|
| 西安峻澤金屬材料有限公司 |
| 電 話：029-81629177 81629077 |
| 手 機：13679119199 18092728167 18092729167 |
| 傳 真：029-81629077 |
| 聯(lián) 系 人：孫中 王立峰 |
| 網(wǎng) 址：www.wxglorious.cn |
| 地 址：西安市東元路66號非凡庫 |
|
|
| |
碳素結(jié)構(gòu)鋼的簡介 |
|
| 西安峻澤金屬材料有限公司 更新日期:2010/7/11 |
|
碳素鋼是指通常含碳量小于1.35％的鐵碳合金﹐其中還含有限量以內(nèi)的硅﹑錳和磷﹑硫等雜質(zhì)及其它微量的殘余元素。碳素鋼是近代工業(yè)中使用最早﹑用量最大的基本材料﹐世界各工業(yè)國家﹐在努力增加低合金高強度鋼和合金鋼產(chǎn)量的同時﹐也非常注意改進碳素鋼質(zhì)量﹐擴大品種和使用范圍。特別是20世紀(jì)50年代以來﹐氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼﹑爐外噴吹﹑連續(xù)鑄鋼和連續(xù)軋制等新技術(shù)被普遍采用﹐進一步改善了碳素鋼的質(zhì)量﹐擴大了使用范圍。目前碳素鋼的產(chǎn)量在各國鋼總產(chǎn)量中的比重﹐約保持在80％左右﹐它不僅廣泛應(yīng)用于建筑﹑橋梁﹑鐵道﹑車輛﹑船舶和各種機械制造工業(yè)﹐而且在近代的石油化學(xué)工業(yè)﹑海洋開發(fā)等方面﹐也得到大量使用。
碳素鋼的分類
碳素鋼有各種分類方法﹐如按化學(xué)成分(即以含碳量)可分為低碳鋼﹑中碳鋼和高碳鋼。按鋼的品質(zhì)可分為普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。按用途則又可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼﹑碳素工具鋼。此外﹐還可以按冶煉方法和所保證的性能要求等來進行分類。
普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱普通碳素鋼﹐對含碳量﹑性能范圍以及磷﹑硫和其它殘余元素含量的限制較寬。在中國和某些國家根據(jù)交貨的保證條件又分為三類﹕甲類鋼(A類鋼)是保證力學(xué)性能的鋼。乙類鋼(B類鋼)是保證化學(xué)成分的鋼。特類鋼 (C類鋼)是既保證力學(xué)性能又保證化學(xué)成分的鋼﹐常用于制造較重要的結(jié)構(gòu)件。中國目前生產(chǎn)和使用最多的是含碳量在0.20％左右的A3鋼(甲類3號鋼)﹐主要用于工程結(jié)構(gòu)。
有的碳素結(jié)構(gòu)鋼還添加微量的鋁或鈮(或其它碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒﹐以限制晶粒長大﹐使鋼強化﹐節(jié)約鋼材。在中國和某些國家﹐為適應(yīng)專業(yè)用鋼的特殊要求﹐對普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分和性能進行調(diào)整﹐從而發(fā)展了一系列普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的專業(yè)用鋼(如橋梁﹑建筑﹑鋼筋﹑壓力容器用鋼等)。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比﹐硫﹑磷及其它非金屬夾雜物的含量較低。根據(jù)含碳量和用途的不同﹐這類鋼大致又分為三類﹕
1. 小于0.25％C為低碳鋼﹐其中尤以含碳低于0.10%的08F﹐08Al等﹐由于具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車﹑制罐……等﹐20G則是制造普通鍋爐的主要材料﹐此外﹐低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼﹐用于機械制造業(yè)﹐
2. 0.25～0.60％C為中碳鋼﹐多在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用﹐制作機械制造工業(yè)的零件。
3. 大于0.6％C為高碳鋼﹐多用于制造彈簧﹑齒輪﹑軋輥等﹐根據(jù)含錳量的不同﹐又可分為普通含錳量(0.25～0.8％)和較高含錳量(0.7～1.0％和0.9～1.2％)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性﹐強化鐵素體﹐提高鋼的屈服強度﹑抗拉強度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號后附加標(biāo)記“Mn”﹐如15Mn﹑20Mn以區(qū)別于正常含錳量的碳素鋼。
碳素工具鋼含碳量在0.65～1.35％之間﹐經(jīng)熱處理后可得到高硬度和高耐磨性﹐主要用于制造各種工具﹑刃具﹑模具和量具(見工具鋼)。
化學(xué)成分對碳素鋼性能的影響
碳素鋼的性能主要取決于鋼的含碳量和顯微組織。在退火或熱軋狀態(tài)下﹐隨含碳量的增加﹐鋼的強度和硬度升高﹐而塑性和沖擊韌性下降。焊接性和冷彎性變差。所以工程結(jié)構(gòu)用鋼﹐常限制含碳量。
碳素鋼中的殘余元素和雜質(zhì)元素如錳﹑硅﹑鎳﹑磷﹑硫﹑氧﹑氮等﹐對碳素鋼的性能也有影響。這和影響有時互相加強﹐有時互相抵銷。例如﹕硫﹑氧﹑氮都能增加鋼的熱脆性﹐而適量的錳可減少或部分抵銷其熱脆性。殘余元素除錳﹑鎳外都降低鋼的沖擊韌性﹐增加冷脆性。除硫和氧降低強度外﹐其它雜質(zhì)元素均在不同程度上提高鋼的強度。幾乎所有的雜質(zhì)元素都能降低鋼的塑性和焊接性。
氫在鋼中能造成很多嚴(yán)重缺陷﹐如產(chǎn)生白點﹑點狀偏析﹑氫脆﹑表面鼓泡和焊縫熱影響區(qū)內(nèi)的裂縫等。為保證鋼的質(zhì)量﹐必須盡可能降低鋼中氫的含量。脫氧帶入的殘余元素如鋁﹐可減小低碳鋼的時效傾向﹐還可以細(xì)化晶粒﹐提高鋼在低溫下的韌性﹐但余量不宜過多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳﹑鉻﹑鉬﹑銅等﹐含量高時可提高鋼的淬透性﹐但對要求具有高塑性的專用鋼﹐如深沖用鋼板﹐則是不利的。
冶煉﹑加工對碳素鋼性能的影響 碳素鋼目前大都采用氧氣轉(zhuǎn)爐和平爐冶煉﹐優(yōu)質(zhì)碳素鋼也采用電弧爐生產(chǎn)。根據(jù)煉鋼過程脫氧程度的不同﹐碳素鋼可分為鎮(zhèn)靜鋼﹑沸騰鋼和介于兩者之間的半鎮(zhèn)靜鋼。冶煉方法對鋼的性能影響﹐主要是通過鋼的純凈度而起作用的。近年來人們通過真空處理﹑爐外精煉和噴吹技術(shù)等﹐都可獲得更高純凈度的鋼﹐從而顯著改善了碳素鋼的品質(zhì)。
碳素鋼的塑性加工工藝通常分熱加工和冷加工。經(jīng)過熱加工﹐鋼錠中的小氣泡﹑疏松等缺陷被焊合起來﹐使鋼的組織致密。同時﹐熱加工可破壞鑄態(tài)組織﹑細(xì)化晶粒。使鍛軋的鋼材比鑄態(tài)具有更好的力學(xué)性能。經(jīng)冷加工的鋼﹐隨著冷塑性變形程度增大﹐強度和硬度增加﹐塑性和韌性降低。為提高成材率﹐廣泛應(yīng)用連續(xù)鑄鋼工藝。
碳素鋼的時效
低碳鋼的時效通常有淬火時效和應(yīng)變時效兩種﹐都是由間隙元素作用引起的﹐主要是由于碳﹑氮﹑氧的重新分布所造成。
淬火時效 即鋼由高溫快速冷卻后性能隨時間而變化的現(xiàn)象。鋼中含碳量﹑脫氧程度和含氮量對淬火時效都有很大影響﹐低碳鋼﹑脫氧不充分的沸騰鋼和含氮量較高的鋼發(fā)生淬火時效最顯著﹐含碳約0.3％的中碳鋼﹐由淬火時效所引起的性能變化已大為減弱﹐含碳約0.6％的高碳鋼﹐實際上不起時效硬化作用。
應(yīng)變時效 經(jīng)冷加工變形后的性能隨時間而變化的現(xiàn)象。碳和氮對應(yīng)變時效的影響﹐與對淬火時效的影響相似﹐磷也促進應(yīng)變時效。低碳鋼因冷變形而消失的屈服點﹐隨時間的延長而逐漸恢復(fù)。應(yīng)變時效比淬火時效更為復(fù)雜。如鋼材經(jīng)淬火后再進行冷加工﹐無論在室溫或稍高溫度下﹐均將加速其應(yīng)變時效。
碳素鋼的時效常給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大危害﹐例如沸騰鋼焊接后﹐由于時效使焊接接頭熱影響區(qū)出現(xiàn)細(xì)小裂紋﹐嚴(yán)重影響焊接結(jié)構(gòu)的安全性。但由于近代冶金技術(shù)的發(fā)展﹐和在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用﹐尤其是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼能獲得更低的氮﹑氧含量﹐因此時效問題有所減輕。
|
上一篇:鍋爐管
下一篇:無縫鋼管的知識 |
|
|
|
| |
|
