专题四 常用钢的分类、牌号与用途（讲义） 四川省对口招生《金属加工与实训》（高教版）考纲讲练测

编写说明：本套资料严格依据四川省（对口招生）智能制造类专业考试标准及《金属加工与实训》编写，围绕考点解读、思维导图、知识梳理、背诵、常考题、高考模拟、课堂练习和课堂小结组织内容。题目范围不超出考纲，讲解突出中职学生的识记、辨析、计算和综合应用能力。 四川省智能制造类 《金属加工与实训》考纲讲练测 专题四 常用钢的分类、牌号与用途 讲义 [环节1 考点解读] 一、考纲再现 了解常用金属材料的分类，能正确识读常用金属材料的牌号，了解常用金属材料的性能及用途。 二、微目标拆解 能按化学成分区分非合金钢、低合金钢与合金钢，并说明合金元素的作用。 能按碳的质量分数、质量等级和用途对非合金钢进行分类。 能识读Q235A、45、T10A等非合金钢牌号，并根据牌号判断类别和主要信息。 能识读Q390B、Q355NHC等低合金钢牌号，判断其性能特点和典型用途。 能识读60Si2Mn、9Mn2V、GCr15、W18Cr4V等合金钢牌号的基本含义。 能依据零件的工作条件，在常用结构钢、工具钢、弹簧钢、轴承钢和不锈钢中进行合理选择。 三、考情提示 分类辨析：非合金钢、低合金钢与合金钢的划分依据是化学成分，非合金钢还常按含碳量、质量等级和用途分类。 牌号识读：Q、T、G等字母以及牌号首部数字的含义是高频考点，同一数字在不同钢类中的含义不能混淆。 用途对应：Q235系列、45钢、T10A、Q355、60Si2Mn、GCr15、W18Cr4V等牌号与典型零件之间常采用情境选择题考查。 性能判断：低合金钢强调较高屈服强度、良好塑性韧性和焊接性；合金钢常通过热处理获得所需性能。 易错边界：教材中的牌号规则以本章示例为准，不把牌号数字一律解释为含碳量，也不把所有带元素符号的钢都当作同一用途。 [环节2 思维导图] [环节3 知识梳理] 知识点1 钢按化学成分的三大类别 【知识再现】钢材按化学成分可分为非合金钢、低合金钢与合金钢三大类。 【讲解】非合金钢以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2.11%以下，并含有少量其他元素。炼钢时为了改善性能或获得耐腐蚀、耐磨、高热硬性、高淬透性等特殊性能而有意加入的元素称为合金元素；含有一种或数种合金元素的钢称为合金钢，合金元素含量较少的钢称为低合金钢。 【易错提醒】分类依据是化学成分；钢中存在少量其他元素并不等于一定是合金钢，关键在于是否有意加入合金元素以及含量特点。 1. 钢材按化学成分可分为非合金钢、低合金钢和（ ）。 A. 铸铁 B. 合金钢 C. 有色金属 D. 复合材料 【答案】B 【解析】教材将钢材按化学成分分为非合金钢、低合金钢与合金钢三大类。 2. 炼钢时为改善钢材性能而有意加入的元素称为____。 【答案】合金元素 【解析】有意加入并用于改善性能或获得特殊性能的元素称为合金元素。 知识点2 非合金钢的分类 【知识再现】非合金钢可按碳的质量分数、主要质量等级和用途分类。 【讲解】按碳的质量分数分为低碳钢、中碳钢和高碳钢：低碳钢小于0.25%，中碳钢为0.25%至0.60%，高碳钢大于0.60%。按主要质量等级分为普通质量、优质和特殊质量非合金钢。按用途分为碳素结构钢和非合金工具钢；前者用于机械零件和工程结构，后者用于刃具、模具和量具。 【易错提醒】0.25%和0.60%是含碳量分类界限；按用途分类与按含碳量分类是两套不同维度，不能把低碳钢直接等同于碳素结构钢。 3. 碳的质量分数为0.45%的非合金钢按含碳量分类属于（ ）。 A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 铸铁 【答案】B 【解析】0.45%处于0.25%至0.60%范围，属于中碳钢。 4. 非合金钢按用途可分为碳素结构钢和____。 【答案】非合金工具钢（碳素工具钢） 【解析】教材按用途将非合金钢分为碳素结构钢和非合金工具钢。 知识点3 碳素结构钢与优质碳素结构钢 【知识再现】碳素结构钢牌号以Q表示屈服强度，优质碳素结构钢牌号用两位数字表示平均碳的质量分数的万分数。 【讲解】碳素结构钢牌号由屈服强度字母Q、屈服强度数值、质量等级和脱氧方法符号组成。A、B、C、D表示质量依次提高，F表示沸腾钢，Z和TZ分别表示镇静钢和特殊镇静钢且可省略。优质碳素结构钢中，45表示平均碳的质量分数为0.45%，08表示0.08%。08至15钢塑性好，常用于冷冲压；20和25钢常作渗碳钢；30至55钢多作调质钢；60至85钢可作弹簧钢。 图4-1 碳素结构钢的线材制品 图4-2 工程结构中常用的型钢 【易错提醒】Q235中的235表示屈服强度数值，不表示含碳量；45钢中的45才表示平均碳的质量分数为万分之45。 5. Q235A中数字235表示（ ）。 型钢 A. 平均含碳量为0.235% B. 屈服强度数值为235MPa C. 抗拉强度为235MPa D. 硬度为235HRC 【答案】B 【解析】碳素结构钢牌号中的Q表示屈服强度，数字表示屈服强度数值。 6. 优质碳素结构钢45的平均碳的质量分数为____。 【答案】0.45% 【解析】两位数字表示平均碳的质量分数的万分数，45即万分之45。 知识点4 非合金工具钢的牌号与用途 【知识再现】非合金工具钢牌号以T开头，数字表示平均碳的质量分数的千分数，高级优质钢在牌号后加A。 【讲解】非合金工具钢主要用于制造刀具、模具和量具，平均碳的质量分数一般在0.70%以上。T8表示平均碳的质量分数为0.80%，T12A表示平均碳的质量分数为1.20%的高级优质非合金工具钢。随着含碳量增加，硬度和耐磨性提高而韧性下降。T8或T8A可制造冲头、木工工具；T10或T10A可制造手锯锯条、板牙、丝锥；T12或T12A可制造锉刀、钻头、刮刀。 【易错提醒】T后数字采用千分数，不是万分数；牌号末尾A表示高级优质，不能解释为质量等级A。 7. T10A属于（ ）。 A. 高级优质非合金工具钢 B. 普通碳素结构钢 C. 低合金高强度结构钢 D. 高碳铬轴承钢 【答案】A 【解析】T表示非合金工具钢，10表示平均含碳量1.0%，末尾A表示高级优质。 8. T8中数字8表示平均碳的质量分数为____。 【答案】0.80% 【解析】非合金工具钢牌号中的数字表示平均碳的质量分数的千分数。 知识点5 低合金钢的牌号、性能与用途 【知识再现】低合金钢具有较高的屈服强度、良好的塑性、韧性和焊接性，可用于减轻结构质量、节约钢材。 【讲解】低合金高强度结构钢牌号由Q、规定的最小上屈服强度数值、交货状态代号和质量等级符号组成。Q390B表示屈服强度不低于390MPa、质量等级为B级的低合金高强度结构钢。常用牌号有Q355、Q390、Q420等，广泛用于桥梁、车辆、船舶、锅炉、高压容器、管线和建筑钢结构。耐候钢通过加入少量铜、铬、镍、钼等元素提高耐大气腐蚀能力，牌号中常见NH或GNH。 图4-3 低合金高强度结构钢的建筑应用 【易错提醒】低合金钢牌号中的Q和数字仍主要表示屈服强度信息；NH表示耐候，不是某种合金元素符号。 9. Q390B中的B表示（ ）。 钢结构 A. 硼元素 B. 质量等级 C. 沸腾钢 D. 不锈钢 【答案】B 【解析】低合金高强度结构钢牌号末尾的B、C、D、E、F表示质量等级。 10. 焊接结构用耐候钢牌号中的字母组合NH表示____。 【答案】耐候 【解析】NH是“耐候”二字汉语拼音字首。 知识点6 合金钢牌号的基本识读 【知识再现】合金钢牌号通常由表示平均碳的质量分数的数字、合金元素符号及其含量数字组成。 【讲解】合金结构钢牌号首部两位数字表示平均碳的质量分数的万分数，如60Si2Mn中的60表示0.60%。某合金元素质量分数小于1.5%时通常只标元素符号；1.5%至2.49%时在元素后标2，2.5%至3.49%时标3。合金工具钢在含碳量小于1.0%时，首部一位数字表示平均含碳量的千分数；含碳量不小于1.0%时通常不标含碳数字。高速工具钢牌号一般不标平均含碳量。 【易错提醒】合金结构钢和合金工具钢的首部数字含义不同；W18Cr4V中的18、4表示合金元素含量信息，不是含碳量。 11. 60Si2Mn中数字60表示平均碳的质量分数为（ ）。 A. 0.06% B. 0.60% C. 6.0% D. 60% 【答案】B 【解析】合金结构钢首部两位数字表示平均碳的质量分数的万分数。 12. 9Mn2V中数字9表示平均碳的质量分数为____。 【答案】0.9% 【解析】该牌号属于合金工具钢，含碳量小于1.0%时以千分数表示。 知识点7 常用合金钢的性能与用途 【知识再现】常用合金钢包括合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、高碳铬轴承钢、合金工具钢、不锈钢和耐热钢等。 【讲解】20Cr、20CrMnTi等合金渗碳钢用于表面要求高硬度和耐磨、心部要求强韧的零件；40Cr等合金调质钢用于承受较大载荷的轴、连杆和齿轮；60Si2Mn等合金弹簧钢用于重要弹簧。高碳铬轴承钢以G开头，如GCr15，用于滚动轴承的滚动体和套圈。W18Cr4V等高速工具钢具有较高热硬性，用于中高速切削工具。不锈钢以不锈、耐腐蚀为主要特性。 图4-4 合金调质钢常用于传动齿轮 图4-5 高碳铬轴承钢的典型应用 【易错提醒】选材要把工作条件与性能对应：轴承钢强调高硬度、耐磨、耐压和疲劳强度；弹簧钢强调弹性极限；高速钢强调热硬性；不锈钢强调耐腐蚀。 13. 制造滚动轴承套圈常选用（ ）。 滚动轴承 A. Q235 B. GCr15 C. T8 D. 08钢 【答案】B 【解析】GCr15是常用高碳铬轴承钢，适合制造滚动轴承的滚动体和套圈。 14. W18Cr4V属于____工具钢。 【答案】高速 【解析】W18Cr4V是常用高速工具钢，具有较高热硬性。 [环节4 背诵环节] 背诵条目（先遮盖答案背诵，再逐条核对） 1. 钢材按化学成分分为哪三大类？ 【答案】非合金钢、低合金钢和合金钢。 2. 什么是合金元素？ 【答案】炼钢时为了改善钢材性能或使钢材获得特殊性能而有意加入的元素。 3. 非合金钢按含碳量怎样分类？ 【答案】低碳钢、中碳钢和高碳钢。 4. 低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量界限是什么？ 【答案】低碳钢小于0.25%，中碳钢为0.25%至0.60%，高碳钢大于0.60%。 5. 碳素结构钢牌号中的Q表示什么？ 【答案】表示屈服强度。 6. 优质碳素结构钢45中的45表示什么？ 【答案】表示平均碳的质量分数为0.45%。 7. 非合金工具钢牌号中的T和数字分别表示什么？ 【答案】T表示非合金工具钢，数字表示平均碳的质量分数的千分数。 8. T12A中的A表示什么？ 【答案】表示高级优质非合金工具钢。 9. 低合金钢的主要性能特点是什么？ 【答案】具有较高屈服强度、良好塑性和韧性，并具有良好焊接性。 10. Q390B的基本含义是什么？ 【答案】屈服强度不低于390MPa、质量等级为B级的低合金高强度结构钢。 11. 耐候钢牌号中的NH表示什么？ 【答案】表示耐候。 12. 合金结构钢牌号首部两位数字表示什么？ 【答案】表示平均碳的质量分数的万分数。 13. GCr15中的G表示什么钢？ 【答案】表示高碳铬轴承钢。 14. 60Si2Mn常用于制造什么零件？ 【答案】常用于制造重要弹簧，如汽车钢板弹簧。 15. W18Cr4V的突出性能和用途是什么？ 【答案】具有较高热硬性，常用于制造中速或高速切削工具。 [环节5 常考题（中档题）] 1. 优质碳素结构钢08的平均碳的质量分数是（ ）。 A. 0.08% B. 0.8% C. 8% D. 0.008% 【答案】A 【解析】两位数字表示平均碳的质量分数的万分数。 2. Q235系列常用于制造型钢、钢筋、钢管及一般工程结构件。 型钢 【答案】√ 【解析】教材列举Q235系列用于型钢、钢筋、钢管、桥梁与建筑结构件等。 3. 既属于优质碳素结构钢又常作调质钢使用的牌号是（ ）。 A. 08 B. 20 C. 45 D. T12A 【答案】C 【解析】30至55钢通常属于调质钢，其中40钢和45钢应用广泛。 4. 低合金高强度结构钢的特点有（ ）。 A. 较高强度 B. 良好韧性 C. 良好焊接性 D. 只能制造刀具 【答案】ABC 【解析】低合金高强度结构钢强度较高，韧性、耐蚀性和焊接性较好。 5. 高碳铬轴承钢牌号前的字母是____。 滚动轴承 【答案】G 【解析】高碳铬轴承钢牌号前冠以字母G。 6. 制造中速或高速切削工具宜选用（ ）。 A. Q235 B. W18Cr4V C. 20钢 D. Q355NHC 【答案】B 【解析】W18Cr4V是常用高速工具钢，具有较高热硬性。 [环节6 高考模拟题] 以下题目按四川省职教高考常见命题方式编制，用于训练“关键词定位—概念对应—情境应用”。 1. 某零件要求经调质后具有良好综合力学性能，可优先选用（ ）。 A. 45钢 B. 08钢 C. T12A D. Q195 【答案】A 【解析】45钢是应用广泛的优质碳素调质钢。 2. Q355NHC中能表明耐候用途和质量等级的信息分别是（ ）。 A. Q和355 B. NH和C C. 355和NH D. Q和C 【答案】B 【解析】NH表示耐候，C表示质量等级。 3. 下列牌号与用途对应正确的有（ ）。 A. GCr15—滚动轴承 B. 60Si2Mn—弹簧 C. W18Cr4V—高速切削工具 D. Q235—一般工程结构 【答案】ABCD 【解析】四组均符合教材列举的典型用途。 4. T10A中的10表示平均碳的质量分数为____。 【答案】1.0% 【解析】非合金工具钢牌号数字按千分数表示。 5. 60Si2Mn中Si后面的2表示硅的质量分数约为2%。 汽车钢板弹簧 【答案】√ 【解析】合金元素质量分数在1.5%至2.49%时，以数字2表示。 6. 建筑钢结构既要求较高强度又要求良好焊接性时，适合选用（ ）。 建筑钢结构 A. 低合金高强度结构钢 B. 非合金工具钢 C. 高碳铬轴承钢 D. 高速工具钢 【答案】A 【解析】低合金高强度结构钢兼具较高强度、良好韧性和焊接性，适用于建筑钢结构。 [环节7 课堂练习] 课堂练习建议用时15—25分钟。先独立作答，再核对答案与解析。 1. 平均碳的质量分数为0.55%的非合金钢按含碳量属于（ ）。 A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 铸铁 【答案】B 【解析】0.55%处于0.25%至0.60%范围。 2. Q235AF中的F表示____钢。 【答案】沸腾 【解析】F是沸腾钢的脱氧方法符号。 3. T12A比T8A的平均含碳量高，通常硬度和耐磨性更高而韧性更低。 【答案】√ 【解析】非合金工具钢含碳量提高时，硬度和耐磨性提高，韧性下降。 4. 下列属于低合金钢典型用途的有（ ）。 A. 桥梁 B. 船舶 C. 建筑钢结构 D. 输油输气管线 【答案】ABCD 【解析】教材均将这些列为低合金高强度结构钢的典型用途。 5. 需要制造滚动轴承套圈，应选用（ ）。 滚动轴承 A. GCr15 B. Q235 C. 08钢 D. T8 【答案】A 【解析】GCr15是典型高碳铬轴承钢。 6. 合金结构钢40Cr中40表示平均碳的质量分数为____。 【答案】0.40% 【解析】合金结构钢首部两位数字表示平均碳的质量分数的万分数。 [环节8 课堂小结] 复习建议：钢按化学成分分为非合金钢、低合金钢和合金钢，合金元素是为改善性能而有意加入的元素。 非合金钢三维分类：含碳量、质量等级、用途。 牌号识读抓住首字母：Q看屈服强度，T看非合金工具钢，G看高碳铬轴承钢。 数字含义要结合钢类判断：45按万分数表示含碳量，T10按千分数表示含碳量，Q390表示屈服强度数值。 选材要把性能与工况对应：结构看强韧和焊接，工具看硬度耐磨，弹簧看弹性，轴承看耐磨耐压和疲劳强度。 复习建议：先判钢类，再拆牌号，最后用典型零件反推所需性能和用途。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $