钢材的分类

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钢在冶炼后，将钢液浇入钢锭模内铸成钢锭，钢锭除一部分用于大型锻件外，大部分经过轧制而成各种钢材，以供使用。按钢材横断面的形状特征来分，可分为板材(钢板)、型材(型钢)、管材(钢管)和线材(钢丝)四大类。

1．板材

板材是铆工接触最广泛的原材料之一，常用于制造容器、机体、壳体和其他钢结构。

按板材的厚度，钢板可分为以下三种。

(1)薄板

厚度在0．2～4mm之间，宽度通常在0．5～1m之间。

薄板又有热轧和冷轧之分，冷轧板表面光洁，尺寸精确，综合力学性能较好。

热轧板是在高温状态下轧制而成的，沿轧制方向存在着纤维组织，使板材纵、横向的力学性能不同。例如，在顺纤维方向的抗拉强度明显高于垂直纤维方向的抗拉强度；而垂直于纤维方向的抗剪强度却高于顺纤维方向的抗剪强度等等。

薄板常用来制造机罩、机壳、水箱、油箱和冲制器皿、器具等。在汽车、航空、电气和机械工业等部门及日用品方面，都获得广泛应用。

(2)中厚板

厚度在4～20mm之间，宽度通常在1～2m之间。

(3)厚板

厚度在20mm以上，宽度通常在0．6～2m之间或更宽。

中厚板和厚板，按其用途分普通钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、造船钢板和特殊钢板等。例如，Q235－A、16Mn为普通钢板和普通低合金钢板牌号；20g为锅炉钢板牌号。“g”字母为“锅”字汉语拼音的第一个字母，表示锅炉用钢板；A3R、16MnR则为压力容器用钢板，“R”为“容”字的汉语拼音的第一个字母；船用钢板的代号为“C”，加在钢材牌号的后面，如12MnC、16MnC等。而桥梁钢板的代号为“q”，如12Mnq、15MnVq等。

表8－1列出了部分常见钢材的力学性能和用途。

表8－1 部分常见钢材的力学性能和用途

2．管材

通常将钢管称为管材。钢管分无缝和有缝两种。

(1)无缝钢管

无缝钢管由整块金属轧制而成，断面上无接缝。在制造方法上可分为热轧、冷拔和挤压三种。无缝钢管强度较高，多用于石油化工设备，以及锅炉、汽车、航空等行业。

(2)有缝钢管

又称焊接钢管。是用带状钢板经过成形、对缝焊接而成。这种钢管不能承受高温、高压和高强度的要求，但造价较低，常用于一般工程。如城建部门用来铺设自来水、煤气输送管道等。

无缝钢管的标注采用公制，以mm为单位，以外径为标注标准，并注明壁厚。例如，钢管108×4，即：钢管的外径为108mm，壁厚为4mm。

有缝管的标注通常采用英寸表示。标注尺寸表示管子的内径，同时区别出普通、薄壁及加厚三种规格。例如，钢管1″普通管，即钢管的内径为1英寸，壁厚为3．25mm。各类规格有缝管的壁厚，可查阅有关技术手册。

3．型材

通常将型钢称为型材。型材的种类很多，根据断面形状的特点，型材有角钢、槽钢、工字钢以及圆钢、方钢、六角钢和扁钢等。图8－1画出了几种断面几何形状简单的型钢及其尺寸表示方法。

图8－1 几种简单几何形状的型钢断面及尺寸表示方法

(a)扁钢a×b；(b)圆钢Φ；(c)方钢a；(d)六角钢a

图8－2(a)所示为角钢的断面图形。角钢分等边角钢和不等边角钢两类。角钢的规格用边长和边厚的尺寸来表示。等边角钢标记方法为b×b×d，其中b为角钢的边长，d为角钢的边厚；不等边角钢的标记方法为B×b×d，其中B为宽边的边长，b为窄边的边长，d为角钢的边厚。

图8－2 角钢、槽钢、工字钢断面及各部位尺寸

(a)角钢；(b)槽钢；(c)工字钢

槽钢分热轧普通槽钢、热轧轻型槽钢和普通低合金轻型槽钢三大类。其断面形状如图8－2(b)所示。图中h为槽钢的高度，b为翼板宽，d为腹板厚，t为平均翼板厚。r为内面圆角半径，r₁为边端圆角半径。

槽钢的型号以代表槽钢高度的数字表示，单位为cm。例如10号槽钢，其高度h为100mm。

槽钢的标记方法是，若槽钢的高为400mm，翼板宽102mm，翼板厚12．5mm的热轧普通槽钢，其标记为：槽钢40b或40b。

工字钢分热轧普通工字钢、热轧轻型工字钢和普通低合金热轧工字钢三大类。其断面几何形状如图8－2(c)所示。图中h为工字钢的高度，b为翼宽，d为腹板厚度，t为平均翼厚，r为内面圆角半径，r₁为边端圆角半径。

工字钢规格的表示方法也是以号数表示，号数表示工字钢的高度，翼宽和高度有一定的比例。如10号工字钢，其高度h为100mm。

工字钢的尺寸标记方法：若普通工字钢的高为200mm，翼板宽100mm，腹板厚7mm，其标记为工字钢20a或I20a。

角钢、槽钢、工字钢一般采用的材料是：Q235等普通碳素结构钢。也有用普通低合金钢的，如16Mn等。近年来，由于科学技术的不断进步，对型材也提出了更高的要求，一些中、高合金和特殊材质的型钢，也在不断问世。

4．线材

线材即是钢丝。钢丝通常是用热轧线材(盘条)为原料，经冷拔加工而成的。

常见钢丝的断面形状多为圆形。

钢丝的断面直径可以做得很细(＜0．1mm)，也可以做得很粗。前面介绍过的碳素钢、合金钢以及特殊用途钢等，都可以用来加工制作钢丝。

钢丝的用途很广，如电焊用的焊条、焊丝、弹簧、螺钉、铆钉、钢丝绳等，都是广为人知的钢丝产品。