材料和焊接接头的检验ⅠⅡ IWE-1/2.12-13 1/6
1 关于重要的金属性能及相对应的材料特征值的概念
可以通过材料试验来确定材料的性能，并可通过材料特征值来描述这些性能（表1）。材料特征值是材料制造厂、材料的购买者、结构师、材料加工者和质量检验者的工作基础。
表1 材料特征值
金属性能 承载能力 可变形性 韧性（能量吸收）
硬 度 导热性 热膨胀性 耐腐蚀性
试验方法 拉伸试验 拉伸试验 弯曲试验 缺口冲击试验 维氏硬度试验 布氏硬度试验 洛氏硬度试验 物理测量 物理测量
材料特征值 屈服极限（屈服点）
抗拉强度 延伸率、收缩率 弯曲变形 缺口冲击功、缺口冲击韧性 硬度HV 硬度HB
硬度HRC，硬度HRB
导热数值 热膨胀系数 腐蚀速度、 耐腐蚀性
2 拉伸试验相关标准
维
拉伸试验ISO6892-1998（EN10002，GB/T 228-2002） 焊缝拉伸试验—横向拉伸ISO4136-2001（EN895） 焊缝拉伸试验—纵向拉伸EN876
以相同的速度拉伸试样，并在此时测量拉力和试样的伸长（图1）。
网
化学试验 图1拉伸试验
a)拉伸试验的试样
三
用应力-应变图（δ-ε图）表示拉伸试验过程（图2）
b)拉伸试验时的试样
c)拉伸试验后的试样
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图2 应力-应变图
三
材料特征值
屈服极限ReH N/mm2
钢具有一个弹性变形范围和一个塑性变形范围。当负载较小时，卸载后钢又回复到它的原始尺寸。从某一应力值起，开始出现弹性变形附加塑性变形。这个应力便是屈服极限ReH 。 屈服点RP0.2 N/mm2
许多材料在拉伸试验中都显示出一个从弹性范围到塑性范围的连续过程。在这种情况下就不能测出屈服极限ReH ，而只能测得材料的屈服点RP0.2 。当拉伸试样出现0.2%永久延伸率时，得到的应力值便是RP0.2 。 抗拉强度Rm N/mm2 或kN/cm2
强度是材料抵抗外部载荷的内部阻抗。材料最大的公称应力被称作为抗拉强度Rm。 断裂延伸率（延伸率）A%
如果用直到试样断裂的拉伸应力加载到试样上，可以从试样的永久伸长测量计算出断裂延伸率。 断面收缩率Z%
从试样断裂区横截面的永久变形可以测量计算出断面收缩率。
，那么，拉材料特征值与温度的高低有关。如果构件处于较高的温度下工作（就钢而言，超过300℃时）
伸试验也应在工作温度下进行。因此需要求取这种材料的高温屈服极限和高温抗拉强度。
3 工艺弯曲试验相关标准
弯曲试验ISO5173-2000（EN910）
工艺弯曲试验（折弯试验）用于检验金属材料的可变形能力。材料的可变形性通过弯曲角和弯曲变形进行标志。试样形状和试验布置如图3，试验结果如图4。
直到开裂的弯曲角
图3试样形状和试验布置 图4弯曲试验结果
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维
网
4 硬度试验相关标准
布氏硬度试验EN ISO6506-1999（EN10003） 维氏硬度试验EN ISO6507
洛氏硬度试验EN ISO6508（EN10109） 焊缝的硬度试验ISO9015-2001（EN1043）
硬度是表示一种物体抵抗另一种物体压入的阻抗。为了求取钢的硬度值可以有多种硬度试验方法（表2）。
表2 硬度试验
试验方法 布氏 维氏 洛氏C 应用范围 软材料，厚表层 所有的材料，薄表层 硬材料 缩写标记 HB HV HRC 试验标准 EN ISO6506-1999 ENISO6507 DIN EN ISO6508 压头 淬硬钢球 金刚石锥体 金刚石锥体
试验压力 钢过钢球直径和材料 可从0.1N到1kN之间 通过予试验力F0和 种类进行确定 进行选择 主试验力F1进行确定 硬度值的测定
三
标记举例
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维
测量d1和d2， 测量e1和e2，
求取其平均值 求取其平均值 F=1471N=F1+F0
HB·3.43≈抗拉强度Rm 根据DIN50 150 HB·0.95=HV 进行换算
网
5 缺口冲击试验相关标准
冲击试验ISO148-1-2006（EN10045，GB/T229） 焊缝的冲击试验ISO9016-2001（EN875）
金属材料在承受冲击形式载荷时的韧性可通过缺口冲击试验求取。韧性钢具有较大的可变形性，相反，其脆性较大。 试验过程
一个带缺口的试样受到摆锤的冲击载荷；测出试样在被冲断时所必需的冲击能（冲击功），试样中的缺口由于受到变形的限制及产生多轴应力，从而加大了脆断倾向。试样的这种撞击形式的载荷（冲击）增强了脆断趋势。
试验原理见图5，试验温度对冲击功的影响如图6，试样形状对冲击功的影响如图7。 材料特征值
a) 缺口冲击功AV J
说明用于缺口冲击试样断裂或塑性变形所必需的冲击能，它是衡量材料韧性的尺度h1-h2与缺口冲击功是成比例的）。
b) 缺口冲击韧性ak J/cm2
与试样横截面相关的冲击能。
材料的缺口冲击功与试验温度及试样形状有关。因此，缺口冲击功的试验结果必须用试样形状和试验温度加以补充说明。
三
图5 冲击试验原理图
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维
网
材料和焊接接头的检验ⅠⅡ IWE-1/2.12-13 5/6
图6试验温度的影响 (普通结构钢时的温度对冲击功影响趋势) 图7试样形状的影响
表3 不同冲击试样尺寸
试样种类
示意图
尺寸（未开缺口情况下）
高度 宽度 长度 mm mm mm
10 10 55
8 6 44
10 10 55
10 8 55
ISO.V
DVMK
DVM
DVMF
导热性：各种不同的材料将局部输入的热量以不同的速度传导到较冷的区域。例如铜具有将一定温度在相同
的时间后传递到比结构钢远八位的地方。钢的导热性能（导热系数）是
维
6 导热性与热膨胀的确定
热膨胀：每种金属加热时各向都会产生膨胀，而冷却时都要收缩。就杆件而言，加热时的膨胀主要是伸长。
各种不同的材料具有不同的热膨胀特征值。钢的平均热膨胀系数是
α=0.000012/℃
举例：将一根一米长的钢棒从0℃加热到100℃，它可伸长1.2mm。 比值
图8 各种不同金属的导热性能 图9 一个均匀加热物体的各向膨胀示例
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三
网
λ=0.548
J
⋅s⋅℃ cm
材料和焊接接头的检验ⅠⅡ IWE-1/2.12-13 6/6
图10钢加热时的线膨胀 图11 各种不同金属的膨胀
7 抗腐蚀性能
腐蚀是金属材料与周围介质的反应，这种介质会导致损害金属材料的性能。这些反应大多是电化学的，例如钢的锈蚀和铜合金的铜绿。
在大多数情况下，腐蚀的后果是导致材料损失；
a) 横截面减弱，因此在载荷作用下出现有较大应变的高应力或者发生断裂； b) 表面受到损伤；因此，对于承受动载部件，其持久强度受到严重损害。 腐蚀出现的形式
维
措 施
网
图12腐蚀的形式 表4 抗腐蚀措施及其效果
例如用铬和镍使钢钝化
三
采用合金钢
（1）表面腐蚀是匀称的，由于大气的影响并与灰尘微粒和气体相结合使表面均匀的受到侵蚀。
。它能在很短的时间内在（2）孔洞腐蚀是以垂直表面的，部分在表面下掏空的形式形成深深地侵蚀（剥蚀）
管道中的容器内导致裂口。
（3）晶间腐蚀（晶粒衰变）是沿着晶界进行的一种腐蚀形式。因此使晶粒失去了它们之间的联系。引起这种腐蚀的原因是在晶粒内部和晶粒边缘区，即晶界区域之间存在浓度差别。例如出现在淬火状态中奥氏体化的铬镍钢上，由于焊接或其它方式再加热，在晶界上形成铁-铬-碳化物。因此在晶粒边缘区域出现贫铬。当存在腐蚀性介质时，晶粒便发生衰变。
效 果
涂上保护涂层，例如涂上油漆层、镀锌、 镀铜、涂油
改变腐蚀介质的作用，使用不太贵重的金属作为保护阳极
使用自身会形成保护层的材料，例如铝
通过保护层使表面钝化
（各种保护层的保护持续时间是有差别的）
钝化腐蚀介质，例如对水进行脱氧，用保护阳极代替构件损坏
铝能用铝的氧气层复盖在其表面上，从而避免了进一步腐蚀
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钢的标记与分类 IWE-1/2.14 1/7 1、按EN10020标准，钢的分类
1.1按合金元素的含量分类 1.1.1碳钢（非合金钢）
各种合金元素在碳钢中的含量的极限值
合金元素
铝 铂 铅 铬1) 钴 铜1) 镧 锰 钼1) 镍1) 铌 锗
1)
极限含量 （重量百分比）
0.10 0.0008 0.40 0.30 0.10 0.40 0.05
1.653) 0.08 0.30 0.06 0.10
合金元素
硅 碲 钛2) 铋 钒2) 锆2) 钨
其它(不包括 碳,磷,硫 氮和氧)每种
当以2种、3种或4种元素之和作为规定值，并合金元素含量不超过此表中值时，将以这2种、3种或4种元素的单个值之和的70%作为极限值。 这几种元素作为一组时上述规定则适用。
2) 3)
1.1.2低合金钢
∑合金元素含量
∑合金元素含量≥5% 例如：X6CrNi16-13
1.2按使用要求分类 按 EN10020分为普通钢,优质钢和特殊优质钢 1.2.1普通钢
a、 不进行热处理
b、 按规准或供货条件(表1)对不处理或正火状态下所保证的性能见表1 c、 附加特殊标记(对深冲、拉拔、冷成型等) d、 Si-Mn钢，无附加合金元素 1.2.2优质钢
a) 非合金优质钢：不属于普通钢和特殊优质钢的钢，对粗大晶粒、脆性、冷成型应特别注意（有
要求）
b) 合金优质钢：可焊接细晶粒结构钢，具有特殊物理性能要求的钢如导磁性、磁感应等，钢轨、
矿山结构和板桩墙用合金钢，冷作加工困难的钢，含Cu作为合金元素的软钢。
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三
维
Mn单独最大可达1.8%，但不适用于70%这一规定。
网
极限含量 (重量百分比)
0.50 0.10 0.05 0.10 0.10 0.05 0.05 0.05
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 2/7
表1 普通钢按标准或供货条件所保证的性能 三
2、钢的标记体系
1.2.3特殊优质钢
a、非合金特殊优质钢 ：
--具有特殊冲击韧性的调质钢
--若允许回火时，具有特殊淬硬或渗碳深度的钢 --具有特别少量的非金属夹杂物
--熔样分析S.P≤0.02%，试样分析S.P≤0.025% --按ISO V型试样-50℃冲击功最低为27J的钢 --核电用钢：Cu ≤0.10%、Co≤0.05%、V=0.05% --最低电导率为≥9m/Ω.mm² --张力钢
b、合金特殊优质钢：
通过合金元素的精确加入获得某些性能，包括不锈钢、耐热钢和热强钢、轴承钢、工具钢用于钢结构、工程结构和特殊物理性能的钢。
按EN10027-1 EN10027-2和ECISS-IC10标准，钢的标记 2.1 EN10027-2 材料的数字编号
× ×× ×× × × ① ② ③ ④ ⑤
① －材料分组： 0=纯铁 1=钢 2=重金属如Cu、Ni 3=轻金属如Al ② －分类组别见表2
③ －不同品种的数字编号
④⑤—钢种的数量有要求时的标记数字
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维
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 3/7
表2 钢的分类组别（数字标记）
非 合 金 钢
普通钢
优质钢
特 殊优质钢
工具钢
其它各 类特殊钢
00 90 普通钢
10 特殊物理性能的钢
20 Cr
30
耐化学 腐蚀钢 40 不锈钢 Ni
01 91 一般钢结构用钢R m
11 结构制造和钢筋用含C
02 RM
92
12 机械制造用钢含C> 0.5%
03
93
13 结构、
22 Cr-V Cr-V-Si Cr-V-Mn
21 Cr-Si Cr-Mn Cr-Mn-Si
31
41 不锈钢 Ni
51 Mn-Si Mn-Cr
61
71 Cr-Si Cr-Mn Cr-Mn-B Cr-si-Mn
62 Ni-Si Ni-Mn Ni-Cu
72 Ni-Mo含
82 Cr-Mo-W Cr-M0-W-V
50 Mn,Si,Cu
60 Cr-Ni 含 含≥2.0
70 Cr Cr-B
80 Cr-Si-Mo Cr-Si-Mn-Mo Cr-Si-Mo-V Cr-Si-Mn-Mo-V81 Cr-Si-V Cr-Mn-V Cr-Si-Mn-V
结构、机械制造和钢筋用钢
优质钢
合 金 钢
特 殊 优 质 钢
Cr-V-Mn-Si 23 Cr-Mo
网
32
52
高速工具钢含Co
Mn-Cu Mn-V Si-V Mn-SiV 53
33
43
高速工具钢不含Co
不锈钢
Mn-Ti Si-Ti
Ni
34
44 Ni≥2.5% 含Mo, 不含Nb,Ti
54 Mo NB,Ti,V W
35 工具钢
45 特殊不锈钢
55 B MnB
36 特殊物理性能的材料不含Co
46 耐化学腐蚀Ni合金
56 Ni
63 Ni-Mo Ni-Mo-Mn Ni-Mo-Cu Ni-Mn-V
73 Cr-Mo含 ≥0.35%Mo
83
%或Rm
04 94
维
Cr-Mo-V Mo-V
造和钢筋特殊用钢 14
24 W Cr-W
15
25 W-V Cr-W-V
工具钢16 工具钢
26 W
不包括24,26和27
碳含量
64 74 84 Cr-Si-Ti Cr-Mn-Ti Cr-Si-Mn-Ti
碳含量含≥0.12%
三
05
95
含量碳≥0.25%
06
96
含量碳≥0.55% C或Rm≥700 N/㎜²
65 Cr-Ni-Mo
75 Cr-V
85 渗碳钢
含
66 Cr-Ni-Mo 含
76 Cr-V 含2.9%Cr
86
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钢的标记与分类 IWE-1/2.14 4/7
普通钢
优质钢
特 殊 优质钢
工具钢
其它各 类特殊钢
07 97
17
27 含Ni
37 特殊物理性能的材料含Co
18 工具钢
08 98 特殊物理性能的钢
28 其它
38 特殊物理性能的材料不含Ni
19
09 99 具有不同用途的钢
29
39 特殊物理性能的材料含Ni
49 高温材料 48 耐热钢含Ni≥2.5%
58 Cr-Ni含 ≥1.0
耐化学 腐蚀钢 47 耐热钢含 Ni
57 Cr-Ni含
67 Cr-Ni-V Cr-Ni-W Cr-Ni-V-W 68 Cr-Ni-V Cr-Ni-W Cr-Ni-V-W 69 Cr-Ni 其中包括57,58
79 Cr-Mn - Mo Cr-Mn-Mo-V
89
78 77 Cr-Mo-V
87
结构、机械制造和钢筋用钢
优质钢
特 殊 优 质 钢
高温P.S铸钢 工具钢
88 不用热
处理的高强焊接钢
每个格内包括下列含义:
－钢的数字标号（括号内左上角） －钢的数学标号应与钢种相符合 －Rm抗拉强度
化学成分按EN10020标准
例：
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1． 01 16
按EN 10025-2对S235 J2钢的数字编号
2
01=一般结构钢Rm
按EN 10088（DIN 17440）对X6CrNiMoTi17-12-2的数字编号 45=带有特殊填加元素的不锈钢 材料类别号：1=钢材分类号
网
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 5/7
2.2 按EN10027-1和ECISS IC10标准：材料符号标记
主要符号（EN10027-1） （钢种）
附加符号（ECISS IC10） 对于钢
对于钢的制造
2.2.1 主要符号标记:
① G－铸钢 如GS-35，GG-灰口铸铁
② 根据钢的使用及其机械性能和物理性能的主要符号:
S－普通结构用钢 P－压力容器用钢 L－管道用钢 E－机器制造用钢 B－钢筋用钢 Y－应力钢 R－钢轨用钢
H－高强度拉伸性能的冷轨钢板 例如：EN10025-2 S235J2 ③ 按化学成分含量标记:
i） 碳素钢和锰
ii）锰>1%的碳锰非合金钢、非合金钢的易切削钢、合金元素
13---C=0。13% Cr---Cr=1% Mo---Mo=0。5%
钢的合金系数
4
维
10 100 符 号 ＋C ＋F ＋H ＋Z15 ＋Z25 ＋Z35
三
2.2.2附加符号：
iii）合金元素总含量≥5%的合金钢 用 X＋数字＋化学元素＋数字来标记，例如：X5CrNi18-10 X---高合金钢 Cr---Cr=18% Ni---Ni=10%
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表3 合金系数
元素 C,Ce,N,P,S
表4
粗晶粒钢 细晶粒钢
Co,Cr,Mn,Ni,Si,W
Al,B,Be,Cu,Mo,No,Pb,Ta,Ti,V,Zr
具有特殊要求标记
具有特别淬硬性钢
厚度方向上最小断面收缩率为15% 厚度方向上最小断面收缩率为25% 厚度方向上最小断面收缩率为35%
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 6/7
表5
符 号 ＋A ＋AK ＋AS ＋AZ ＋CE ＋CV ＋IC ＋OC ＋S ＋SE ＋T ＋TE ＋Z ＋ZA ＋ZE ＋ZF ＋ZN
表面涂层标记 热渗铝 表面轧制铝涂层 Al－Si合金涂层 Al－Zn合金涂层(>50% Al)
镀铬表层 镀铜表层 无机涂层 有机涂层 热渗锡 镀锡表层 热浸镀铅锌合金 电镀/铅锌合金涂层
符 号 ＋A
维
＋AC ＋C ＋Cnnn ＋CR ＋HC ＋LC ＋Q ＋S ＋ST ＋U
三
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表6
镀锌
电镀锌
扩散锌涂层 锌镍涂层
热处理状态标记 软化处理 渗碳处理 冷作硬化
冷作硬化后的最低抗拉强度
冷轧 热/冷成型
稍微冷拔和轻微冷轧（表面）
淬火 急冷处理 固溶退火 无处理
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 7/7
2.2.3 按欧洲标准材料标记示例
G
X
n n
n
an..
1)
＋an ＋an…
机械性能一致的钢的标记、按欧洲EN标准非合金结构钢对S、E、P、L、B钢的标记
按EN10027标准主要符号
按钢铁IC10附加符号
例如：按EN10027标准，用屈服强度作为主要符号对结构钢的标记 S355 按IC10，对结构钢的附加符号的标记 S355NL
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材料和焊接接头的检验ⅠⅡ IWE-1/2.12-13 1/6
1 关于重要的金属性能及相对应的材料特征值的概念
可以通过材料试验来确定材料的性能，并可通过材料特征值来描述这些性能（表1）。材料特征值是材料制造厂、材料的购买者、结构师、材料加工者和质量检验者的工作基础。
表1 材料特征值
金属性能 承载能力 可变形性 韧性（能量吸收）
硬 度 导热性 热膨胀性 耐腐蚀性
试验方法 拉伸试验 拉伸试验 弯曲试验 缺口冲击试验 维氏硬度试验 布氏硬度试验 洛氏硬度试验 物理测量 物理测量
材料特征值 屈服极限（屈服点）
抗拉强度 延伸率、收缩率 弯曲变形 缺口冲击功、缺口冲击韧性 硬度HV 硬度HB
硬度HRC，硬度HRB
导热数值 热膨胀系数 腐蚀速度、 耐腐蚀性
2 拉伸试验相关标准
维
拉伸试验ISO6892-1998（EN10002，GB/T 228-2002） 焊缝拉伸试验—横向拉伸ISO4136-2001（EN895） 焊缝拉伸试验—纵向拉伸EN876
以相同的速度拉伸试样，并在此时测量拉力和试样的伸长（图1）。
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化学试验 图1拉伸试验
a)拉伸试验的试样
三
用应力-应变图（δ-ε图）表示拉伸试验过程（图2）
b)拉伸试验时的试样
c)拉伸试验后的试样
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图2 应力-应变图
三
材料特征值
屈服极限ReH N/mm2
钢具有一个弹性变形范围和一个塑性变形范围。当负载较小时，卸载后钢又回复到它的原始尺寸。从某一应力值起，开始出现弹性变形附加塑性变形。这个应力便是屈服极限ReH 。 屈服点RP0.2 N/mm2
许多材料在拉伸试验中都显示出一个从弹性范围到塑性范围的连续过程。在这种情况下就不能测出屈服极限ReH ，而只能测得材料的屈服点RP0.2 。当拉伸试样出现0.2%永久延伸率时，得到的应力值便是RP0.2 。 抗拉强度Rm N/mm2 或kN/cm2
强度是材料抵抗外部载荷的内部阻抗。材料最大的公称应力被称作为抗拉强度Rm。 断裂延伸率（延伸率）A%
如果用直到试样断裂的拉伸应力加载到试样上，可以从试样的永久伸长测量计算出断裂延伸率。 断面收缩率Z%
从试样断裂区横截面的永久变形可以测量计算出断面收缩率。
，那么，拉材料特征值与温度的高低有关。如果构件处于较高的温度下工作（就钢而言，超过300℃时）
伸试验也应在工作温度下进行。因此需要求取这种材料的高温屈服极限和高温抗拉强度。
3 工艺弯曲试验相关标准
弯曲试验ISO5173-2000（EN910）
工艺弯曲试验（折弯试验）用于检验金属材料的可变形能力。材料的可变形性通过弯曲角和弯曲变形进行标志。试样形状和试验布置如图3，试验结果如图4。
直到开裂的弯曲角
图3试样形状和试验布置 图4弯曲试验结果
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4 硬度试验相关标准
布氏硬度试验EN ISO6506-1999（EN10003） 维氏硬度试验EN ISO6507
洛氏硬度试验EN ISO6508（EN10109） 焊缝的硬度试验ISO9015-2001（EN1043）
硬度是表示一种物体抵抗另一种物体压入的阻抗。为了求取钢的硬度值可以有多种硬度试验方法（表2）。
表2 硬度试验
试验方法 布氏 维氏 洛氏C 应用范围 软材料，厚表层 所有的材料，薄表层 硬材料 缩写标记 HB HV HRC 试验标准 EN ISO6506-1999 ENISO6507 DIN EN ISO6508 压头 淬硬钢球 金刚石锥体 金刚石锥体
试验压力 钢过钢球直径和材料 可从0.1N到1kN之间 通过予试验力F0和 种类进行确定 进行选择 主试验力F1进行确定 硬度值的测定
三
标记举例
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维
测量d1和d2， 测量e1和e2，
求取其平均值 求取其平均值 F=1471N=F1+F0
HB·3.43≈抗拉强度Rm 根据DIN50 150 HB·0.95=HV 进行换算
网
5 缺口冲击试验相关标准
冲击试验ISO148-1-2006（EN10045，GB/T229） 焊缝的冲击试验ISO9016-2001（EN875）
金属材料在承受冲击形式载荷时的韧性可通过缺口冲击试验求取。韧性钢具有较大的可变形性，相反，其脆性较大。 试验过程
一个带缺口的试样受到摆锤的冲击载荷；测出试样在被冲断时所必需的冲击能（冲击功），试样中的缺口由于受到变形的限制及产生多轴应力，从而加大了脆断倾向。试样的这种撞击形式的载荷（冲击）增强了脆断趋势。
试验原理见图5，试验温度对冲击功的影响如图6，试样形状对冲击功的影响如图7。 材料特征值
a) 缺口冲击功AV J
说明用于缺口冲击试样断裂或塑性变形所必需的冲击能，它是衡量材料韧性的尺度h1-h2与缺口冲击功是成比例的）。
b) 缺口冲击韧性ak J/cm2
与试样横截面相关的冲击能。
材料的缺口冲击功与试验温度及试样形状有关。因此，缺口冲击功的试验结果必须用试样形状和试验温度加以补充说明。
三
图5 冲击试验原理图
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维
网
材料和焊接接头的检验ⅠⅡ IWE-1/2.12-13 5/6
图6试验温度的影响 (普通结构钢时的温度对冲击功影响趋势) 图7试样形状的影响
表3 不同冲击试样尺寸
试样种类
示意图
尺寸（未开缺口情况下）
高度 宽度 长度 mm mm mm
10 10 55
8 6 44
10 10 55
10 8 55
ISO.V
DVMK
DVM
DVMF
导热性：各种不同的材料将局部输入的热量以不同的速度传导到较冷的区域。例如铜具有将一定温度在相同
的时间后传递到比结构钢远八位的地方。钢的导热性能（导热系数）是
维
6 导热性与热膨胀的确定
热膨胀：每种金属加热时各向都会产生膨胀，而冷却时都要收缩。就杆件而言，加热时的膨胀主要是伸长。
各种不同的材料具有不同的热膨胀特征值。钢的平均热膨胀系数是
α=0.000012/℃
举例：将一根一米长的钢棒从0℃加热到100℃，它可伸长1.2mm。 比值
图8 各种不同金属的导热性能 图9 一个均匀加热物体的各向膨胀示例
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三
网
λ=0.548
J
⋅s⋅℃ cm
材料和焊接接头的检验ⅠⅡ IWE-1/2.12-13 6/6
图10钢加热时的线膨胀 图11 各种不同金属的膨胀
7 抗腐蚀性能
腐蚀是金属材料与周围介质的反应，这种介质会导致损害金属材料的性能。这些反应大多是电化学的，例如钢的锈蚀和铜合金的铜绿。
在大多数情况下，腐蚀的后果是导致材料损失；
a) 横截面减弱，因此在载荷作用下出现有较大应变的高应力或者发生断裂； b) 表面受到损伤；因此，对于承受动载部件，其持久强度受到严重损害。 腐蚀出现的形式
维
措 施
网
图12腐蚀的形式 表4 抗腐蚀措施及其效果
例如用铬和镍使钢钝化
三
采用合金钢
（1）表面腐蚀是匀称的，由于大气的影响并与灰尘微粒和气体相结合使表面均匀的受到侵蚀。
。它能在很短的时间内在（2）孔洞腐蚀是以垂直表面的，部分在表面下掏空的形式形成深深地侵蚀（剥蚀）
管道中的容器内导致裂口。
（3）晶间腐蚀（晶粒衰变）是沿着晶界进行的一种腐蚀形式。因此使晶粒失去了它们之间的联系。引起这种腐蚀的原因是在晶粒内部和晶粒边缘区，即晶界区域之间存在浓度差别。例如出现在淬火状态中奥氏体化的铬镍钢上，由于焊接或其它方式再加热，在晶界上形成铁-铬-碳化物。因此在晶粒边缘区域出现贫铬。当存在腐蚀性介质时，晶粒便发生衰变。
效 果
涂上保护涂层，例如涂上油漆层、镀锌、 镀铜、涂油
改变腐蚀介质的作用，使用不太贵重的金属作为保护阳极
使用自身会形成保护层的材料，例如铝
通过保护层使表面钝化
（各种保护层的保护持续时间是有差别的）
钝化腐蚀介质，例如对水进行脱氧，用保护阳极代替构件损坏
铝能用铝的氧气层复盖在其表面上，从而避免了进一步腐蚀
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钢的标记与分类 IWE-1/2.14 1/7 1、按EN10020标准，钢的分类
1.1按合金元素的含量分类 1.1.1碳钢（非合金钢）
各种合金元素在碳钢中的含量的极限值
合金元素
铝 铂 铅 铬1) 钴 铜1) 镧 锰 钼1) 镍1) 铌 锗
1)
极限含量 （重量百分比）
0.10 0.0008 0.40 0.30 0.10 0.40 0.05
1.653) 0.08 0.30 0.06 0.10
合金元素
硅 碲 钛2) 铋 钒2) 锆2) 钨
其它(不包括 碳,磷,硫 氮和氧)每种
当以2种、3种或4种元素之和作为规定值，并合金元素含量不超过此表中值时，将以这2种、3种或4种元素的单个值之和的70%作为极限值。 这几种元素作为一组时上述规定则适用。
2) 3)
1.1.2低合金钢
∑合金元素含量
∑合金元素含量≥5% 例如：X6CrNi16-13
1.2按使用要求分类 按 EN10020分为普通钢,优质钢和特殊优质钢 1.2.1普通钢
a、 不进行热处理
b、 按规准或供货条件(表1)对不处理或正火状态下所保证的性能见表1 c、 附加特殊标记(对深冲、拉拔、冷成型等) d、 Si-Mn钢，无附加合金元素 1.2.2优质钢
a) 非合金优质钢：不属于普通钢和特殊优质钢的钢，对粗大晶粒、脆性、冷成型应特别注意（有
要求）
b) 合金优质钢：可焊接细晶粒结构钢，具有特殊物理性能要求的钢如导磁性、磁感应等，钢轨、
矿山结构和板桩墙用合金钢，冷作加工困难的钢，含Cu作为合金元素的软钢。
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三
维
Mn单独最大可达1.8%，但不适用于70%这一规定。
网
极限含量 (重量百分比)
0.50 0.10 0.05 0.10 0.10 0.05 0.05 0.05
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 2/7
表1 普通钢按标准或供货条件所保证的性能 三
2、钢的标记体系
1.2.3特殊优质钢
a、非合金特殊优质钢 ：
--具有特殊冲击韧性的调质钢
--若允许回火时，具有特殊淬硬或渗碳深度的钢 --具有特别少量的非金属夹杂物
--熔样分析S.P≤0.02%，试样分析S.P≤0.025% --按ISO V型试样-50℃冲击功最低为27J的钢 --核电用钢：Cu ≤0.10%、Co≤0.05%、V=0.05% --最低电导率为≥9m/Ω.mm² --张力钢
b、合金特殊优质钢：
通过合金元素的精确加入获得某些性能，包括不锈钢、耐热钢和热强钢、轴承钢、工具钢用于钢结构、工程结构和特殊物理性能的钢。
按EN10027-1 EN10027-2和ECISS-IC10标准，钢的标记 2.1 EN10027-2 材料的数字编号
× ×× ×× × × ① ② ③ ④ ⑤
① －材料分组： 0=纯铁 1=钢 2=重金属如Cu、Ni 3=轻金属如Al ② －分类组别见表2
③ －不同品种的数字编号
④⑤—钢种的数量有要求时的标记数字
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维
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 3/7
表2 钢的分类组别（数字标记）
非 合 金 钢
普通钢
优质钢
特 殊优质钢
工具钢
其它各 类特殊钢
00 90 普通钢
10 特殊物理性能的钢
20 Cr
30
耐化学 腐蚀钢 40 不锈钢 Ni
01 91 一般钢结构用钢R m
11 结构制造和钢筋用含C
02 RM
92
12 机械制造用钢含C> 0.5%
03
93
13 结构、
22 Cr-V Cr-V-Si Cr-V-Mn
21 Cr-Si Cr-Mn Cr-Mn-Si
31
41 不锈钢 Ni
51 Mn-Si Mn-Cr
61
71 Cr-Si Cr-Mn Cr-Mn-B Cr-si-Mn
62 Ni-Si Ni-Mn Ni-Cu
72 Ni-Mo含
82 Cr-Mo-W Cr-M0-W-V
50 Mn,Si,Cu
60 Cr-Ni 含 含≥2.0
70 Cr Cr-B
80 Cr-Si-Mo Cr-Si-Mn-Mo Cr-Si-Mo-V Cr-Si-Mn-Mo-V81 Cr-Si-V Cr-Mn-V Cr-Si-Mn-V
结构、机械制造和钢筋用钢
优质钢
合 金 钢
特 殊 优 质 钢
Cr-V-Mn-Si 23 Cr-Mo
网
32
52
高速工具钢含Co
Mn-Cu Mn-V Si-V Mn-SiV 53
33
43
高速工具钢不含Co
不锈钢
Mn-Ti Si-Ti
Ni
34
44 Ni≥2.5% 含Mo, 不含Nb,Ti
54 Mo NB,Ti,V W
35 工具钢
45 特殊不锈钢
55 B MnB
36 特殊物理性能的材料不含Co
46 耐化学腐蚀Ni合金
56 Ni
63 Ni-Mo Ni-Mo-Mn Ni-Mo-Cu Ni-Mn-V
73 Cr-Mo含 ≥0.35%Mo
83
%或Rm
04 94
维
Cr-Mo-V Mo-V
造和钢筋特殊用钢 14
24 W Cr-W
15
25 W-V Cr-W-V
工具钢16 工具钢
26 W
不包括24,26和27
碳含量
64 74 84 Cr-Si-Ti Cr-Mn-Ti Cr-Si-Mn-Ti
碳含量含≥0.12%
三
05
95
含量碳≥0.25%
06
96
含量碳≥0.55% C或Rm≥700 N/㎜²
65 Cr-Ni-Mo
75 Cr-V
85 渗碳钢
含
66 Cr-Ni-Mo 含
76 Cr-V 含2.9%Cr
86
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钢的标记与分类 IWE-1/2.14 4/7
普通钢
优质钢
特 殊 优质钢
工具钢
其它各 类特殊钢
07 97
17
27 含Ni
37 特殊物理性能的材料含Co
18 工具钢
08 98 特殊物理性能的钢
28 其它
38 特殊物理性能的材料不含Ni
19
09 99 具有不同用途的钢
29
39 特殊物理性能的材料含Ni
49 高温材料 48 耐热钢含Ni≥2.5%
58 Cr-Ni含 ≥1.0
耐化学 腐蚀钢 47 耐热钢含 Ni
57 Cr-Ni含
67 Cr-Ni-V Cr-Ni-W Cr-Ni-V-W 68 Cr-Ni-V Cr-Ni-W Cr-Ni-V-W 69 Cr-Ni 其中包括57,58
79 Cr-Mn - Mo Cr-Mn-Mo-V
89
78 77 Cr-Mo-V
87
结构、机械制造和钢筋用钢
优质钢
特 殊 优 质 钢
高温P.S铸钢 工具钢
88 不用热
处理的高强焊接钢
每个格内包括下列含义:
－钢的数字标号（括号内左上角） －钢的数学标号应与钢种相符合 －Rm抗拉强度
化学成分按EN10020标准
例：
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1． 01 16
按EN 10025-2对S235 J2钢的数字编号
2
01=一般结构钢Rm
按EN 10088（DIN 17440）对X6CrNiMoTi17-12-2的数字编号 45=带有特殊填加元素的不锈钢 材料类别号：1=钢材分类号
网
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 5/7
2.2 按EN10027-1和ECISS IC10标准：材料符号标记
主要符号（EN10027-1） （钢种）
附加符号（ECISS IC10） 对于钢
对于钢的制造
2.2.1 主要符号标记:
① G－铸钢 如GS-35，GG-灰口铸铁
② 根据钢的使用及其机械性能和物理性能的主要符号:
S－普通结构用钢 P－压力容器用钢 L－管道用钢 E－机器制造用钢 B－钢筋用钢 Y－应力钢 R－钢轨用钢
H－高强度拉伸性能的冷轨钢板 例如：EN10025-2 S235J2 ③ 按化学成分含量标记:
i） 碳素钢和锰
ii）锰>1%的碳锰非合金钢、非合金钢的易切削钢、合金元素
13---C=0。13% Cr---Cr=1% Mo---Mo=0。5%
钢的合金系数
4
维
10 100 符 号 ＋C ＋F ＋H ＋Z15 ＋Z25 ＋Z35
三
2.2.2附加符号：
iii）合金元素总含量≥5%的合金钢 用 X＋数字＋化学元素＋数字来标记，例如：X5CrNi18-10 X---高合金钢 Cr---Cr=18% Ni---Ni=10%
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网
表3 合金系数
元素 C,Ce,N,P,S
表4
粗晶粒钢 细晶粒钢
Co,Cr,Mn,Ni,Si,W
Al,B,Be,Cu,Mo,No,Pb,Ta,Ti,V,Zr
具有特殊要求标记
具有特别淬硬性钢
厚度方向上最小断面收缩率为15% 厚度方向上最小断面收缩率为25% 厚度方向上最小断面收缩率为35%
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 6/7
表5
符 号 ＋A ＋AK ＋AS ＋AZ ＋CE ＋CV ＋IC ＋OC ＋S ＋SE ＋T ＋TE ＋Z ＋ZA ＋ZE ＋ZF ＋ZN
表面涂层标记 热渗铝 表面轧制铝涂层 Al－Si合金涂层 Al－Zn合金涂层(>50% Al)
镀铬表层 镀铜表层 无机涂层 有机涂层 热渗锡 镀锡表层 热浸镀铅锌合金 电镀/铅锌合金涂层
符 号 ＋A
维
＋AC ＋C ＋Cnnn ＋CR ＋HC ＋LC ＋Q ＋S ＋ST ＋U
三
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表6
镀锌
电镀锌
扩散锌涂层 锌镍涂层
热处理状态标记 软化处理 渗碳处理 冷作硬化
冷作硬化后的最低抗拉强度
冷轧 热/冷成型
稍微冷拔和轻微冷轧（表面）
淬火 急冷处理 固溶退火 无处理
钢的标记与分类 IWE-1/2.14 7/7
2.2.3 按欧洲标准材料标记示例
G
X
n n
n
an..
1)
＋an ＋an…
机械性能一致的钢的标记、按欧洲EN标准非合金结构钢对S、E、P、L、B钢的标记
按EN10027标准主要符号
按钢铁IC10附加符号
例如：按EN10027标准，用屈服强度作为主要符号对结构钢的标记 S355 按IC10，对结构钢的附加符号的标记 S355NL
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