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| 标准编号 | GB/T 699-2015 (GB/T699-2015) | | 中文名称 | 优质碳素结构钢 | | 英文名称 | Quality carbon structure steels | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H40 | | 国际标准分类 | 77.140.45 | | 字数估计 | 15,127 | | 发布日期 | 2015-12-10 | | 实施日期 | 2016-11-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 699-1999 | | 起草单位 | 冶金工业信息标准研究院、石家庄钢铁有限责任公司、福建省三钢(集团)有限责任公司、天津钢铁集团有限公司、大冶特殊钢股份有限公司、首钢总公司、青岛钢铁有限公司 | | 归口单位 | 全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183) | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第38号 | | 提出机构 | 中国钢铁工业协会 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 699-2015
Quality carbon structure steels
ICS 77.140.45
H40
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 699-1999
优 质 碳 素 结 构 钢
2015-12-10发布
2016-11-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 699-1999《优质碳素结构钢》。
本标准与GB/T 699-1999相比,主要技术变化如下:
---取消了钢棒按冶金质量分类,增加了按表面种类分类(见第3章,1999版第4章,表2和表4);
---取消了沸腾钢、半镇静钢(见1999版表1、6.1.1.6和6.1.1.8);
---修改了08Al钢的化学成分(见表1脚注c,1999版6.1.1.5);
---将“屈服点”明确为“下屈服强度ReL或规定塑性延伸强度Rp0.2”(见表2,1999版表3);
---增加了热处理温度允许调整范围(见表2脚注c);
---修改了钢棒力学性能改锻(轧)的取样规定(见表2中的段,1999版6.4.2);
---确定了顶锻用钢的要求(见6.5.1,1999版6.5.1);
---增加了连铸钢的低倍要求(见表3);
---将表面缺陷细分为缺欠和缺陷(见6.6.1和6.8,1999版6.6.1和6.9);
---增加了表面质量可按GB/T 28300的规定(见6.8.4);
---修改了冲击试验、显微组织等检验的取样数量(见表7);
---增加了钢棒的试验结果采用数值修约规则的要求(见8.4.3)。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本标准起草单位:冶金工业信息标准研究院、石家庄钢铁有限责任公司、福建省三钢(集团)有限责
任公司、天津钢铁集团有限公司、大冶特殊钢股份有限公司、首钢总公司、青岛钢铁有限公司。
本标准主要起草人:栾燕、戴强、孟瑞瑛、刘建丰、刘桂华、孙志诚、宫翠、胡海平、刘军会、顔丞铭、
邓志勇。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB 699-1965、GB 699-1988、GB/T 699-1999。
优 质 碳 素 结 构 钢
1 范围
本标准规定了优质碳素结构钢棒材的分类与代号,订货内容,尺寸、外形及重量,技术要求,试验方
法,检验规则,包装、标志和质量证明书。
本标准适用于公称直径或厚度不大于250mm热轧和锻制优质碳素结构钢棒材。经供需双方协
商,也可供应公称直径或厚度大于250mm热轧和锻制优质碳素结构钢棒材(以下简称钢棒)。
本标准所规定牌号及化学成分也适用于钢锭、钢坯、其他截面的钢材及其制品。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差
GB/T 223.5 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法
GB/T 223.11 钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法
GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量
GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法
GB/T 223.59 钢铁及合金 磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠(钾)光度法测定锰量
GB/T 223.79 钢铁 多元素含量的测定 X-射线荧光光谱法(常规法)
GB/T 223.81 钢铁及合金 总铝和总硼含量的测定 微波消解-电感耦合等离子体质谱法
GB/T 223.85 钢铁及合金 硫含量的测定 感应炉燃烧后红外吸收法
GB/T 223.86 钢铁及合金 总碳含量的测定 感应炉燃烧后红外吸收法
GB/T 224 钢的脱碳层深度测定法
GB/T 225 钢 淬透性的末端淬火试验方法(Jominy试验)
GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 702 热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 908 锻制钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图
GB/T 2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定
GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T 4162 锻轧钢棒超声检测方法
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)
GB/T 6394 金属平均晶粒度测定法
GB/T 6402 钢锻件超声检测方法
GB/T 7736 钢的低倍缺陷超声波检验法
GB/T 8170-2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 10561 钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法
GB/T 11261 钢铁 氧含量的测定 脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法
GB/T 13298 金属显微组织检验方法
GB/T 13299 钢的显微组织评定方法
GB/T 15711 钢材塔形发纹酸浸检验方法
GB/T 17505 钢及钢产品交货一般技术要求
GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)
GB/T 20124 钢铁 氮含量的测定 惰性气体熔融热导法(常规方法)
GB/T 20125 低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法
GB/T 21834 中低合金钢 多元素成分分布的测定 金属原位统计分布分析法
GB/T 28300 热轧棒材和盘条表面质量等级交货技术条件
YB/T 4306 钢铁及合金 氮含量的测定 惰性气体熔融热导法
YB/T 5293 金属材料 顶锻试验方法
3 分类与代号
3.1 钢棒按使用加工方法分下列两类:
a) 压力加工用钢 UP;
1) 热加工用钢 UHP;
2) 顶锻用钢 UF;
3) 冷拔坯料用钢 UCD。
b) 切削加工用钢 UC。
3.2 钢棒按表面种类分为下列五类:
a) 压力加工表面 SPP;
b) 酸洗 SA;
c) 喷丸(砂) SS;
d) 剥皮 SF;
e) 磨光 SP。
4 订货内容
按本标准订货的合同或订单应包括下列内容:
a) 标准编号;
b) 产品名称;
c) 牌号或统一数字代号;
d) 交货的重量(或数量);
e) 尺寸、外形及其允许偏差(见第5章);
f) 使用加工方法(未注明者,按切削加工用钢);
g) 热处理交货或特殊表面状态交货(如有要求,见6.3.2和6.3.3);
h) 冲击试验(如有要求,见6.4.2);
i) 顶锻(如有要求,见6.5);
j) 脱碳层(如有要求,见6.7);
k) 特殊要求(如有要求,见6.9)。
5 尺寸、外形及重量
5.1 热轧钢棒的尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T 702的规定,具体要求应在合同中注明。
5.2 锻制钢棒的尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T 908的规定,具体要求应在合同中注明。
6 技术要求
6.1 牌号及化学成分
6.1.1 钢的牌号、统一数字代号及化学成分(熔炼分析)应符合表1的规定。
表1 钢的牌号、统一数字代号及化学成分
序号
统一数
字代号
牌号
化学成分(质量分数)/%
C Si Mn
P S Cr Ni Cua
1 U20082 08b 0.05~0.110.17~0.370.35~0.65 0.035 0.035 0.10 0.30 0.25
2 U20102 10 0.07~0.130.17~0.370.35~0.65 0.035 0.035 0.15 0.30 0.25
3 U20152 15 0.12~0.180.17~0.370.35~0.65 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
4 U20202 20 0.17~0.230.17~0.370.35~0.65 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
5 U20252 25 0.22~0.290.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
6 U20302 30 0.27~0.340.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
7 U20352 35 0.32~0.390.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
8 U20402 40 0.37~0.440.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
9 U20452 45 0.42~0.500.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
10 U20502 50 0.47~0.550.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
11 U20552 55 0.52~0.600.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
12 U20602 60 0.57~0.650.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
13 U20652 65 0.62~0.700.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
14 U20702 70 0.67~0.750.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
15 U20702 75 0.72~0.800.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
16 U20802 80 0.77~0.850.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
17 U20852 85 0.82~0.900.17~0.370.50~0.80 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
18 U21152 15Mn 0.12~0.180.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
19 U21202 20Mn 0.17~0.230.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
20 U21252 25Mn 0.22~0.290.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
表1(续)
序号
统一数
字代号
牌号
化学成分(质量分数)/%
C Si Mn
P S Cr Ni Cua
21 U21302 30Mn 0.27~0.340.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
22 U21352 35Mn 0.32~0.390.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
23 U21402 40Mn 0.37~0.440.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
24 U21452 45Mn 0.42~0.500.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
25 U21502 50Mn 0.48~0.560.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
26 U21602 60Mn 0.57~0.650.17~0.370.70~1.00 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
27 U21652 65Mn 0.62~0.700.17~0.370.90~1.20 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
28 U21702 70Mn 0.67~0.750.17~0.370.90~1.20 0.035 0.035 0.25 0.30 0.25
未经用户同意不得有意加入本表中未规定的元素。应采取措施防止从废钢或其他原料中带入影响钢性能的元素。
a 热压力加工用钢铜含量应不大于0.20%;
b 用铝脱氧的镇静钢,碳、锰含量下限不限,锰含量上限为0.45%,硅含量不大于0.03%,全铝含量为0.020%~
0.070%,此时牌号为08Al。
6.1.2 氧气转炉冶炼的钢其氮含量应不大于0.008%。供方能保证合格时,可不作分析。
6.1.3 铅浴淬火(派登脱)钢丝用的35~85钢的锰含量为0.30%~0.60%,65Mn及70Mn的锰含量
为0.70%~1.00%,铬含量不大于0.10%,镍含量不大于0.15%,铜含量不大于0.20%,磷、硫含量也应
符合钢丝标准要求,但不大于表1规定的指标。
6.1.4 钢棒(或坯)的成品化学成分允许偏差应符合GB/T 222的规定。
6.2 冶炼方法
除非合同中另有规定,冶炼方法由生产厂自行选择。
6.3 交货状态
6.3.1 钢棒通常以热轧或热锻状态交货。
6.3.2 根据需方要求,并在合同中注明,钢棒可以热处理(退火、正火、高温回火)状态交货。
6.3.3 根据需方要求,并在合同中注明,钢棒可以特殊表面状态(酸洗、喷丸、剥皮或磨光)交货。
6.4 力学性能
6.4.1 试样毛坯经正火后制成试样测定钢棒的纵向拉伸性能应符合表2的规定。如供方能保证拉伸
性能合格时,可不进行试验。
6.4.2 根据需方要求,用热处理(淬火+回火)毛坯制成试样测定25~50、25Mn~50Mn钢棒的纵向
冲击吸收能量应符合表2的规定。公称直径小于16mm的圆钢和公称厚度不大于12mm的方钢、扁
钢,不作冲击试验。
6.4.3 切削加工用钢棒或冷拔坯料用钢棒的交货硬度应符合表2规定。未热处理钢材的硬度,供方若
能保证合格时,可不作检验。高温回火或正火后钢棒的硬度值由供需双方协商确定。
6.4.4 根据需方要求,25~60钢棒的抗拉强度允许比表2规定值降低20MPa,但其断后伸长率同时提
高2%(绝对值)。
表2 力学性能
序号 牌号
试样毛
坯尺寸a
mm
推荐的热处理制度c 力学性能 交货硬度 HBW
正火 淬火 回火
抗拉强度
Rm
MPa
下屈服强度
ReLd
MPa
断后伸
长率A
断面收
缩率Z
冲击吸收
能量
KU2
未热处
理钢
退火钢
加热温度/℃ ≥ ≤
1 08 25 930 - - 325 195 33 60 - 131 -
2 10 25 930 - - 335 205 31 55 - 137 -
3 15 25 920 - - 375 225 27 55 - 143 -
4 20 25 910 - - 410 245 25 55 - 156 -
5 25 25 900 870 600 450 275 23 50 71 170 -
6 30 25 880 860 600 490 295 21 50 63 179 -
7 35 25 870 850 600 530 315 20 45 55 197 -
8 40 25 860 840 600 570 335 19 45 47 217 187
9 45 25 850 840 600 600 355 16 40 39 229 197
10 50 25 830 830 600 630 375 14 40 31 241 207
11 55 25 820 - - 645 380 13 35 - 255 217
12 60 25 810 - - 675 400 12 35 - 255 229
13 65 25 810 - - 695 410 10 30 - 255 229
14 70 25 790 - - 715 420 9 30 - 269 229
15 75 试样b - 820 480 1080 880 7 30 - 285 241
16 80 试样b - 820 480 1080 930 6 30 - 285 241
17 85 试样b - 820 480 1130 980 6 30 - 302 255
18 15Mn 25 920 - - 410 245 26 55 - 163 -
19 20Mn 25 910 - - 450 275 24 50 - 197 -
20 25Mn 25 900 870 600 490 295 22 50 71 207 -
21 30Mn 25 880 860 600 540 315 20 45 63 217 187
22 35Mn 25 870 850 600 560 335 18 45 55 229 197
23 40Mn 25 860 840 600 590 355 17 45 47 229 207
24 45Mn 25 850 840 600 620 375 15 40 39 241 217
25 50Mn 25 830 830 600 645 390 13 40 31 255 217
26 60Mn 25 810 - - 690 410 11 35 - 269 229
27 65Mn 25 830 - - 735 430 9 30 - 285 229
28 70Mn 25 790 - - 785 450 8 30 - 285 229
表2(续)
序号 牌号
试样毛
坯尺寸a
mm
推荐的热处理制度c 力学性能 交货硬度 HBW
正火 淬火 回火
抗拉强度
Rm
MPa
下屈服强度
ReLd
MPa
断后伸
长率A
断面收
缩率Z
冲击吸收
能量
KU2
未热处
理钢
退火钢
加热温度/℃ ≥ ≤
表中的力学性能适用于公称直径或厚度不大于80mm的钢棒。
公称直径或厚度大于80mm~250mm的钢棒,允许其断后伸长率、断面收缩率比本表的规定分别降低2%(绝对
值)和5%(绝对值)。
公称直径或厚度大于120mm~250mm的钢棒允许改锻(轧)成70mm~80mm的试料取样检验,其结果应符
合本表的规定。
a 钢棒尺寸小于试样毛坯尺寸时,用原尺寸钢棒进行热处理。
b 留有加工余量的试样,其性能为淬火+回火状态下的性能。
c 热处理温度允许调整范围:正火±30℃,淬火±20℃,回火±50℃;推荐保温时间:正火不少于30min,空冷;
淬火不少于30min,75、80和85钢油冷,其他钢棒水冷;600℃回火不少于1h。
d 当屈服现象不明显时,可用规定塑性延伸强度Rp0.2代替。
6.5 顶锻
6.5.1 顶锻用钢应在合同中注明热顶锻或冷顶锻。热顶锻试验后的试样高度应为原试样高度的1/3,
冷顶锻试验后的试样高度应为原试样高度的1/2。顶锻后试样表面不应有目视可见的裂纹。
6.5.2 公称直径大于80mm、要求热顶锻的钢棒或公称直径大于30mm、要求冷顶锻的钢棒,如供方能
保证顶锻试验合格时,可不进行试验。
6.6 低倍
6.6.1 钢棒的横截面酸浸低倍试片上不应有目视可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮和白点。供切削
加工用的钢棒允许有不超过表6规定的皮下夹杂、皮下气泡等缺欠。
6.6.2 钢棒的酸浸低倍组织应符合表3的规定。
表3 低倍组织合格级别
一般疏松 中心疏松 锭型偏析 中心偏析a
级别,≤
2.5 2.5 2.5 2.5
a 仅对连铸钢棒。
6.6.3 如供方能保证低倍检验合格,可采用GB/T 7736规定的超声检测法或其他无损探伤法代替酸浸
低倍检验。
6.7 脱碳层
根据需方要求,并在合同中注明组别,对于公称碳含量下限大于0.30%的钢棒检验脱碳层时,每边
总脱碳层深度(铁素体+过渡层)应符合表4的规定。
表4 总脱碳层允许深度 单位为毫米
组 别 允许总脱碳层深度,≤
第Ⅰ组 1.0%D
第Ⅱ组 1.5%D
注:D 为钢棒公称直径或厚度。
6.8 表面质量
6.8.1 压力加工用钢棒的表面不应有目视可见的裂纹、结疤、折叠及夹杂。如有上述缺陷应清除,清除
深度从钢棒实际尺寸算起应不超过表5的规定,清除宽度不小于深度的5倍。对公称直径或厚度大于
140mm的钢棒,在同一截面的最大清除深度不应多于2处。允许有从实际尺寸算起不超过尺寸公差
之半的个别细小划痕、压痕、麻点及深度不大于0.2mm的小裂纹存在。
表5 压力加工用钢棒允许缺陷清除深度 单位为毫米
公称直径或厚度 允许缺陷清除深度
< 80 钢棒公称尺寸公差的1/2
≥80~140 钢棒公称尺寸公差
>140~200 钢棒公称尺寸的5%
>200 钢棒公称尺寸的6%
6.8.2 切削加工用钢棒的表面允许有从钢棒公称尺寸算起不超过表6规定的局部缺欠。
表6 切削加工用钢棒局部缺欠允许深度 单位为毫米
公称直径或厚度 局部缺欠允许深度
< 100 钢棒公称尺寸负偏差
≥100 钢棒公称尺寸公差
6.8.3 以喷丸或剥皮状态交货的钢棒表面应洁净、光滑,不应有裂纹、折叠、结疤、夹杂和氧化铁皮,若
有上述缺陷存在,允许局部修磨,但最大修磨处应保证钢棒的最小尺寸。
6.8.4 根据需方要求,热轧钢棒表面质量可按GB/T 28300规定进行,具体质量等级、接收质量限AQL
(缺陷最大允许量)及检验方法由供需双方协商确定。
6.9 特殊要求
经供需双方协议,并在合同中注明,可供应下列特殊要求的钢棒:
a) 对表1中所列牌号的化学成分范围缩小或放宽;
b) 硫含量范围控制在0.015%~0.035%;
c) 要求分析氧含量或其他残余元素;
d) 提供小尺寸冲击试验值或V型缺口冲击试验值;
e) 提供淬透性要求的钢棒;
f) 检验晶粒度;
g) 检验非金属夹杂物;
h) 检验塔形发纹;
i) 检验显微组织;
j) 要求超声检测;
k) 其他。
7 试验方法
钢棒的检验项目和试验方法见表7。
表7 钢棒的检验项目、取样数量、取样部位和试验方法
序号 检验项目 取样数量 取样部位 试验方法
1 化学成分 1个/炉 GB/T 20066
GB/T 223(见第2章)、
GB/T 4336、GB/T 11261、
GB/T 20123、GB/T 20124、
GB/T 20125、GB/T 21834、
YB/T 4306
2 拉伸 2个/批 不同根钢棒,GB/......
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