化工设备常用材料.doc

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1、Z:fileroot22022-5168c04c2dc-9dc9-4025-9550-54bdcedbc391e770624d0cf29e683369e5585d5b8aa8.doc化工设备常用材料 了解材料各项性能的意义、碳钢与铸铁、常用有色金属和非金属材料的分类。 熟悉化工设备中常用金属材料的机械性能指标和主要化学成分含量。 掌握化工设备材料选用的原则，掌握几种常用化工设备材料（普低钢和低合金钢）的牌号、性能、用途；掌握常用金属材料热处理的方法和作用。 第一节 概 述化学工业是国民经济的基础产业，各种化学生产工艺的要求各不尽相同，如：压力从真空到高压甚至超高压、温度从低温到高温以及腐蚀性、

2、易燃、易爆物料等，使得设备处在极其复杂的操作条件下运行。由于不同的生产条件对设备材料有不同的要求，因此，合理的选用材料是设计化工设备的主要环节。 例如：对于高温容器，由于钢材在高温的长期作用下，材料的力学性能和金属组织都会发生明显的变化，加之承受一定的工作压力，因此在选材时必须考虑到材料的强度及高温条件下组织的稳定性。容器内部盛装的介质大多具有一定的腐蚀性，因此需要考虑材料的耐腐蚀情况。对于频繁开、停车的设备或可能受到冲击载荷作用的设备，还要考虑材料的疲劳等；而低温条件下操作的设备，则需要考虑材料低温下的脆性断裂问题。 第二节 材料的性能 材料的性能 材料的力学性能材料的物理性能材料的化学性能

3、 材料的加工性能一、力学性能力学性能是指金属材料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力，如强度、硬度、弹性、塑性、韧性等。这些性能是化工设备设计中材料选择及计算时决定许用应力的依据。 强度 材料的强度是指材料抵抗外加载荷而不致失效破坏的能力。一般来讲，材料强度仅指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力，像弹性极限、屈服点、抗拉强度、疲劳极限和蠕变极限等。材料在常温下的强度指标有屈服强度和抗拉（压）强度。屈服强度表示材料抵抗开始产生大量塑性变形的应力。抗拉强度表示材料抵抗外力而不致断裂的最大应力。在工程上，不仅需要材料的屈服强度高，而且还需要考虑屈服强度与抗拉强度的比值（屈强比），根据不同

4、的设备要求，其比值应适当。屈强比较小材料制造的零件具有较高的安全可靠性，因为在工作时万一超载，也能由于塑性变形使金属的强度提高而不致立刻断裂。但如果屈强比太低，则材料强度的利用率会降低。因此，过大、过小的屈强比都是不适宜的。在化工炼油设备中，很多零部件是长期在高温下工作的，对于制造这些零部件的金属材料的屈服限s、抗拉强度限b都会发生显著变化，必须考虑温度对力学性能的影响。通常随着温度升高，金属的强度降低而塑性增加。另外，金属材料在高温长期工作时，在一定应力下，会随着时间的延长缓慢地不断发生塑性变化的现象，称为“蠕变”现象。例如，高温高压蒸汽管道虽然其承受的应力远小于工作温度下材料的屈服点，但在

5、长期的使用中则会产生缓慢而连续的变形使管径日趋增大，最后可能导致破裂。材料在高温条件下抵抗这种缓慢塑性变形的能力，用蠕变极限n表示。蠕变极限是指试样在一定温度下和在规定的持续时间内，产生的蠕变变形量（总的或残余的）或第阶段的蠕变速度等于某规定值时的最大应力。 对于长期承受交变应力作用的金属材料，还要考虑“疲劳破坏”。所谓“疲劳破坏”是指金属材料在小于屈服强度极限的循环载荷长期作用下发生破坏的现象。疲劳断裂与静载荷下断裂不同，无论在静载荷下显示脆性或韧性的材料，在疲劳断裂时，都不产生明显的塑性变形，断裂是突然发生的，因此具有很大的危险性，常常造成严重的事故。金属材料在循环应力下，经受无限次循环而

6、不发生破坏的最大应力称为“疲劳强度”，以r（见（a）式）表示 ，称为应力循环系数或应力比，在对称循环时，(r=-1）表示。对于一般钢材，以106107次不被破坏的应力，作为疲劳强度。 -（a） 硬度 硬度是指固体材料对外界物体机械作用（如压陷、刻划）的局部抵抗能力。它是由采用不同的试验方法来表征不同的抗力。硬度不是金属独立的基本性能，而是反映材料弹性、强度与塑性等的综合性能指标。 在工程技术中应用最多的是压入硬度，常用的指标有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRC、 HRB)和维氏硬度(HV)等。所得到的硬度值的大小实质上是表示金属表面抵抗压入物体(钢球或锥体)所引起局部塑性变形的抗力大小。 一般

7、情况下，硬度高的材料强度高，耐磨性能较好，而切削加工性能较差。根据经验， 大部分金属的硬度和强度之间有如下近似关系：低碳钢b0.36 HB 高碳钢b0.34 HB 灰铸铁 b0.1 HB 因而可用硬度近似地估计抗拉强度。 塑性 材料的塑性是指材料受力时，当应力超过屈服点后，能产生显著的变形而不即行断裂的性质。工程上以延伸率和断面收缩率作为衡量金属静载荷下塑性变形能力的指标。 1 延伸率（） 延伸率主要反映材料均匀变形的能力。它以试件拉断后，总伸长的长度与原始长度的比值百分率（%）来表示。 （2-1） （2-1） 式中 l-试件断裂后的标距长度，mm2； l0-试件原始的标距长度，mm2； l-

8、断裂后试件的绝对伸长量，mm2。延伸率的大小与试件尺寸有关，为了便于进行比较，须将试件标准化。现国内采用的拉伸试样有：长圆试样用l0/d0=10（d0 为试样直径）、短圆试样用l0/d0=5，分别在延伸率下标以10和5来表示。 2 断面收缩率y 断面收缩率主要反映材料局部变形的能力。 它以试件拉断后，断面缩小的面积与原始截面面积比值的百分率y（%）来表示。 （2-2） 式中 A-试件断裂后的最小截面积，mm2； A0-试件的原始截面积，mm2。断面收缩率的大小与试件尺寸无关。它不是一个表征材料固有性能的指标，但它对材料的组织变化比较敏感，尤其对钢的氢脆以及材料的缺口比较敏感。 材料的延伸率与断

9、面收缩率值愈大，材料塑性愈好。塑性指标在化工设备设计中具有重要意义，有良好的塑性才能进行成型加工，如弯卷和冲压等；良好的塑性性能可使设备在使用中产生塑性变形而避免发生突然的断裂。承受静载荷的容器及零件，其制作材料都应具有一定塑性，一般要求51020。过高的塑性常常会导致强度降低。 冲击韧性 对于承受波动或冲击载荷的零件及在低温条件下使用的设备，其材料性能仅考虑以上几种指标是不够的，必须考虑抗冲击性能。材料的抗冲击能力常以使其破坏所消耗的功或吸收的能除以试件的截面面积来衡量，称为材料的冲击韧度，以ak表示，单位J/cm2。 韧性可理解为材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时并迅速塑性变形的能力。韧

10、性高的材料一般都有较高的塑性指标，但塑性指标较高的材料，却不一定具有较高的韧性，原因是在静载下能够缓慢塑性变形的材料，在动载下不一定能迅速地塑性变形。因此，冲击值的高低，决定于材料有无迅速塑性变形的能力。 由于ak值在低温时会有不同程度的下降，故在化工设备中，低温容器所用钢板，ak值不得低于30 J/cm2。 在稳定性计算或动载荷情况下弹性强度是设计的主要依据，其参数主要为：弹性模数E，延伸率，断面收缩率，冲击韧性（功）等。 机械强度决定许用应力，设计中常用的是拉伸，压缩与弯曲的强度极限及屈服极限，高温时要考虑蠕变极限，受交变载荷时要考虑疲劳极限。 刚度：刚度即构件在外力作用下保持原来行状的能

11、力二、物理性能 金属材料的物理性能有密度、熔点、比热容、热导率、线膨胀系数、导电性、磁性、弹性模量与泊桑比等。 密度是计算设备重量的常数。熔点低的金属和合金，其铸造和焊接加工都较容易，工业上常用于制造熔断器等零件；熔点高的合金则可用于制造要求耐高温的零件。金属及合金受热时，一般都会有不同程度的体积膨胀，因此双金属材料的焊接，要考虑它们的线膨胀系数是否接近，否则会因膨胀量不等而使容器或零件变形或损坏。有些设备的衬里及其组合件，其线膨胀系数应和基本材料相同，以免受热后因热胀量不同而松动或破坏。常用金属材料的物理性能列于表2-l。表 2-l 几种常用金属的物理性能金属密度熔点比热容热导率线膨胀系数电

12、阻率弹性模量泊桑比灰铸铁7.057.30 120026560541.752.210.012.5671801131570.230.27 高硅铸铁6.91220- 524.763140154 - 碳钢及低合金钢 7.85140015004804810.612.211131962060.240.28镍铬钢7.9140051024.514.5732060.250.30铜8.931084.938639816.716.731280.310.34钛4.507168810522.311.410.24201060.320.42铝2.7660.4900 24724723626.55620.320.36铅11.34

13、327.4128.73429.3206.4315180.42镍8.902145347182.913.368.442070.270.29三、化学性能 金属的化学性能是指材料在所处介质中的化学稳定性，即材料是否会与周围介质发生 化学或电化学作用而引起腐蚀。金属的化学性能指标主要有耐腐蚀性和抗氧化性。 耐腐蚀性金属和合金对周围介质，如大气、水汽、各种电解液侵蚀的抵抗能力叫做耐腐蚀性。化工生产中所涉及的物料，常会有腐蚀性。材料的耐蚀性不强，必将影响设备使用寿命，有时还会影响产品质量。常用金属材料在酸碱盐类介质中的耐蚀性见表2-2。 抗氧化性在化工生产中，有很多设备和机械是在高温下操作的，如氨合成塔、硝

14、酸氧化炉、石油气制氢转化炉、工业锅炉、汽轮机等。在高温下，钢铁不仅与自由氧发生氧化腐蚀，使钢铁表面形成结构疏松容易剥落的FeO氧化皮；还会与水蒸气、二氧化碳、二氧化硫等气体产生高温氧化与脱碳作用，使钢的力学性能下降，特别是降低了材料的表面硬度和抗疲劳强度。因此，高温设备必须选用耐热材料。四、加工工艺性能金属和合金的加工工艺性能是指可铸造性能、可锻造性能、可焊性能和可切削加工性能等。这些性能直接影响化工设备和零部件的制造工艺方法和质量。故加工工艺性能是化工设备选材时必须考虑的因素之一。 可铸性可铸造性主要是指液体金属的流动性和凝固过程中的收缩和偏析倾向(合金凝固时化学成分的不均匀析出叫偏析)。流

15、动性好的金属能充满铸型，故能浇铸较簿的与形状复杂的铸件。铸造时，熔渣与气体较易上浮，铸件不易形成夹渣与气孔，且收缩小。铸件中不易出现缩孔、裂纹、变形等缺陷，偏析小，铸件各部位成分较均匀。这些都使铸件质量有所提高。合金钢与高碳钢比低碳钢偏析倾向大，因此，铸造后要用热处理方法消除偏析。常用金属材料中，灰铸铁和锡青铜铸造性能较好。 可锻性 可锻性是指金属承受压力加工(锻造)而变形的能力，塑性好的材料，锻压所需外力小，可锻性好。低碳钢的可锻性比中碳钢及高碳钢好；碳钢比合金钢可锻性好。铸铁是脆性材料，目前，尚不能锻压加工。 焊接性这是指能用焊接方法使两块金属牢固地联接，且不发生裂纹，具有与母体材料相当的

16、强度，这种能熔焊的性能称焊接性。焊接性好的材料易于用一般焊接方法与工艺进行焊接，不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷，焊接接头强度与母材相当。低碳钢具有优良的焊接性，而铸铁、铝合金等焊接性较差。化工设备广泛采用焊接结构，因此材料焊接性是重要的工艺性能。 可切削加工性 切削加工性是指金属是否易于切削。切削性好的材料，刀具寿命长，切屑易于折断脱落，切削后表面光洁。灰铸铁(特别是HT150、HT200)、碳钢都具有较好的切削性。 四、金属组织1. 金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。2. 合金

17、：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。3. 相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。4. 固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。5. 固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。6. 化合物：合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。7. 机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。8. 铁素体：碳在a-Fe（体心立

18、方结构的铁）中的间隙固溶体。9. 奥氏体：碳在g-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。10. 渗碳体：碳和铁形成的稳定化合物（Fe3c）。11. 珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物（F+Fe3c 含碳0.8%）12. 莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）五、热处理把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。1. 退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的一种热处理工艺。1. 正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却的一种热处理 工艺。2. 淬火：将钢加热到相变或部

19、分相变温度，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺。3. 回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却的热处理工艺。4. 调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合工艺称调质处理。5. 表面热处理：改变钢件表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。第三节 碳钢与铸铁 钢和铸铁是工程应用最广泛、最重要的金属材料。它们是由95以上的铁和0.054的碳及1左右的杂质元素所组成的合金，称“铁碳合金”。一般含碳量在0.022者称为钢；含碳量大于2者称为铸铁；当含碳量小于0.02时，称纯铁(工业纯铁)；含碳量大于4.3的铸铁极脆，后二者的工程应用价值都很小。

20、 碳钢：也称碳素钢，含碳量在0.02-1.5% ， 可分为：碳素结构钢和优质碳素结构钢，碳素工具钢及易切削钢碳素钢0.02-1.5%C1碳素结构钢C0.7% （T+数字+元素符+A）Ttool/A-高级数字为含%0C元素量较高者标出T7 T8 T8Mn T8MnA T9 T10 T11 T12 T13 相当于GB700-79 T7T13 T7A-T13A4 易切削钢(Y+数字+元素)Y-易切削钢数字为平均含%00C元素量较高者标出Y12 Y12Pb Y15 Y15Pb Y20 Y30 Y40Mn Y45Ca 碳素结构钢的化学成分 牌号等级CMnSiSP脱氧方法不大于Q195-0.06-0.12

21、0.25-0.500.300.0500.045F,B,ZQ215A0.09-0.150.25-0.550.300.0500.045F,B,ZB0.045Q235A0.14-0.220.30-0.650.300.0500.045F,B,ZB0.12-0.200.30-0.700.045C0.180.35-0.800.0400.040ZD0.170.0350.035TZQ255A0.18-0.280.40-0.700.300.0500.045ZB0.045Q275-0.28-0.380.50-0.800.350.0500.045Z优质碳素结构钢各牌号的主要用途 牌 号 用 途 举 例08钢和08F

22、钢 用于轧制薄板，深冲制品、油桶、高级搪瓷制品，也可用于制作管子，垫片及心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，电焊条等。10钢和10F钢 用作4毫米以下冷压深冲制品，如深冲器皿、炮弹弹体。也可制造锅炉管、油桶顶盖及钢带、钢丝、焊接件、机械制造中的零件。15钢和15F钢 用于制造机上的渗械碳零件、紧固零件、冲锻模件及不需热处理的低负荷零件，如螺栓、螺钉、法兰盘及化工机械用贮器、蒸汽锅炉等。 20钢 用于不经受很大应力而要求韧性的各种机械零件，如拉杆、轴套、螺钉、起重钩等；也可用于制造在60大气压、450 C以下非腐蚀介质中使用的管子、导管等；还可以用于心部强度不大的渗碳及氰化零件，如轴套、链条的滚子

23、、轴以及不重要的齿轮、链轮等。 25钢 用作热锻和热冲压的机械零件，金属切削机床上氰化零件，以及重型和中型机械制造中负荷不大的轴、辊于连接器、垫圈、螺栓、螺帽等，还可用作铸钢件。 30钢 用作热锻和热冲压的机械零件，冷拉丝，重型和一般机械用的轴、拉杆、套环、以及机械上用的铸件，如汽缸、汽轮机机架、轧钢机机架和零件、机床机架及飞轮等。 35钢 用于制作热锻和热压的机械零件，冷拉和冷顶锻钢材，无缝钢管、机械制造中零件、铸件、重型和中型机械造制中的锻制机轴、压缩机汽缸、减速器轴，也可用来铸造汽轮机机身、飞轮和均衡器等。 40钢 用于制造机器的运动零件，如辊子、轴、连杆、圆盘等。以及火车的车轴，还可用

24、于冷拉丝、钢板、钢带、无缝管等。 45钢 用于制造蒸汽透平机、压缩机、泵的运动零件；还可代替渗碳钢制造齿轮、轴、活塞销等零件（零件需经高频或火焰表面淬火）；并可用作铸件。 50钢 用于制造耐磨性要求高、动载荷及冲击作用不大的零件，如铸造齿轮、拉杆、轧辊等；制造比较次要的弹簧、农机上的掘土犁铧、重负荷的心轴与轴等，并可制造铸件。 55钢 主要用于制造连杆、轧辊、齿轮、扁弹簧、轮圈、轮缘等，也可作铸件。 60及65钢 用于制造弹簧、弹簧圈、各种垫圈、离合器以及制造一般机械中的轴、轧辊、偏心轴等。 70-85钢 用来制造弹簧和发条、制造钢丝绳用的钢丝及高硬度的机件，如犁、铧、电车车轮等。 15-25

25、Mn 用于制造中心部分的机械性能要求较高且需渗碳的零件。 3035Mn 主要用来制造螺栓、螺帽、螺钉、杠杆、掣动踏板等。并可用冷拉制造在高应力下工作的细小零件，如农机上的钩、环、链等。40-45Mn 用于制造承受疲劳负荷下的零件，如曲轴、连杆等；也可用作高应力下工作的螺钉、螺帽等。50-55Mn用于制造耐磨性要求高、在高负荷下热处理的零件，如齿轮、齿轮轴、摩擦盘、滚子及弹簧等。60-70Mn用于制造弹簧及犁铧等。碳素工具钢的主要用途 牌 号 用 途 举 例 T7 用作要求适当硬度、能承受冲击负荷并具有较好韧性的各种工具，如凿子，钻子，钢印、石钻、打铁用模、铆钉模、打印皮革印模、改锥、机床顶尖、

26、剪铁皮用剪子等。还可用作大、小锤子、瓦工用镘刀、木工工具、矿山凿岩钎子等 T8、T8Mn 用作要求较高硬度、耐磨、承受冲击负荷不大的各种工具，如冲头、虎钳牙、穿孔工具、锉刀、锯条、剪刀、车刀、矿用凿、石工用凿等，其他用途与T7钢大体相同 T9 用作较高硬度且有一定韧性的工具、锉刀、丝锥、板牙、凿岩工具等 T10 用作要求耐磨、刀口锋利且销有韧性的工具、如车刀、创刀、铣刀、铰刀、切纸刀、烟叶刀、钻头、改锥、冲模、冷镦模、拉丝模、货币压模、丝锥、板牙、锉刀、锯条、金属及石材加工工具等 T11 用作工作时切削刃口不易变热的工具、如丝锥、锉刀、扩孔铰刀、板牙、刮刀、量规、烟叶刀、尺寸不大的冷冲模及切边

27、模等 T12 用作不受冲击负荷、切削速度不高，切削刃口不变热的工具，如车刀、铣刀、刮刀、铰刀、锉刀、切烟叶刀、钻头、丝锥、板牙及小断面的冲孔模等 T13 用作硬金属切削工具、剃刀、刮刀、锉刀、拉丝工具、刻纹用工具、硬石加工工具、雕刻用工具等第四节 合金钢随着现代工业和科学技术的不断发展，对设备零件的强度、硬度、韧性、塑性、耐磨性以及物理、化学性能的要求也愈来愈高，碳钢已不能完全满足需要。合金钢是为得到或改善某些性能，在碳钢中添加适量的一种或多种合金元素所制成的钢。 一、 合金钢的分类与编号 合金钢的种类较多。通常按合金元素总含量分为：低合金钢合金元素含量5%中合金钢合金元素含量5%10%高合金

28、钢合金元素含量10%合金钢低合金钢(合金元素含量5%)(C0.3%)（专门用途符号+数字+元素+数字+元素+质量级）高强度钢350MPa级(s为300-450MPA)16Mn，16MnR400MPa级(s为500-550MPA)14MnMoV500MPa级(s为600-1000MPA)12MnNiCrMoVCu钢号开头的两个数字表示钢的万分之含碳量,钢中的主要元素含量为%几，合金含量小于1.5% 一般不标出数字，只标出元素。 低温钢09Mn2V（-70），06MnNb（-90）耐蚀钢10MnPNbRE，12MnAlV，按用途分为： 低合金结构钢主要用途 牌 号 用 途 举 例 09MnV 冲压

29、性及冷热加工性能好，大量用于冲压件及制造螺旋焊管、拖拉机轮圈、建筑结构冷弯型钢等 09MnNb 是60C低温用钢 09Mn2 主要用于海运油船油槽、机车车辆、油罐、冲压件 12Mn 用于制造锅炉容器铁道车辆、油罐等 18Nb 用于建筑结构、制造化工容器、管道、推土机零件、起重机大梁等 09MnCuPTi 耐大气腐蚀能力好，用以满足多雨潮湿地区和有蚀腐气氛工业区的构件及薄壁构件的需要。用于制作车辆、桥梁、石油井架等 12MnSiCu 耐蚀性好。用于制作中低压容器、储油罐、输油管 12MnV 可用于造船、桥梁等 14MnNb 用于建筑结构、化工容器、船舶、锅炉、桥梁等 16Mn 目前应用最广、用量

30、最大的低合金结构钢。用于受载焊接钢结构，如船舶、桥梁、容器、车辆、石油井架、广播塔及建筑结构等。使用温度较宽（-40400C），耐大气腐蚀能力比A3钢高30% 16MnRE 用16Mn，塑性、韧性更好 10MnPNbRE 耐大气、海水腐蚀。用于造船、海港码头、石油井架、采油平台等 15MnV 用于制造高、中压容器、船舶、车辆、桥梁、起重机及化肥设备等 15MnTi 用作船舶、桥梁、船用油罐、车辆、汽车及起重运输设备 16MnNb 用于制作桥梁和起重机等 14MnViRE 用于制作桥梁、高压容器、电站设备以及大型船舶等 15MnVN 用于制作大型焊接结构、大型桥梁、车辆、船舶、液氮罐车等合金结构

31、钢的主要用途牌 号用 途 举 例20Mn2 一般用作较小截面的零件，与20Cr钢相当，可作渗碳小齿轮，小轴，钢套、活塞销、柴油机套筒、气门顶杆等；也可作调质钢用，如冷镦螺栓或较大截面的调质零件30Mn2 经调质后用作小截面的紧固件，变速箱齿轮、轴、冷镦螺栓、对心部强度要求较高的渗碳件等35Mn2 用作连杆、心轴、曲轴、操纵杆、螺钉、冷镦螺栓等。在制造小断面的零件时，可与40Cr钢互用40Mn2 用作重负荷下工作的调质零件，如轴、螺杆、蜗杆、活塞杆、操纵杆、连杆、承载螺栓等。直径40毫米以下的小断面重要零件，可代替40Cr 45Mn2 用来制造较高应力与磨损条件下的零件，在用作直径60毫米以下零

32、件时，与40Cr钢相当，在汽车、拖拉机和一般机械制造中，用于万向接头轴、车轴、连杆盖、摩擦盘、蜗杆、齿轮、齿轮轴、电车和蒸汽机车车轴、车轴箱、重载荷机械以及冷拉的螺栓、螺帽等50Mn2 用作在高应力承受强烈磨损条件下工作的零件，如万向接轴、齿轮、曲轴、连杆、各类小轴等；重型机械的主大型轴、大型齿轮、汽车上传动花键轴及承受大冲击负荷的心轴等；也可用作板簧及平卷簧20MnV 相当于20CrNi钢，可用于制造锅炉、高压容器、管道等30Mn2MoW 可代替30CrNi4Mo(法国30NCD16）及时25CrNiW钢，制造轴、杆类调质件27SiMn 作高韧性和耐磨热冲压零件，拖拉机的履带销，也可作铸件用

33、 35SiMn用作中等速度、中负荷或高负荷而冲击不大的零件，如传动齿轮、心轴、连杆、蜗杆、车轴、发动机、飞轮、汽轮机的叶轮，400C以下的重要紧固件。这种钢除了要求低温（-20 C以下）冲击韧性很高的情况外，可全部代替40Cr作调质钢，亦可部分代替40CrNi钢42SiMn 可代40Cr、40CrNi钢作轴类零件，也可用来制制载面较大及表面淬火的零件20SiMn2MoV 可代替12CrNi4钢25SiMn2MoV 可代替25CrNi4钢作调质零件37SiMn2MoV 用于制造连杆、曲轴、电车轴、发动机轴等，亦可用于表面淬火的零件40B 可用作齿轮、转向拉杆、轴、凸轮、等；在制造要求不高的零件时

34、，可与40Cr钢互代45B 用作拖拉机曲轴柄，在制造小尺寸而要求不高的零件时，可代40Cr 钢50B 用于制造齿轮、转向轴拉杆、轴、凸轮、轴柄等40MnB 用作汽车转向臂、转向节、转向轴、半轴、蜗杆、花键轴、刹车调整臂等，也可代40Cr钢制造较大截面的零件45MnB 可代40Cr、45Cr钢制造较耐磨的中、小截面调质零件，如机床齿轮、钻床主轴、拖拉机拐轴、曲轴齿轮、惰轮、分离叉、花键轴和套等20Mn2B 代替20Cr钢制造尺寸较大，形状较简单、受力不复杂的渗碳零件，如轴套、齿轮、汽车汽阀挺杆、楔形销、转向滚轮轴、调整螺栓等；用在小截面时，性能与20CrMnTi、15CrMnMo、12Cr2Ni

35、4A等钢相似 牌 号 用 途 举 例 20MnMoB 可用于制造中等负荷的零件，如齿轮、轴等 15MnVB 用于制造中小渗碳零件、如齿轮、轴等 20MnVB 用于制造模数大、负荷较重的中、小渗碳件，如齿轮、轴类，可代替20CrMnTi、20Cr钢 40MnVB 可代40Cr钢或部分代42CrMo、40CrNi钢制造重要调质零件 20MnTiB 用于制造尺寸较小、中等负荷的渗碳齿轮及其它零件、可代20CrMnTi钢 25MnTiBRF 代替20CrMnTi、22CrMnMo和20CrMo钢制造中等负荷的齿轮 20SiMnVB 用作拖拉机的滑动齿轮、齿圈、齿轮轴等、可代替20CrMnTi钢 15C

36、r 用作工作速度较高而断面不大的、心部韧性高的渗碳零件，如套管、曲柄销、活塞销、活塞环、联轴节，以及工作速度较高的齿轮、凸轮、轴和轴承圈等，船舰主机用螺钉、机车小零件、汽轮机套环等 30Cr 用作在磨损及很大冲击负荷下工作的重要零件，如轴、平衡杠杆、摇杆、连杆、螺栓、螺母、齿轮和各种滚子等、也可用作需经表面淬火处理的零件 35Cr 用作轴、心轴、滚子、齿轮等 40Cr 45Cr 用于较重要的调质零件，如在交变负荷下工作的零件；表面淬火后可用作负荷、耐磨性较高的而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、曲轴、销子、连杆螺栓、螺母以及气阀等 50Cr 用作承受重负荷及受摩擦的零件，如热轧辊、减速机轴、

37、传动轴、支承辊的心轴、止推环、拖拉机离合器齿轮、柴油机连杆、螺栓、梃杆、重型矿山机械上高强度与耐磨的齿轮、油膜轴承套等，还可用作弹簧 38CrSi 用作拖拉机进气阀、内燃机油泵齿轮，也可作冷加工的冲击工作具，如铆机钉压头等 12CrMo 用于制造蒸汽参数达510C的主导管、管壁温度达540C的过热管等 15CrMo 用于制造蒸汽参数达530C的过热器管、蒸汽导管等 20CrMo 可制造在非腐蚀介质中及温度低于250C的、含有氮氢混合物的介质中工作的高压管 30CrMo 用于制造在非腐蚀介质中以及温度低于250C的、含有氮氢混合物的介质中工作的高压管 35CrMo 用作在高负荷下工作的重要结构件

38、，如车辆和发动机的传动件；汽轮发电机的转子、主轴、重载荷的传动轴；石油工业用穿孔器；锅炉上温度 480C的紧固件、化工设备上温度 500C和非腐蚀介质中工作的厚壁高压导管；可代替40CrNi作大断面零件 42CrMo 用于比35CrMo钢要求强度更高或断面更大的的锻件、如机车牵引用大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、发动机汽缸，1200-2000米石油深井钻杆接头与打捞工具等。可代含镍较高的调质钢 12CrMoV 12Cr1MoV 用作蒸机参数达540C的主气管、转向导叶环、汽轮机隔板、隔板外环，以及管壁温度 570C的各种过热器管、导管和相应的锻件。12Cr1MoV钢的抗氧化性与热强性比12CrM

39、oV好 牌 号 用 途 举 例 35CrMoV 用作重型和中型机械上承受高应力的重要零件，如在500-520C下长期工作的汽轮机轮子和叶轮，高级涡轮鼓风机和压缩机的转子、盖盘、转盘、功率不大的发电机轴，以及强力发动机零件等 24CrMoV 用作大锻件调质钢，直径 500毫米和450-500C下长期工作的汽轮发电机轮子、叶轮和轴，锅炉上高强度的和在350-525C下工作的耐热法兰和螺栓、螺母；可代CrNiMo钢作电铲传动齿轮和轴 25Cr2MoVA 用作汽轮机整体转子、套筒、阀、主汽阀、调节阀、蒸气参数达553C和受热在550C以下的螺母，受热在530C以下的螺栓,在510C以下长期工作的其它连

40、接件；也可用作氮化零件 25Cr2Mo1VA 用于蒸汽参数达565C的汽轮机前汽缸、螺栓、阀杆等 20Cr3MoWVA 高压抗氢钢，用作在700大气压和520C以下工作的高压加氢设备管子及其他零件 38CrMoA1 高级氮化钢。用于制造高耐磨性、高疲劳强度、处理后尺寸精度高的氮化零件，如仿模、汽缸套、齿轮、滚子、量规、样板、高压阀门、阀杆、橡胶及塑料挤压机、镗床的镗杆、蜗杆、磨床主轴等 20CrV 用于表面要求高硬度和耐磨、心部有较大强度而断面不大的渗碳零件，如齿轮、活塞销、涡轮传动齿轮、小轴、分配轴、顶杆等；汽轮机上的耐热螺母及垫圈（在300-500C下工作）；在非腐蚀介质中工作的高压管道等

41、 40CrV 用作重要的曲轴、齿轮、推杆、随高负荷的螺栓、机车连杆、螺旋桨轴承支架、横梁等 50CrVA 用作大截面的在400C以下工作的重要零件和特别重要的、承受高应力的各种尺寸的螺旋弹簧等 15CrMn 用作齿轮，蜗轮、塑料模、汽轮机封汽轴套等 20CrMn 用作截面不大、承受中等压力而冲击负荷不大的零件，如蜗杆、主轴、齿轮、轴、机械无级变速装置的摩擦轮、调速器套筒等，相当于20CrNi钢 40CrMn 用作在高速与高弯曲负荷下工作的轴、连杆、在高速、高负荷而无强冲击负荷下工作的齿轮轴、齿轮、水泵转子、离合器、小轴、心轴及载煤机上受摩擦的零件，在化工设备上可作高压容器盖板的螺栓，并可部分代

42、替42CrMo和40CrNi钢 20CrMnSi 用于制造强度高的焊接结构，工作应力较高及高韧性的零件，也可用于轧制薄钢板 25CrMnSi 用作拉杆、重要的焊接和冲压零件 30CrMnSi 用作在震动负荷下工作的焊接结构和铆接结构，如高压鼓风机叶片、阀板、高速高负荷的轴、齿轮、链轮、离合器、螺栓、螺母、轴套等、30CrMnSiA可作飞机上的高强度零件 35CrMnSiA 用途同30CrMnSi 15CrMnMo 20CrMnMo 高级渗碳钢，用作要求高表面硬度与耐磨的重要渗碳零件，如曲轴、连杆、大型拖拉机最终传动主齿轮、活寨销、球头销、石油钻机的轮、钻头等。可代含镍较高的渗碳钢 40CrMnMo 用于制造承受重