1-2 钢材的种类及分类

通过添加合金元素和热处理可以很容易地控制钢材的物理和机械性能。此外，由于它比其他材料便宜，因此被广泛用作从熟悉的小部件到大部件的所有部件的构成材料。表 1 显示了 JIS 规定的使用量较大的钢材的标准编号、典型材料符号和主要用途。

表1 JIS规定的主要钢材分类及用途

轧钢在切削、塑性加工、焊接等中通过成型使用，通过淬火、回火等热处理来调整机械性能的例子很少。一般结构用轧钢通常称为SS材料，更常见的一种是SS400。SS的**个S是Steel，第二个S是Structure，后面的三位数字表示抗拉强度的下限。

热轧低碳钢板是通过热轧制造的拉丝等塑性加工用钢板，JIS符号为SPH（Steel Plate Hot）。这种钢板有SPHC、SPHD、SPHE和SPHF四种类型，如表2所示，所有的抗拉强度都没有变化，但后者具有更大的延伸率和更好的拉伸性能。

表2 热轧低碳钢板和钢带的种类

冷轧钢板也是拉深等塑性加工用钢板，通过冷加工制造，JIS符号为SPC（Steel Plate Cold）。如表3所示，有SPCC（一般用）、SPCD（孔径用）、SPCE（深冲用）等6种，按用途使用。它是一种用途非常广泛的材料，经常用于汽车车身、电气零件和机械零件等广泛的产品中。两种钢板都不是通过调质来调整其机械性能，而是经常用于耐磨零件，因为它们是通过渗碳和淬火进行表面硬化的。

表 3 冷轧钢板和钢带的种类

• 1）SPCCT：保证拉伸试验值的SPCC
• 2) SPCF 和 SPCG 保证从制造工厂发货后 6 个月不老化。不老化是指在加工过程中不产生拉伸应变（条纹图案）的特性。
• 3) 表2的规定仅适用于宽度为30mm以上的钢板和钢带。
• 4) 表 2 的规定以标准回火和退火钢板和钢带为依据。

JIS规定了六种线材，它们的通用符号是SWR（Steel Wire Rod），每一种线材都在其后加一个符号进一步区分。比如钢琴丝是S（Spring），低碳钢丝是M（Mild），硬钢丝是H（Hard），冷镦用碳素钢丝是CH（Cold：冷镦）。）遵循SWR。线材中，主要用于螺栓的冷压线材 SWRCH 和 SWRCHB，JIS 规定的标准直径为 32 mm，大部分产品经过调质处理。

钢管包括用于土木和建筑结构的普通结构碳钢管（5种）、机械结构合金钢管（7种）和建筑结构碳钢管（3种），由JIS规定。JIS 中的常用符号是 STK（Steel Tube Kozo），一般结构用碳钢管的情况下，跟 SS 材料一样，后面跟着一个表示抗拉强度下限的三位数字。

机械结构用钢材用作一般机械、工业机械、运输机械等的结构材料，工具钢材料主要用于切削工具和各种模具。由于这些是重要的热处理材料，我们将在本课程的第 3 章中详细说明机械结构用钢材，并在即将出版的“工具的热处理和表面处理基础课程”中详细说明工具钢材料。之后。

有名称的钢有不锈钢、弹簧钢、轴承钢和易切削钢，统称为特殊用途钢。添加了适用于各种应用的合金元素，常用钢种符号为 SU（Steel Used）。在此之后添加的字母表示每次使用。例如SUP中的P，即弹簧钢，表示弹簧（sSpring）。此外，广泛使用的不锈钢，包括强调耐腐蚀性的机器零件，将在本课程的第 4 章中详细说明。

铸钢产品基本上是碳钢、合金钢和不锈钢，通过铸造制成产品，因此其力学性能和热处理与相同成分的钢材相同。碳钢铸钢产品的钢级符号为SC（Steel Casting），后面跟着一个三位数字表示抗拉强度的下限。在合金钢铸钢的情况下，合金元素在SC之后添加，在不锈钢铸钢的情况下，S（不锈钢）在SC之后添加。

铸铁比钢含有更多的碳（C）和硅（Si），并且由于熔融金属具有优异的流动性，它的特点是即使是很薄的材料也能很容易地成型。JIS规定了铸铁的种类，如灰口铸铁、球墨铸铁、等温淬火球墨铸铁。因灰口铸铁的断口呈灰黑色（鼠色）而得名。

灰口铸铁的特点是熔融金属的流动性比其他铸铁更好，是铸铁的代表。在JIS中，用FC（铸造）的符号表示，FC（铸造）后跟表示抗拉强度更小值的3位数字指定了6种类型。也用于各种小型零件、机械零件、发动机零件、机床床身等。

球墨铸铁是通过将镁（Mg）或钙（Ca）注入熔融金属中使石墨球化而制成的，在韧性方面远优于灰口铸铁。JIS 符号由 FCD 表示，在 FC 后添加 D（延展性）。广泛用于给水用铸铁管、铸铁异型管、汽车零件（缸套等）、机械零件（曲轴、轧辊等）、结构件（液压设备本体等）、和别的。

图1 不同石墨形状的铸铁