 355力学性能|δ5(%)≥: 16力学性能|ψ(%)≥: 40力学性能|AKU/J≥: 39钢材交货状态硬度HBS10/3000，≤|未热处理钢: 229钢材交货状态硬度HBS10/3000，≤|退火钢: 197易切削钢化学成分及物理性能Y40Mn易切削钢标准：GB/T 8731-1988●特性及适用范围：Y40Mn是高硫中碳易切削钢，有较好的切削性能，与45号钢相比可提高刀具寿命四倍，提高生产效率30％，有较高的强度和硬度，适于加工要求刚性高的零件，如丝杠、光杆、齿条和花键轴等。
●化学成份：碳 C ：0.37～0.45硅Si：0.15～0.35锰Mn：1.20～1.55硫S ：0.02～0.30磷P ：≤0.05●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：(热轧)590～735; (冷拉后高温回火状态)590～785伸长率δ5 (％)：(热轧)≥14;(冷轧)≥17断面收缩率ψ (％)：(热轧)≥20硬度：(热轧)≤207HB;(冷拉)179～229HB●热处理规范及金相组织：输送流体用无缝钢管10、20、Q345力学性能化学成分标准：GB/T8163——中国国家标准用途：用于输送流体用的一般无缝钢管主要生产钢管牌号：10、20、Q345 等尺寸公差:力学性能：化学成分:结构用无缝钢管10、20、35、45、Q345、15CrMo、12Cr1MoV化学成分力学性能结构用无缝钢管标准：GB/T8162——中国国家标准ASTM A53——美国材料与试验学会标准ASME SA53 ——美国锅炉及压力容器规范用途：用于制造管道、容器、设备、管件及机械结构用无缝钢管主要生产钢管牌号：10、20、35、45、Q345、15CrMo、12Cr1MoV、A53A、A53B、SA53A、SA53B等尺寸公差:钢管种类外径（D）钢管壁厚（S）冷拔管钢管外径(mm) 允许偏差(mm) 钢管壁厚(mm) 允许偏差(mm)＞30～50 ±0.3 ≤30 ±10％＞50～219 ±0.8％热轧管＞219 ±1.0％＞20 ±10％力学性能：标准牌号抗拉强度（MPa）屈服强度（MPa）伸长率（％）GB/T8162 10 ≥335 ≥205 ≥2420 ≥390 ≥245 ≥2035 ≥510 ≥305 ≥1745 ≥590 ≥335 ≥14Q345 ≥490 ≥325 ≥2115CrMo ≥440 ≥295 ≥2212Cr1MoV ≥490 ≥245 ≥22ASTM A53ASME SA53 A ≥330 ≥205 查看ASTM A53的表查看ASME SA53的表B ≥415 ≥240化学成分：标准牌号化学成分（％）C 碳Si 硅Mn 锰P 磷S 硫Cu 铜Ni 镍Mo钼Cr 铬V 钒GB/T8162100.07～0.14 0.17～0.37 0.35～0.65 ≤0.035≤0.035 ≤0.25≤0.25/ ≤0.15 /200.17～0.24 0.17～0.37 0.35～0.65 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.25≤0.25 / ≤0.25 /350.32～0.40 0.17～0.37 0.50～0.80 ≤0.035 ≤0.035≤0.25≤0.25/ ≤0.25 /450.42～0.50 0.17～0.37 0.50～0.80 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.25 ≤0.25/ ≤0.25 /Q345 0.12～0.20 0.20～0.55 1.20～1.60 ≤0.035≤0.035≤0.25 ≤0.25 / ≤0.25 /15CrMo0.12～0.18 0.17～0.37 0.40～0.70 ≤0.035≤0.035 ≤0.25≤0.300.40～0.55 0.80～1.10 /12Cr1MoV 0.08～0.15 0.17～0.37 0.40～0.70 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.25 ≤0.300.25～0.35 0.90～1.20 0.15～0.30ASTMA53ASMESA53 A≤0.25/ ≤0.95 ≤0.05≤0.06≤0.40≤0.40 ≤0.15 ≤0.40≤0.08ASMESA53B ≤0.30/ ≤1.20≤0.05≤0.06 ≤0.40≤0.40 ≤0.15 ≤0.40 ≤0.089SiCr合金工具钢合金工具钢：9SiCr标准：GB/T 1299-19859SiCr合金工具钢特性及适用范围：9SiCr量具刃具用钢，是常用的低合金工具钢，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较高的回火稳定性。
钢材的物理力学性能和机械性能表
钢材的物理力学性能和机械性能表钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等.单独作用下所显示的各种机械性能。
钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能；通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能；通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。
1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
24种常用金属材料的性能和用途
24种常用金属材料的性能和用途1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。
应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。
轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。
应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
4、HT150——灰铸铁应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。
5、35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。
冷态下可局部镦粗和拉丝。
淬透性低，正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。
钢铁材料的性能
σtT
MPa
指金属材料在给定温度（T）下，经过规定时间（t，h）发生断裂时，所承受的应力值
蠕变强度
σδ/tT
MPa
金属材料在给定温度（T）下和规定的试验时间（t，h）内，使试样产生一定蠕变变形量（δ，%）的应力值
2．2弹性—金属材料在外力作用下产生变形，外力去消后又恢复到原来形状和大小的一种特性
钢铁材料的性能
1．物理性能
名称
代号
单位
说明
1．1密度
密度
ρ
g/cm3
材料单位体积的质量
1．2热性能
熔点
℃
材料由固体状态转变为液体状态时的熔化温度
比热容
c
J/（m·K）
单位质量的某种物质，在温度升高1℃时吸收的热量或温度降低1℃时所放出的热量
热导率
λ
W/（m·K）
在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温度降低1℃时，单位面积容许导过的热量
短试棒求得的伸长率
%
试棒的标距等于5倍直径为短试棒
长试棒求得的伸长率
%
试棒的标距等于10倍直径为长试棒
断面收缩率
%
金属受外力作用被拉断以后,其横截面的缩小量与原来横截面积相比的百分数
2．4韧性—材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力；是材料在破裂前吸收能量和塑性变形的能力
冲击吸收功（冲击功）
AKv
J
一定形状和尺寸的试样在冲击负荷作用下斩断时所吸收的功
冲击韧度（冲击值）
αKv
将冲击吸收功除以试样缺口底部处横截面积所得的商
2．5疲劳—金属材料在受重复或交变作用时，虽其所受应力远小于抗拉强度，甚至小于弹性极限，经多次循环后，在无显着外观变形情况下而会发生断裂，这种现象称为疲劳
钢材的主要性能
钢材应用领域
01
02
03
04
建筑领域
钢材在建筑领域中应用广泛， 如建筑结构、桥梁、道路等。
机械领域
钢材是机械制造的主要原材料 ，用于制造各种机械零件和工
具。
汽车领域
钢材在汽车制造中占据重要地 位，用于制造车身、底盘、发
动机等部件。
船舶领域
钢材是船舶制造的主要材料， 用于制造船体、甲板、舱室等
。
钢材性能指标
02
温度、氧分压、钢材成分和组织结构等。
提高抗氧化性方法
03
合金化、控制轧制工艺、表面涂层保护等。
耐候性
钢材的耐候性
指钢材在室外环境下长期使用时，抵抗大气腐 蚀和紫外线辐射等自然因素的能力。
影响因素
气候条件、紫外线辐射强度、大气污染程度等。
提高耐候性方法
采用耐候钢、表面涂层保护等措施。
化学稳定性
钢材在冷弯过程中，不应出现裂纹或断裂现 象。
冷弯角度
钢材在冷弯时，能够弯曲的最大角度，反映 其塑性变形能力。
冷弯回弹
冷弯后钢材的回弹量，影响工件的形状和尺 寸精度。
热处理工艺性能
淬透性
钢材在淬火时获得淬硬层深度的能力，影响工件的力学性能和耐 磨性。
回火稳定性
钢材回火时抵抗软化或硬度下降的能力，保证工件在使用过程中的 稳定性。
强度
钢材的强度是指其抵抗变形和破坏的能力，通常以屈服点、抗拉强度 等指标来衡量。
韧性
钢材的韧性是指其在冲击或震动作用下吸收能量并抵抗断裂的能力。
硬度
钢材的硬度是指其抵抗局部变形的能力，通常通过硬度试验来测定。
耐腐蚀性
钢材的耐腐蚀性是指其在各种环境条件下抵抗腐蚀的能力，与钢材的 化学成分、组织结构和环境条件有关。
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常见钢材料物理性能
常见钢材的物理性能概述
钢是一种常见的金属材料，具有广泛的应用领域，从建筑结构到汽车
制造，都需要使用到钢材。
钢材的物理性能决定了其在各种应力条件下的
强度、刚度和耐磨损能力等关键特性。
以下是常见钢材的物理性能的介绍。
1.强度
强度是衡量材料抵抗变形和破坏的能力，常用的指标是屈服强度和抗
拉强度。
屈服强度是指当钢材开始发生塑性变形时所能承受的最大应力，
而抗拉强度则是在材料断裂之前所能承受的最大应力。
不同类型的钢材具
有不同的强度，高强度钢材通常具有更高的屈服强度和抗拉强度。
2.刚度
刚度是指材料抵抗形变的能力，在应力施加下不轻易发生变形的性质。
通常用弹性模量来衡量材料的刚度，弹性模量越大，材料的刚度越高。
刚
度高的钢材在使用中更不容易变形，可以提供更好的结构支撑能力。
3.延展性和韧性
延展性和韧性是衡量钢材在应力作用下变形能力的指标。
延展性是指
材料在拉伸过程中可以延展多少，而韧性则是指材料在受冲击载荷时可以
吸收多少能量而不会断裂。
高延展性和韧性的钢材对于抵御撞击、震动和
挤压应力具有更好的性能。
4.硬度
硬度是指材料抵抗局部形变和划伤的能力。
一般使用洛氏硬度或布氏硬度来衡量钢材的硬度。
高硬度的钢材更难以切削和加工，但在需要耐磨性的场合非常有用。
5.磁性
钢材可以分为磁性钢和非磁性钢。
磁性钢有良好的磁导率，可以用于电磁设备和电机等应用；而非磁性钢则不具备磁性，可以用于需要磁场屏蔽的场合。
6.导热性和导电性
一般来说，金属材料具有较高的导热性和导电性。
钢材通常具有良好的导热和导电性能，适用于需要传导热量或电流的应用。
然而，不同类型的钢材具有不同的导热和导电性能，例如，不锈钢的导热性能相对较差。
除了上述常见的物理性能外，钢材还具有耐腐蚀性、耐磨性、耐高温和低温性能等特性，这些特性根据具体需求可以通过特殊的合金设计和处理工艺进行改善。
总结起来，钢材作为一种常见的金属材料，在各种工程和工业领域都有广泛应用。
了解和掌握常见钢材的物理性能有助于在选择和设计中做出合理的材料选择。