2011年造价工程师《理论法规》资料：常用工程材料

　　常用工程材料

　　(一)金属材料

　　1.黑色金属

　　黑色金属一般是指钢铁材料，钢铁材料是工业中应用最广、用量最多的金属材料，它们是以铁为基的合金。含碳量小于2.11%(重量)的合金称为钢;而含碳量大于2.11%(重量)的合金称为生铁。工程实际中用的钢和铸铁除含铁、碳以外，还含有其它元素，其中一类是杂质元素，如硫、磷、氢等，另一类是根据使用性能和工艺性能的需要，有意加入的合金元素，常见有铬、镍、锰和钛等，铁碳合金中加入上述元素就成了合金钢或合金铸铁。

　　(1)钢及其合金的分类和牌号表示方法

　　钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢材性质影响很大。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响，含碳量低，钢的强度较低，但塑性大，延伸率和冲击韧性高，钢质较软，易于冷加工、切削和焊接;含碳量高，钢的强度高、塑性小、硬度大、性脆和不易加工。硫、磷为钢中有害元素，含量稍多会严重影响钢的塑性和韧性，磷使钢显著产生冷脆性，硫则产生热脆性。硅、锰为有益元素，它们能使钢材强度、硬度提高，而塑性、韧性不显著降低。

　　钢的力学性能(如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等)决定于钢的成分和金相组织。钢的成分一定时，其金相组织主要决定于钢的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响最大。

　　2)钢牌号的表示方法。

　　按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB/T221-2000)中规定，我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即：

　　① 牌号中化学元素采用国际化学元素表示。

　　② 产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。

　　③ 钢铁产品中的主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。

　　碳素结构钢牌号由代表屈服点的字母“Q”、屈服点等级、质量等级和脱氧程度等四部分按顺序组成。屈服点数值共分为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275N/m㎡五种;质量等级以硫、磷杂质含量多少，分别用A、B、C、D符号表示，脱氧程度如上所述，Z和TZ在表示钢的牌号时可以省略。如Q235-AF表示屈服点为235N/m㎡、质量等级为A的沸腾钢。

　　优质碳素钢的牌号以两位数字表示，数字代表含碳量的百分之几(以0.01%为单位)，如钢号为20，表示平均含碳量为0.20%的优质碳素钢;钢号为45，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素钢。

　　低合金高强度结构钢原名为普通低合金钢。低合金高强度结构钢以屈服点等级为主，划分成五个牌号，其表示方法如下：屈服点等级加质量等级。屈服点等级：Q295、Q345、Q390、Q420和Q460.质量等级：E、D、C、B、A.由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性。低合金高强度结构钢主要用于焊接结构，其制造工艺主要是冷、热压力加工和焊接。

　　合金结构钢的牌号按下列规则编制。用两位阿拉伯数字数字表示平均含碳量(以万分之几计)，放在牌号头部。合金元素含量为1.50%~2.49%、2.50%~3.49%、3.50%~4.49%、4.50%~5.49%、…… 时，相应地注为2、3、4、5……。平均合金含量<1.5%者，在牌号中只标出元素符号，不注其含量。如30CrMnSi表示碳、铬、锰、硅平均含量分别为0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢。高级优质合金结构钢，在牌号尾部加符号“A”表示，如“30CrMnSiA”;特级优质合金结构钢，在牌号尾部加符号“E”表示，如“30CrMnSiE”