鋼鐵材料規(guī)格和選用標準手冊

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1、機械材料的規(guī)格及選用學習目的1.了解機械材料規(guī)格的意義。2.了解常用的機械材料規(guī)格。3.了解各種規(guī)格編號的意義。4.能選擇適當?shù)慕饘俨牧稀?1-1前言?規(guī)格(Specification)是產(chǎn)品需求的敘述，也是資料技術(shù)溝通的依據(jù)。為了適合某一種特別的用途，生產(chǎn)者當然必須促使產(chǎn)品能夠符合需要，這樣就有規(guī)范的存在必要。而隨著工業(yè)化程度的提高及國際間貿(mào)易往來的趨勢，產(chǎn)品的流通愈來愈頻繁，為了增進效率及提供產(chǎn)品零件的互換性，工業(yè)規(guī)格的訂定更是必然的結(jié)果。在機械材料的范疇方面，同樣的必須有一定的規(guī)格，以作為生產(chǎn)者及使用者依循的規(guī)范。完備的規(guī)格應(yīng)具有以下數(shù)據(jù)的敘述:1.適用范圍(Scope):包括用途(如

2、：板、線、管)，適用尺寸等。2.化學成分(ChemicalComposition):包括各項成分元素的含量范圍或成分代號。3.定性敘述(QualityStatement):指質(zhì)量方面，例如煉鋼方式或脫氧情況。4.定量需求(QuantitativeRequirement):指定化學成分范圍、物理及機械性質(zhì)需求，以適應(yīng)使用上經(jīng)濟的理由。5.其它需求(OtherRequirment):如特殊容許差、材料表面狀況等?，F(xiàn)今世界各國各依其工業(yè)化的發(fā)展而有不同的工業(yè)規(guī)格，例如：美國的ANS(美國國家標準)、日本的JIS(日本工業(yè)標準)、德國的DIN(德國工業(yè)標準)等。而在針對機械材料規(guī)格方面，常用的還包括

3、ASTM(美國材料試驗協(xié)會)、AISI(美國鋼鐵協(xié)會)、SAE(美國汽車協(xié)會)等，而我國主要則依據(jù)CNS(中國國家標準)訂定。材料的選擇及應(yīng)用是學習材料規(guī)格的重要目的，所以本章最后舉例說明，如何在產(chǎn)品需求及相關(guān)考慮之下，選擇適當材料。1-2材料的規(guī)格?一種機械材料的規(guī)格最主要可以由：材料的種類、成份和機械性質(zhì)來說明。而為了標準化起見，材料必須經(jīng)由一套嚴謹?shù)脑囼炓?guī)范，確保其可靠度。世界各國都有其材料試驗的標準程序，我國也不例外，例如：CNS有關(guān)材料試驗部份，其中「鋼料之檢驗通則」(CNS2608,G2018)規(guī)定：本標準主要內(nèi)容包括：適用范圍、檢驗及重驗三部分適用范圍：本標準適用于鋼料之一般檢

4、驗檢驗部份：說明化學成份試驗和機械性質(zhì)試驗的試片取樣及檢驗標準方法重驗部份：說明規(guī)格部份不合規(guī)定的試片，必須經(jīng)由復驗判定合格及不合格。又如「非鐵金屬材料之檢驗通則」(CNS4195,H2045)中規(guī)定：本標準主要內(nèi)容包括：適用范圍、檢驗及重驗三部分適用范圍：本標準規(guī)定非鐵金屬材料檢查一般事項檢驗部份：規(guī)定有關(guān)外觀、尺度、化學成份試驗和機械性質(zhì)試驗的試片取樣及試驗事項重驗部份：說明試驗結(jié)果如部份規(guī)格與規(guī)定不合，必須經(jīng)由重驗判定合格及不合格。1-3常用的材料編號?一般材料的化學成份與機械性質(zhì)是息息相關(guān)的，因此常用的材料編號大多是以化學成份命名為主，再輔以機械性質(zhì)(如第七章部分材料的規(guī)格敘述)。由

5、于材料范圍很廣，因此本章內(nèi)容，主要以鋼鐵材料的編號為主，另外輔以部分非鐵金屬及非金屬材料來做說明。在工業(yè)上，鋼鐵材料(包括碳鋼在內(nèi))必依其化學成份，使用一定的編號以利于選用，這是基本的認識。目前，在我國較常用的規(guī)格有三種：中國國家標準(CNS)、日本工業(yè)標準(JIS)、美國鋼鐵學會－美國汽車工程師學會(AISI-SAE)。另外德國工業(yè)標準(DIN)和美國統(tǒng)一標準編號(UNS)相關(guān)業(yè)界有時也會采用。而其它還有常見的各國規(guī)格名稱。1．中國國家標準(CNS)（1）鋼鐵的規(guī)格中國國家標準CNS是ChineseNationalStandard的簡寫，CNS對鋼鐵材料的編號主要依據(jù)CNS109G1001

6、(公布：民國36年3月，修訂：民國85年3月)原則上由下列三部分組成：第一部分為材質(zhì)，鋼鐵材料大部分以S(Steel鋼)或F(Ferrum鐵)表示。第二部分有兩種不同的表示法；a．表示標準名稱或是制品用途。常用的有－P：Plate(薄板)、T：Tube(管)、U：Use(特殊用途)W：Wire(線材)F：Forging(鍛造)C：Casting(鑄造)例：SPCC：Plate，鋼板(冷軋)。SUP：UseSpring，彈簧用鋼b．用于結(jié)構(gòu)的鋼料(包括結(jié)構(gòu)用碳鋼及合金鋼)，代表主要合金元素或含碳量(結(jié)構(gòu)用碳鋼時)，表示含碳量時，通常以含碳量之100倍數(shù)值表示，例：SCM420：鉻鉬鋼，第420

7、種S25C：碳鋼，含碳量0.25％。第三部分為該材料之種類號碼，或是最低抗拉強度、降伏強度。若是表示最小抗拉強度或最小降伏強度，通常以三位數(shù)字表示。例：SCM420表示鉻鉬鋼中編號420的材料STB340表示鍋爐及熱交換器用鋼，抗拉強度不低于340N/mm2。以與合金量之表示法有所區(qū)別。常用于建筑結(jié)構(gòu)用等不須規(guī)定含碳量鋼料的場合。?注：機械結(jié)構(gòu)用鋼料的符號機械結(jié)構(gòu)用鋼料使用很廣，因此CNS2608G2018特