钢的解读.docx - 冰点文库

资源描述

钢的解读.docx

《钢的解读.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢的解读.docx（38页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

钢的解读.docx

钢的解读

　钢的国标解读

钢是用生铁（炼钢生铁）或生铁加一部分废钢炼成的钢中含碳量低于2.1%，并使其杂质（主要指S、P）含量降低到规定标准。

（一）钢的分类

钢的种类很多，按照钢的化学成分、品质、冶炼方法和用途等的不同，可对钢进行多种的分类。

1、按冶炼方法分类

根据冶炼方法和设备的不同，钢可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢三大类，按所用炉衬材料的不同，每一大类又可分为碱性和酸性两类。

但是目前大量生产的主要是碱性炉钢。

转炉钢：

是把空气或氧气吹入铁水中，使铁水中的C、Mn、Si、P、S等迅速氧化、靠氧化时放出的热量来升温，而不靠燃料供热的炼钢方法。

转炉钢由于节省燃料是目前主要炼钢设备。

平炉钢：

平炉钢靠燃料（煤气或重油）的燃烧来熔化炉料和提高钢水温度，靠炉气中的氧气和加入铁矿石进行氧化反应，由于平炉钢消耗大量燃料已逐渐淘汰，我国99年平炉钢已降到2%左右，2000年将彻底淘汰平炉。

电炉钢：

利用电能作为热源的炼钢方法。

电炉钢主要生产高质量和高合金钢。

2、按工艺方法（脱氧程度）分类：

脱氧：

加入脱氧剂，如Mn铁、Si铁、Al等，把钢水中多作的氧去掉。

沸腾钢：

只用Mn铁（价格低、脱氧效果差）脱氧，所以钢中含氧较多，浇注时，钢中氧与碳发生作用析出大量Co。

因此钢水在钢模内呈沸腾现象，称沸腾钢。

沸腾钢成材率高，成本低。

但化学成份不均匀、偏析、杂质多。

沸腾钢钢号最后用“F”表示。

镇静钢：

除用Mn铁，还用Si铁（有时用Al）脱氧，钢中氧已很少，浇注时没有沸腾现象。

镇静钢化学成分均匀，机械性能较好，但有缩孔，成本高。

镇静钢钢号后加“Z”。

半镇静钢：

脱氧程度在镇静钢与沸腾之间，性能也介于之间，钢号后加“b”。

半镇静钢应用较少。

3、按化学成分分类

按钢化学成分分三类：

非合金钢、低合金钢和合金钢，表5-1为非合金钢、低合金钢和合金钢合金元素规定含量界限值：

表5-1非合金钢、低合金钢和合金钢合金元素规定含量界限值

合金元素规定含量界限值，%

非合金钢

低合金钢

合金钢

<0.10

―

≥0.10

<0.0005

―

≥0.0005

<0.10

―

≥0.10

<0.30

0.30~<0.50

≥0.50

<0.10

―

≥0.10

<0.10

0.10~<0.50

≥0.50

<1.00

1.00~<1.40

≥1.40

<0.05

0.05~<0.10

≥0.10

<0.30

0.30~<0.50

≥0.50

<0.02

0.02~<0.06

≥0.06

<0.40

―

≥0.40

<0.10

―

≥0.10

<0.50

0.50~<0.90

≥0.90

<0.10

―

≥0.10

<0.05

0.05~<0.13

≥0.13

<0.10

―

≥0.10

<0.04

0.04~<0.12

≥0.12

<0.05

0.05~<0.12

≥0.12

La系（每一种元素）

<0.02

0.02~<0.05

≥0.05

其他规定元素（S、P、C、N除外）

<0.05

―

≥0.05

说明：

（1）当Cr、Cu、Mo、Ni四种元素，有其中两种、三种或四种无素同时规定在钢中时，对于低合金钢，应同时考虑，这些元素中每种元素的规定含量，所有这些元素的规定含量总和，应不大于规定的两种、三种或四种元素中每种元素最高界限值总和的70%。

如果这些元素的规定含量总和大于规定的元素中每种元素最高界限值总和的70%，即使这些元素每种元素的规定含量低于规定的最高界限值，也应划入合金钢。

（2）本标准

（1）条的原则也适用于Nb、Ti、V、Zr四种元素。

4、按质量分类

按质量主要指钢中含杂质（主要指P、S等）和机械性能最低要求进行分类。

5、按用途分类

指按钢使用用途把钢分成结构钢、工具钢和特殊用途钢。

结构钢又分为工程结构钢和机械结构钢。

工程结构钢主要是指用作建筑、铁路、桥梁、容器等工程构件用钢，这种钢制成构料大多不再进行热处理。

机械结构钢指机床、武器等另构件，构件大多要进行热处理。

工具钢主要用来制造各种工具，如量具、刃具、模具，对工具钢制成的工具都要进行热处理。

特殊用途钢是指制成的另构件在特殊条件下工作，对钢有特殊要求，如物理、化学、机械等性能。

6、钢的综合分类

由于钢的分类方法较多，在实际中按其化学成分、质量、用途进行综合分类。

表5-2为钢的主要分类及举例。

表5-2钢的主要分类及及举例

按化学成分分类

非合金钢

低合金钢

合金钢

按质量等级分类

普通质量

普通质量低碳结构钢板和带钢

碳素结构钢

碳素钢钢筋

铁道用钢、钢板桩钢

一般工程用热处理的普通质量碳素钢

普通碳素钢盘条

一般用途低碳钢丝

花纹钢板中的普通质量低碳结构钢

栅栏用钢丝

一般用途低合金钢结构钢

一般低合金钢筋钢

低合金轻轨钢

矿用低合金钢结构钢

优质

冲压薄板低碳钢、镀层薄板原板碳素结构钢特殊要求，优质碳结钢锅炉和压力容器用钢；造船、铁道、桥梁、汽车、锚链、自行车用钢；输油及输气管用钢；工程结构用铸造碳素钢；予应力及混凝土钢筋用优质非合金钢；

焊条用钢、冷镦用钢、花纹用钢、盘条钢、非合金调质钢、非合金表面硬化钢、非合金弹簧钢、易切削结构钢、非合金电工钢板带具有导电性能钢

一般用途低合金结构钢锅炉和压力容器用低合金钢造船用低合金钢；汽车用低合金钢；桥梁用低合金钢；自行车用低合金钢；低合金高耐侯性钢；可焊接低合金耐侯钢；低合金重轨钢；起重机用低合金钢轨钢；铁路用异型钢；矿用低合金结构钢；易切削结构钢

一般工程结构用合金钢合金钢筋钢；地质石油钻探用合金钢；电工用钢；铁道用合金钢；压力容器用合金钢；热处理合金钢筋钢；经热处理的地质、石油钻控用合金钢；高锰钢、机械结构用钢

特殊质量

优质碳结构特殊要求、保证淬透性钢、保证厚度方向性能钢、铁道用钢、航空、兵器、核压力容器用非合金钢、焊条用钢、碳素弹簧钢、特殊盘条钢、非合金调质钢、非合金表面硬化钢、冷顶锻和冷挤压钢、特殊易切钢碳素工具钢、碳素中空钢、具有规定导电性能的非合金电工钢、具有规定磁性能的非合金软磁钢、原料纯铁

核能用低合金钢

压力容器用低合金钢

保证厚度方向性能低合金钢

舰船、兵器用低合金钢

铁路用低合金车轮钢

刮脸刀片用低合金钢

不锈、耐蚀和耐热钢

合金工具钢

高速工具钢

轴承钢

特殊物理性能钢

（二）普通质量非合金钢

7、普通质量非合金钢

普通质量非合金钢是指不规定生产过程中需要特别控制质量要求，但化学成分和机械性能必须保证在规定范围内，杂质（主要P、S等）必须在规定范围内。

普通质量非合金钢合金元素只含碳，不含其它合金元素，也叫普通碳素钢。

由于不含其它合金元素，工艺简单成本低、应用也较广，主要用于生产板、带、型等普通构件，大多不经热处理直接使用。

8、碳素结构钢

碳素结构钢是钢中应用最多的、数量最大的。

常轧制成板材、型材及异型材，一般不需要经热处理直接使用。

用于一般结构和工程。

钢的牌号由代表屈服点的字母（Q）、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D、）脱氧方法符号等四部分按顺序组成。

根据GB700-88，碳素结构钢化学成分和机械性能见表5-3、5-4、5-5

表5-3、碳素结构钢牌号及化学成分

牌号

等级

化学成分， %

脱氧方法

不大于

Q195

―

0.06~0.12

0.25~0.50

0.30

0.050

0.045

F、b、Z

Q215

0.09~0.15

0.25~0.55

0.30

0.050

0.045

F、b、Z

0.045

Q235

0.14~0.22

0.30~0.65

0.30

0.050

0.045

F、b、Z

0.12~0.20

0.30~0.70

0.045

≤0.18

0.35~0.80

0.040

≤0.17

0.035

T、Z

Q255

0.18~0.28

0.40~0.70

0.30

0.050

0.045

F、b、Z

0.045

Q275

―

0.28~0.38

0.50~0.80

0.35

0.050

0.045

b、Z

表5-4、碳素结构钢机械性能

（一）

牌号

等级

拉伸试验

冲击试验

屈服点бs，N/mm2

抗拉强度

伸长δ5,%

温度

V型冲击功（纵向）J

钢材厚度（直径）,mm

≤16

>16-40

>40-60

>60-100

>100-150

>150

≤16

>16-40

>40-60

>60-100

>100-150

>150

Q195

（195）

（185）

315-430

Q215

215

205

195

185

175

165

335-450

Q235

235

225

215

205

195

185

375-500

-20

Q255

255

245

235

225

215

205

410-550

Q275

275

265

255

245

235

225

490-630

表5-5、碳素结构钢机械性能

（二）

牌号

试样方向

冷弯试验B=2a180°

钢材厚度（直径）,mm

>60-100

>100-200

弯心直径d

Q195

纵

横

0.5a

Q215

纵

0.5a

1.5a

横

2.5a

Q235

纵

2.5a

横

1.5a

2.5a

Q255

3.5a

Q275

4.5a

GB700-88的牌号表示方法以及对各牌号规定的技术要求与GB700-79都不同，新旧标准牌号对照如表5-6（供参考）

表5-6、新旧标准牌号对照

GB700-88

GB700-79

Q195

不分等级，化学成分和力学性能（抗拉强度、伸长率和冷弯）均须保证，但轧制薄板和盘条之类产品，力学性能的保证项目，根据产品特点和使用要求，可在有关标准中另行规定

1号钢

Q195的化学杨分与本标准1号钢的乙类钢B1同，力学性能（抗拉强度，伸长率和冷弯）与甲类钢A1同（A1的冷弯试验是附加保证条件）。

1号钢没有特类钢

Q215

A级

B级（做常温冲击试验，V型缺口）

Q235

A级（不做冲击试验）

B级（做常温冲击试验，V型缺口）

C级（做为重要焊接结构用）

D级（做为重要焊接结构用）

（附加保证常温冲击试验，U型缺口）

（附加保证常温或-20°C冲击试验，U型缺口）

Q255

A级

B级（做常温冲击试验，V型缺口）

（附加保证冲击试验，U型缺口）

Q275

不分等级化学成分和力学性能均须保证

9、其它普通质量非合金钢

除碳素结构钢外，其它普通质量非合金钢还有用于建筑、桥梁、车辆等热轧钢板和带钢（见表5-7），用于生产一级建筑钢筋钢的Q235，生产轻轨及配件的50Q和55Q等。

表5-7、一般结构用热轧钢板和带钢（根据GB2518-81）

牌号

化学成分

机械性能

180°C冷弯试验

d—弯心直径

a—试样厚度

屈服点бs，（kg/mm2）N/mm2

抗拉强度бb（kg/mm2）N/mm2

伸长δ5,%不小于

不大于

RJ216

0.20

0.70

0.045

0.050

216（22）

333-412（34-42）

d=a

RJ235

0.20

0.70

0.045

0.050

235（24）

372-451（38-46）

d=1.5a

RJ255

0.20

0.70

0.045

0.050

255（26）

412-510（42-52）

d=2a

RJ294

0.20

1.50

0.045

0.050

294（30）

441-539（45-55）

d=2a

RJ343

0.20

1.60

0.045

0.050

343（35）

490-608（50-62）

d=2a

RJ392

0.20

1.70

0.040

392（40）

539-657（55-67）

d=3a

（三）优质非合金钢

优质非合金钢是指除普通非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢，在生产过程中需要控制（例如控制晶粒度，降低硫、磷含量，改善表面质量或增加工艺控制等），以达到比普通质量非合金钢特殊的质量要求，但这种钢的生产不如特殊质量非合金钢严格。

10、优质碳素结构

优质碳素结构钢属优质钢，不仅要保证化学成分也要保证机械性能。

同时要求杂质（S、P）含量较低，其牌号用两位数字表示，代表钢中碳的名义万分含量，少数沸腾钢数字后加“F”，其中含锰量不超过0.8%的为较低含锰量钢，0.8-1.2%Mn为较高含锰量钢，并在数字后面加“Mn”，根据GB699-88，优质碳素结构钢的牌号、化学成分及性能见表5-8、表5-9

表5-8、优质碳素结构钢牌号及化学成分

序号

牌号

化学成分，%

不大于

08F

0.05-0.10

≤0.03

0.25-0.50

0.035

0.25

0.10

0.25

10F

0.07-0.14

≤0.07

0.25-0.50

0.035

0.25

0.15

0.25

15F

0.12-0.19

≤0.07

0.25-0.50

0.035

0.25

0.8

0.05-0.12

0.17-0.37

0.35-0.65

0.035

0.25

0.10

0.25

0.07-0.14

0.17-0.37

0.35-0.65

0.035

0.25

0.15

0.25

0.12-0.19

0.17-0.37

0.35-0.65

0.035

0.25

0.17-0.24

0.17-0.37

0.35-0.65

0.035

0.25

0.22-0.30

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.27-0.35

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.32-0.40

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.37-0.45

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.42-0.50

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.47-0.55

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.52-0.60

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.57-0.65

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.62-0.70

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.67-0.75

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.72-0.80

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.77-0.85

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

0.82-0.90

0.17-0.37

0.50-0.80

0.035

0.25

15Mn

0.12-0.19

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

20Mn

0.17-0.24

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

25Mn

0.22-0.30

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

30Mn

0.27-0.35

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

35Mn

0.32-0.40

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

40Mn

0.37-0.45

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

45Mn

0.42-0.50

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

50Mn

0.48-0.56

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

60Mn

0.57-0.65

0.17-0.37

0.70-1.00

0.035

0.25

65Mn

0.62-0.70

0.17-0.37

0.90-1.20

0.035

0.25

70Mn

0.67-0.75

0.17-0.37

0.90-1.20

0.035

0.25

表5-9、优质碳素结构钢机械性能

序号

牌号

试样毛坏尺寸mm

推荐热处理，°C

力学性能

钢材交货状态硬度HB

正火

淬火

回火

бbN/mm2

（Kgf/mm2）

бsN/mm2

（Kgf/mm2）

δs%

φ%

Ak（ak）J

（Kgf.m/cm2）

不大于

不小于

未热处理

退火钢

08F

930

295（30）

175（18）

131

10F

930

315（32）

185（19）

137

15F

920

355（36）

205（21）

143

930

325（33）

195（20）

131

930

335（34）

205（21）

137

920

375（38）

225（23）

143

910

410（42）

245（25）

156

900

870

600

450（46）

275（28）

71（9）

170

880

860

600

490（50）

295（30）

63（8）

179

870

850

600

530（54）

315（32）

55（7）

197

860

840

600

570（58）

335（34）

47（6）

217

187

850

840

600

600（61）

355（36）

39（5）

229

197

830

600

630（64）

375（38）

31（4）

241

207

820

600

645（66）

380（39）

255

217

810

675（69）

400（41）

255

229

810

695（71）

410（42）

255

229

790

715（73）

420（43）

269

229

试样

820

480

1080（110）

880（90）

285

241

试样

820

480

展开阅读全文