理论教育 钢材标号分类说明:2NF标准与NFEN标准的表示方法

钢材标号分类说明:2NF标准与NFEN标准的表示方法

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:应当注意的是,法国标准钢号大多用数字表示其抗拉强度下限值,而近年等同采用欧洲标准的钢号,除个别钢号外,则用数字表示出屈服强度下限值,以便与ISO国际标准的钢号表示方法取得一致。易切削钢法国于1999年采用的易切削钢NF EN标准[NF EN 10087],沿用至今,该标准按不同热处理制度分为三个类型,即非热处理型、表面硬化型和直接淬火型。

钢材标号分类说明:2NF标准与NFEN标准的表示方法

(1)普通用途非合金钢

这类钢相当于我国的普通碳素钢和锰含量较高的碳素钢。在NF标准中称A类钢,其代表钢号如A33、A37、A42、A48、A52,其中两位数字表示抗拉强度下限值(kgf/mm2)(1 kgf/mm2≈10MPa≈10N/mm2)。

近年来,法国的非合金钢已等同采用欧洲标准,在NF EN 10025(2005)标准中,其新钢号为S×××,字母后的数字表示屈服强度下限值(MPa),例如S185相当于旧钢号A33。钢号前缀字母S表示结构用钢;E表示工程用钢。必要时可加后缀字母,表示质量等级和状态。

(2)高强度低合金钢

这类钢相当于我国的低合金高强度结构钢。在NF标准中亦称A类钢,是指碳含量和合金元素总量较低的,屈服强度在275 MPa以上的钢,其中的数字表示抗拉强度下限值(MPa)。

近年来,法国的高强度低合金钢亦等同采用欧洲标准,在NF EN 10028-3(2009)标准中,其新钢号为P275、P355(相当于旧钢号A510)、P460(相当于旧钢号A590)。字母后的三位数字表示屈服强度下限值(MPa)。钢号前缀字母:P表示压力容器用钢;L表示管线用钢。这类钢的钢号必要时可加后缀字母,表示质量等级和状态。

除了以上两类钢的钢号外,还有钢筋混凝土用钢筋、预应力钢筋、低合金钢轻轨用钢、冷成形用低合金钢的冷轧扁平钢材等新标准中的钢号,也都采用材料强度的表示方法。应当注意的是,法国标准(NF)钢号大多用数字表示其抗拉强度下限值,而近年等同采用欧洲标准(NF EN)的钢号,除个别钢号外,则用数字表示出屈服强度下限值,以便与ISO国际标准的钢号表示方法取得一致。

(3)结构用非合金钢

这类钢相当于我国的优质碳素结构钢,包括平均锰含量≥1%的锰碳钢,其钢号以化学成分表示。根据对硫、磷含量的要求不同,分为C类钢和XC类钢。

① C类钢:钢号如C10,C12,C20,C30,…,C45,C55,C60,C75。字母“C”后面的数字表示钢的平均碳含量%×100,例如C20,表示平均碳含量为w(C)0.20%的优质碳素结构钢,其磷、硫含量均w(P,S)≤0.040%。

② XC类钢:钢号如XC10,XC12,XC15,XC18,…,XC85,XC90,XC100,XC125。字母“XC”后面的数字表示钢的平均碳含量%×100,其磷、硫含量一般均为w(P,S)≤0.035%,比C类钢的磷、硫含量进一步限制。对用于轧制薄带和钢管的XC类钢,其磷、硫含量的限制更严格。

(4)结构用合金钢

这类钢相当于我国的合金结构钢,其钢号以化学成分来表示:

① 钢号开头的数字表示平均碳含量,以w(C)%的100倍的数值表示。

② 接着用法文字母表示各主要合金元素(见表1-18)。

③ 字母后面的数字是表示各合金元素的含量,它是采用主元素的平均质量分数乘以表1-18中所列的该元素的系数来表示的。

④ 钢中合金元素含量如低于下列规定:w(Mn)≤1.20%,w(Si)≤1.20%,w(Ni)≤0.50%,w(Cr)≤0.25%,w(Mo)≤0.10%,w(V)≤0.05%,则不必用字母标出该元素。但微量元素如Ti、Nb、Zr、B、N等应按表1-18所列的字母标出。

例1 渗碳钢18NCD6,其化学成分为w(C)0.14%~0.20%,w(Ni)1.20%~1.60%,w(Cr)0.85%~1.15%,w(Mo)0.15%~0.25%。钢号中的数字:18—平均碳含量0.18%;6—镍含量6÷4=1.5(%)。

例2 含硼调质钢38MB5(NF标准)或38MnB5(NF EN标准),其化学成分为w(C)0.36%~0.42%,w(Mn)1.15%~1.45%,w(B)0.0008%~0.005%。钢号中的数字含义,按例1类推。

(5)易切削钢

法国于1999年采用的易切削钢NF EN标准[NF EN 10087(1999)],沿用至今,该标准按不同热处理制度分为三个类型,即非热处理型、表面硬化型和直接淬火型。易切削钢的钢号按主要化学成分表示,又分为硫系易切削钢(如35S20)、硫锰系易切削钢(如11SMn30)、加铅易切削钢(如38SMnPb28)。其钢号表示方法是:钢号开头的数字表示碳的质量分数(平均含量%×100),后面标出主要元素符号,元素符号后的数字表示硫的平均质量分数含量(%×100)。举例如下:

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法国易切削钢的旧钢号也时有所见。在NF老标准[NF A35-561(1992)]和[NF A35-562(1986)]中列有三类易切削钢,即铅易切削钢、硫易切削钢和硫锰复合易切削钢。这三类易切削钢的钢号表示方法各有不同,举例如下:

①铅易切削钢的钢号:由代表本类钢的字母+表示抗拉强度(下限值)的数字+主元素符号组成。例如钢号AD37Pb,其中:AD——铅易切削钢符号;37——抗拉强度≥360MPa;Pb——主元素符号。

②硫易切削钢的钢号:由代表本类钢的字母+表示硫的质量分数(下限值%×10)的数字+附加元素符号组成。例如钢号S250Pb,其中:S——硫易切削钢符号;250——硫含量下限值[w(S)0.25%~0.32%];Pb——附加元素符号。

③硫锰复合易切削钢的钢号,基本上按照结构用合金钢的钢号表示方法,但中间加入表示易切削钢的字母“F”。例如钢号35MF6,其中:35——平均碳含量[w(C)0.33%~0.39%];M——锰元素符号;F——易切削钢符号;6——锰含量下限值,[6÷4=w(Mn)1.5(%)]。

(6)弹簧钢

按照弹簧钢新标准[NF EN 10089(2003)],均为合金弹簧钢,其钢号以化学成分来表示:

① 钢号开头的数字表示平均碳含量,以w(C)%的100倍的数值表示。

② 接着用化学符号表示各主要合金元素。

③ 字母后面的数字是表示各合金元素的含量,它是采用主元素的平均含量百分数乘以表1-18中所列的该元素的系数来表示的。

④ 其余表示方法同合金钢。

在老标准[NF A35-571]中,列有非合金弹簧钢和合金弹簧钢两类,20世纪80年代标准中有两个非合金钢钢号:RE375,RH388,表示不同强度等级和用途,R表示弹簧钢。20世纪90年代标准中只有一个非合金钢钢号:C42,表示平均碳含量[w(C)0.42%]。其余合金弹簧钢的钢号以化学成分表示,和上述合金钢的钢号表示方法相同。

(7)轴承钢(www.daowen.com)

法国轴承钢标准列有各类轴承钢,如高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢和高温轴承钢,还有用于轴承零件(保持架铆钉等)的优质非合金钢。其钢号均以化学成分表示,旧钢号用字母表示(见表1-18),新钢号按欧洲标准的表示方法,采用化学元素符号表示。其钢号表示方法大体分为以下三类。

① 高碳铬轴承钢和渗碳轴承钢的钢号,与合金钢的钢号表示方法相同。

例1 高碳铬轴承钢100Cr6(旧钢号100C6),钢号中的数字:100—平均碳含量;6—平均铬含量,即[6÷4=w(Cr)1.5(%)]。

例2 渗碳轴承钢20NiCrMo7(旧钢号20NCD7),钢号中的数字:20—平均碳含量;7—平均镍含量,即[7÷4=w(Ni)1.75(%)]。

② 不锈轴承钢和高温轴承钢钢号,与高合金钢的钢号表示方法相同(将在下面介绍)。

例3 高温轴承钢X85WMoCrV6-5-4(旧钢号Z85WDCV6),钢号中的数字:85—平均碳含量;6-5-4—分别表示W、Mo、Cr的平均含量。

③ 轴承零件用钢,均为非合金钢,其钢号与优质非合金钢的钢号表示方法基本相同。例如C48E3,其中C48—平均碳含量;E3—低磷、硫含量等级。

(8)不锈钢和耐热钢(高合金钢)

钢中有一种合金元素含量在5%以上者,称为高合金钢。高合金钢的钢号表示方法主要用于不锈钢、耐热钢,还用于阀门钢以及部分合金工具钢等。高速工具钢虽属高合金钢,但另有钢号表示方法(将在下面介绍)。

按照NF EN标准,高合金钢的钢号加前缀字母“X”,接着由表示碳含量的数字、合金元素符号及含量数字组成。碳含量的二位数字表示平均含量(含量%×100),一位数字表示超低碳和低碳,其中:1——w(C)≤0.020%;2——w(C)≤0.030%;3——w(C)≤0.035%;4——w(C)≤0.05%;5——w(C)≤0.07%;6——w(C)≤0.08%。合金元素符号按含量高低依次排列,其含量数字是表示平均含量的百分值,按四舍五入化为整数。

在NF标准中,高合金钢旧钢号的表示方法是:①钢号加前缀字母“Z”。②碳含量以一或二位数字表示(平均含量%×100)。③合金元素用法文字母表示(见表1-18),其含量以平均含量的数字表示(化为整数),不必乘含量的系数。④为简化钢号,仅标出主要合金元素的含量,其他合金元素只标出代表的字母。

(9)工具钢

① 非合金工具钢

法国工具钢自21世纪初执行[NF EN ISO 4957(2001)]标准,非合金工具钢的钢号也采用与ISO标准及欧洲(EN)标准相一致的钢号表示方法。其钢号由C××U组成,××为二位数字,表示钢的平均碳含量(万分之几),后缀字母U表示工具钢专用钢种。例如:C90U,表示w(C)≤0.90%的非合金工具钢(碳素工具钢)。

法国20世纪90年代的工具钢标准,其钢号已采用欧洲标准的钢号表示方法,但钢种不完全相同。非合金工具钢的钢号通式为:C×××E×U-□×。其中:C×××——碳素工具钢及其平均碳含量(二或三位数字);E×U——磷、硫等级,又分为:E2U——磷、硫各≤0.020%,E3U——磷、硫各≤0.025%,E4U——磷、硫各≤0.035%;□×——附加符号,例如V1——平均含w(V)0.1%,Cr4——平均含w(Cr)0.4%。

法国20世纪80年代的工具钢标准,和上述钢号相比,变化更大。举例几个钢号对照如下(见表1-19),其余类推。从该表看到,法国现行的非合金工具钢钢号和钢种都比以前简化了。

表1-19 非合金工具钢钢号的变化

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② 合金工具钢

合金工具钢的钢号分为两类。一类是钢中单个元素含量<5%的工具钢,与上述结构用合金钢的钢号表示方法相同。这一类旧钢号中,有的钢号加前缀字母“Y”(表示工具钢),20世纪90年代的钢号已采用EN标准的钢号表示方法,省略了字母“Y”。例如,Y35NC(旧)→35NiCr。

另一类是钢中某个合金元素≥5%的工具钢,与高合金钢的钢号表示方法相同。这一类旧钢号均加前缀字母“Z”,20世纪90年代的钢号已采用EN标准的钢号表示方法,改用字母“X”。例如,Z100CDV5(旧)→X100CrMoV5。

③ 高速工具钢

NF标准中高速工具钢的旧钢号基本上按高合金钢的钢号表示方法,因此显得很长。20世纪90年代末至今,均采用EN标准的高速钢钢号表示方法,钢号由HS×-×-×组成,明显简化了。其表示方法要点是:

a.钢号前缀字母“HS”,表示高速工具钢。字母后面由表示合金元素平均含量的3或4组数字组成,每组之间加短线相隔。

b.各组数字按W-Mo-V-Co次序排列,Cr不必表示。

c.用数字表示的合金元素含量,直接以平均含量的质量百分数来表示,不必乘以系数。

d.不含Mo的高速工具钢,用数字“0”表示;不含Co的高速工具钢,则只用前3组数字表示即可,不必用“0”表示。

e.碳含量一般不标出,但对合金元素相同,而碳含量不同的钢,应在较高碳含量的钢号加后缀字母“C”(早期钢号加“HC”)。

举例几个钢号对照如下(见表1-20),其余类推。

表1-20 高速工具钢钢号的变化

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注:2001年后的高速工具钢钢号与20世纪90年代末钢号相同。

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