前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T3077-1999《合金结构钢》。
本标准与GB/T3077-1999相比，主要技术内容修改如下：
- 修改了按冶金质量分类的要求（见表2、表4、6.7和6.8，1999年版表2、表4）；
- 含硼钢的B含量下限由0.0005%调整为0.0008%（见表1）；
- 删除所有带字母“A”的牌号，但同一牌号化学成分调整为原带字母A牌号的化学成分（见表1，1999年版表1）；
- 增加了25MnB、35MnB、25CrMo、50CrMo等12个牌号及相关技术要求（见表1和表3，1999年版表1和表3）；
- 调整了钢中硫、磷含量（见表2，1999年版表2）；
- 将表面缺陷细分为缺陷和缺欠（见6.10，1999年版6.6）；
- 修改了表面质量描述，并纳入GB/T28300标准规定（见6.10，1999年版6.6）；
- 修改了“非金属夹杂物”要求（见6.7，1999年版6.9）；
- 增加了“晶粒度”要求（见6.8）；
- 修改了“特殊要求”（见6.11，1999年版6.10）；
- 增加了数值修约要求（见7.2）；
- 增加了本标准牌号与国外标准相似牌号对照表（见附录A）。
本标准由国家钢铁工业协会提出，由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。
本标准起草单位：大冶特殊钢股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、宝钢特钢有限公司等。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T3077-1982、GB/T3077-1988、GB/T3077-1999。
1 范围
本标准规定了合金结构钢的分类与代号、订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、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的热轧和锻制合金结构钢棒材。经供需双方协商，也可供应公称直径或厚度大于250mm热轧和锻制合金结构钢棒材（以下简称钢棒）。
本标准所规定牌号及化学成分亦适用于钢锭、钢坯及其制品。
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/T222 钢的成品化学成分允许偏差
- GB/T223.4 钢铁及合金 锰含量的测定 电位滴定或可视滴定法
- GB/T223.5 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/T223.9 钢铁及合金 铝含量的测定 铬天青S分光光度法
- GB/T223.11 钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法
- GB/T223.13 钢铁及合金化学分析方法 硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量
- GB/T223.16 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量
- GB/T223.18 钢铁及合金化学分析方法 硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量
- GB/T223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法
- GB/T223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
- GB/T223.43 钢铁及合金 钨含量的测定 重量法和分光光度法
- GB/T223.49 钢铁及合金化学分析方法 萃取分离-偶氮氯膦mA光度法测定稀土总量
- GB/T223.59 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/T223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量
- GB/T223.67 钢铁及合金 硫含量的测定 次甲基蓝分光光度法
- GB/T223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
- GB/T223.75 钢铁及合金 硼含量的测定 甲醇蒸馏-姜黄素光度法
- GB/T224 钢的脱碳层深度测定法
- GB/T225 钢淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）
- GB/T226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法
- GB/T228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法
- GB/T229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
- GB/T231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分：试验方法
- GB/T702 热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差
- GB/T908 锻制钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差
- GB/T1979 结构钢低倍组织缺陷评级图
- GB/T2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定
- GB/T2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备
- GB/T4162 锻轧钢棒超声检测方法
- GB/T4336 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/T6394 金属平均晶粒度测定法
- GB/T6402 钢锻件超声检测方法
- GB/T7736 钢的低倍缺陷超声波检验法
- GB/T8170-2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定
- GB/T10561 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法
- GB/T11261 钢铁 氧含量的测定 脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法
- GB/T13298 金属显微组织检验方法
- GB/T13299 钢的显微组织评定方法
- GB/T15711 钢棒塔形发纹酸浸检验方法
- GB/T17505 钢及钢产品交货一般技术要求
- GB/T20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
- GB/T20123 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/T20124 钢铁 氮含量的测定 惰性气体熔融热导法（常规方法）
- GB/T21834 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/T28300 热轧棒材和盘条表面质量等级交货技术条件
- YB/T4306 钢铁及合金氮含量的测定 惰性气体熔融热导法
- YB/T5293 金属材料 顶锻试验方法
3 分类与代号
3.1 按冶金质量分类
- a) 优质钢
- b) 高级优质钢（牌号后加“A”）；
- c) 特级优质钢（牌号后加“E”）。
3.2 按使用加工方法分类
- a) 压力加工用钢 UP
- 1) 热压力加工 UHP；
- 2) 顶锻用钢；
- 3) 冷拔坯料；
- b) 切削加工用钢 UC
3.3 按表面种类分类
- 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) 控制残余元素（如有要求，见表2）；
- e) 交货的重量（或数量）；
- f) 尺寸、外形及其允许偏差；
- g) 使用加工方法（未注明者，按切削加工用钢）；
- h) 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）；
- i) 热顶锻（如有要求，见6.5）；
- j) 脱碳层（如有要求，见6.9）；
- k) 特殊要求（如有要求，见6.11）。
5 尺寸、外形、重量及允许偏差
5.1 热轧钢棒的尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T702的有关规定，具体要求应在合同中注明。
5.2 热锻钢棒的尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T908的有关规定，具体要求应在合同中注明。
5.3 其他尺寸钢棒的尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合相应标准或经供需双方协商确定，具体要求在合同中注明。
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。
6.1.2 钢中硫、磷及残余元素含量应符合表2的规定。
6.1.3 钢棒（或坯）的成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。
| 钢的质量等级 | P | S | Cuᵃ | Cr | Ni | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 优质钢 | 0.030 | 0.030 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.10 |
| 高级优质钢 | 0.020 | 0.020 | 0.25 | 0.30 | 0.30 | 0.10 |
| 特级优质钢 | 0.020 | 0.010 | 0.25 | 0.30 | 0.30 | 0.10 |
注：a 热压力加工用钢的铜含量不大于0.20%；钢中残余钨、钒、钛含量应作分析，结果记入质量证明书中，根据需方要求，可对残余钨、钒、钛含量加以限制。
6.2 冶炼方法
除非合同中有规定，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，也可以热处理（退火、正火或高温回火）状态交货。
6.3.3 经供需双方协议，并在合同中注明，钢棒表面可经磨光、剥皮或其他精整方法交货。
6.4 力学性能
6.4.1 试样毛坯按表3推荐的热处理制度处理后，测定钢棒纵向力学性能应符合表3的规定。
6.4.2 表3所列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的钢棒的力学性能应符合下列规定：
- a) 公称尺寸大于80mm~100mm的钢棒，允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表3的规定分别降低1%（绝对值）、5%（绝对值）及5%；
- b) 公称尺寸大于100mm~150mm的钢棒，允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表3分别降低2%（绝对值）、10%（绝对值）及10%；
- c) 公称尺寸大于150mm~250mm的钢棒，允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表3分别降低3%（绝对值）、15%（绝对值）及15%；
- d) 允许将取样用坯改锻（轧）成截面70mm~80mm后取样，其检验结果应符合表3规定。
6.4.3 以退火或高温回火状态交货的钢棒，其布氏硬度应符合表3的规定。
| 钢组 | 序号 | 牌号 | 试样毛坯尺寸/mm | 淬火加热温度/℃ | 回火加热温度/℃ | 抗拉强度Rₘ/MPa | 下屈服强度Rₑₗᵇ/MPa | 断后伸长率A/%（不小于） | 布氏硬度HBW（不大于） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mn | 1 | 20Mn2 | 15 | 850 | 200 | 785 | 590 | 10 | 187 |
| Mn | 2 | 30Mn2 | 25 | 880 | 440 | 835 | 635 | 12 | 207 |
| MnB | 17 | 25MnB | 25 | 850 | 500 | 835 | 635 | 10 | 207 |
| Cr | 28 | 20Cr | 15 | 880 | 200 | 835 | 540 | 10 | 179 |
| CrMo | 37 | 20CrMo | 15 | 880 | 500 | 885 | 685 | 12 | 197 |
注：表中所列热处理温度允许调整范围：淬火±15℃，低温回火±20℃，高温回火±50℃；钢在淬火前可先经正火，正火温度应不高于其淬火温度，铬锰钛钢第一次淬火可用正火代替；钢棒尺寸小于试样毛坯尺寸时，用原尺寸钢棒进行热处理；当屈服现象不明显时，可用规定塑性延伸强度Rₚ₀.₂代替；直径小于16mm的圆钢和厚度小于12mm的方钢、扁钢，不做冲击试验。
6.5 热顶锻
根据需方要求，并在合同中注明，热顶锻用钢应作热顶锻试验，试验后的试样高度为原试样高度的1/3，顶锻后试样上不应有裂纹。公称尺寸大于80mm的钢棒，供方若能保证合格可不进行试验。
6.6 低倍
6.6.1 钢棒的横截面酸浸低倍组织试片上不应有目视可见的残余缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮、白点、轴间晶间裂纹。
6.6.2 钢棒的酸浸低倍组织合格级别应符合表4的规定。
| 钢的质量等级 | 锭型偏析 | 中心偏析ᵃ | 中心疏松 | 一般疏松 | 一般斑点状偏析ᵇ | 边缘斑点状偏析ᶜ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 优质钢 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 | 1 |
| 高级优质钢 | 2 | 2 | 2 | 2 | 不允许有 | 不允许有 |
| 特级优质钢 | 1 | 1 | 1 | 1 | 不允许有 | 不允许有 |
注：a 仅适用于连铸材；b 38CrMoAl和38CrMoAlA钢应不大于2.5级；c 38CrMoAl和38CrMoAlA钢应不大于1.5级。
6.6.3 切削加工用的钢棒允许有不超过表面缺陷允许深度的皮下夹杂、皮下气泡等缺欠。
6.6.4 如供方能保证低倍检验合格，可采用GB/T7736超声检测法或其他无损探伤法代替酸浸低倍检验。
6.7 非金属夹杂物
高级优质钢和特级优质钢棒应进行非金属夹杂物检验，其合格级别应符合表5的规定。
| 钢类 | A | B | C | D | DS | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 细系 | 粗系 | 细系 | 粗系 | 细系 | 粗系 | 细系 | 粗系 | ||
| 高级优质钢 | 3.0 | 2.5 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | - |
| 特级优质钢 | 2.5 | 2.0 | 2.5 | 1.5 | 1.5 | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 2.0 |
注：如需方有不同级别要求或有硫含量要求的，其合格级别由供需双方协商确定。
6.8 晶粒度
特级优质钢应检验奥氏体晶粒度，其合格级别应不粗于5级或更细。
6.9 脱碳层
根据需方要求，并在合同中注明，对含碳量下限大于0.30%的钢应检验脱碳层，采用金相法检验每边总脱碳层深度（铁素体+过渡层）不大于钢棒直径或厚度的1.5%。
6.10 表面质量
6.10.1 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6的规定，清除宽度不小于深度的5倍，同一截面达到最大清除深度不应多于1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、麻点及深度不超过0.2mm的小裂纹存在。
6.10.2 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7规定的局部缺欠。
6.10.3 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。
6.10.4 根据需方要求，表面质量可按GB/T28300标准规定进行，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。
6.11 特殊要求
根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明可供应有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提出缩小或放宽的要求；
- b) 提供硫含量范围0.015%~0.035%；
- c) 提供残余铅、砷、锑、锡、钛的含量；
- d) 提供钢中氧、氮含量；
- e) 提供小尺寸冲击试验值或V型缺口冲击试验值；
- f) 检验显微组织；
- g) 提供规定淬透性要求的钢棒；
- h) 超声检测；
- i) 检验塔形发纹；
- j) 其他。
7 试验方法
钢棒的检验项目和试验方法见表8。
| 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/T20066 | GB/T223系列、GB/T4336、GB/T11261等 |
| 2 | 拉伸 | 2个/批 | 不同根钢棒，GB/T2975 | GB/T228.1 |
| 3 | 冲击ᵃ | 1组2个/批 | 不同根钢棒，GB/T2975 | GB/T229 |
| 4 | 硬度 | 3个/批 | 不同根钢棒 | GB/T231.1 |
| 5 | 低倍组织 | 2个/批 | 模铸：钢锭头部不同根钢坯或钢棒；连铸：不同根钢棒 | 酸浸检验：GB/T226、GB/T1979；超声检测：GB/T7736 |
| 6 | 热顶锻 | 2个/批 | 不同根钢棒 | YB/T5293 |
| 7 | 脱碳层 | 2个/批 | 不同根钢棒 | GB/T224（金相法） |
| 8 | 非金属夹杂物 | 2个/批 | 不同根钢棒 | GB/T10561 |
| 9 | 末端淬透性 | 1个/批 | 任一根钢棒 | GB/T225 |
| 10 | 晶粒度 | 1个/批 | 任一根钢棒 | GB/T6394 |
| 11 | 显微组织 | 2个/批 | 不同根钢棒 | GB/T13298、GB/T13299 |
| 12 | 塔形发纹 | 2个/批 | 不同根钢棒 | GB/T15711 |
| 13 | 超声检测 | 逐根 | 整根棒上 | GB/T4162、GB/T6402 |
| 14 | 表面质量 | 逐根 | 整根棒上 | 目视或GB/T28300 |
| 15 | 尺寸、外形 | 逐根 | 整根棒上 | 卡尺、千分尺 |
注：电渣钢取样数量：低倍为2个，硬度为3个，尺寸和表面逐根，其他试验项目均各取1个；电渣钢按熔炼母炉号组批时，取样数量按上表规定，但化学成分仍每个电渣炉号取1个；1组：U型缺口取2个，V型缺口取3个。
8 检验规则
8.1 检查和验收
8.1.1 钢棒出厂的检查和验收由供方质量部门进行。
8.1.2 供方必须保证交货的钢棒符合本标准或合同的规定，必要时，需方有权对本标准或合同所规定的任一检验项目进行检查和验收。
8.2 组批规则
8.2.1 钢棒应按批检查和验收，每批由同一牌号、同一炉号、同一加工方法、同一尺寸、同一交货状态、同一热处理制度（或炉次）的钢棒组成。
8.2.2 采用电渣重熔冶炼的钢，在工艺稳定且能保证本标准各项要求的条件下，允许以自耗电极的熔炼母炉号组批交货。
8.3 取样数量及取样部位
每批钢棒的取样数量及取样部位应符合表8的规定。
8.4 复验与判定规则
8.4.1 钢棒的复验与判定规则按GB/T17505规定执行。
8.4.2 供方若能保证钢棒合格时，对同一炉号的钢棒或钢坯的力学性能、低倍组织、非金属夹杂物的检验结果，允许以坯代材，以大代小。
8.4.3 钢棒的检测和检验结果应采用修约值比较法修约到与规定值本位数字所标识的数位相一致，其修约规则应符合GB/T8170-2008第3章的规定。
9 包装、标志和质量证明书
钢棒的包装、标志和质量证明书应符合GB/T2101的规定。
附录A（资料性附录）本标准牌号与国外标准相似牌号的对照
（具体对照牌号详见标准原文表A.1，包含ISO、ASTM、JIS、DIN等国外标准对应牌号）