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蘭州鋼材知識大全,再也找不到這么全的了。
作者:lanzhou           時間:2020-06-13 14:31:38

一、鋼材機械性能

1.屈服點(σs

鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。設Ps為屈服點s處的外力,Fo為試樣斷面積,則屈服點σs =Ps/Fo(MPa)。

2.屈服強度(σ0.2

有的金屬材料的屈服點極不明顯,在測量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規(guī)定產生永久殘余塑性變形等于一定值(一般為原長度的0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。

3.抗拉強度(σb

材料在拉伸過程中,從開始到發(fā)生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。設Pb為材料被拉斷前達到的最大拉力,Fo為試樣截面面積,則抗拉強度σb= Pb/Fo(MPa)。

4.伸長率(δs

材料在拉斷后,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。

5.屈強比(σsb

鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65,低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86。

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

(1)布氏硬度(HB)

以一定的載荷(一般3000kg)把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB)。

(2)洛氏硬度(HR)

當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示:

HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。

HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。

HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。

(3)維氏硬度(HV)

以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。

二、黑色金屬和有色金屬

1、黑色金屬

是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎,以碳為主要添加元素的合金,統(tǒng)稱為鐵碳合金。

生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產品,主要用來煉鋼和制造鑄件。

把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔煉,即得到鑄鐵(液狀,含碳量大于2.11%的鐵碳合金),把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件,這種鑄鐵叫鑄鐵件。

鐵合金是由鐵與硅、錳、鉻、鈦等元素組成的合金,鐵合金是煉鋼的原料之一,在煉鋼時做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。

含碳量低于2.11%的鐵碳合金稱為鋼,把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內按一定工藝熔煉,即得到鋼。鋼的產品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼,一般是指軋制成各種鋼材的鋼。

2、有色金屬

又稱非鐵金屬,指除黑色金屬外的金屬和合金,如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外在工業(yè)上還采用鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、鎢、鈦等,這些金屬主要用作合金附加物,以改善金屬的性能,其中鎢、鈦、鉬等多用以生產刀具用的硬質合金。以上這些有色金屬都稱為工業(yè)用金屬,此外還有貴重金屬:鉑、金、銀等和稀有金屬,包括放射性的鈾、鐳等。

三、鋼的分類

鋼的主要元素除鐵、碳外,還有硅、錳、硫、磷等。

鋼的分類方法多種多樣,其主要方法有如下七種:

1、按品質分類

(1)普通鋼(P≤0.045%,S≤0.050%)

(2)優(yōu)質鋼(P、S均≤0.035%)

(3)高級優(yōu)質鋼(P≤0.035%,S≤0.030%)

2、按化學成份分類

(1)碳素鋼:a.低碳鋼(C≤0.25%);b.中碳鋼(C≤0.25~0.60%);c.高碳鋼(C≤0.60%)。

(2)合金鋼:a.低合金鋼(合金元素總含量≤5%);b.中合金鋼(合金元素總含量>5~10%);c.高合金鋼(合金元素總含量>10%)。

3、按成形方法分類

(1)鍛鋼;(2)鑄鋼;(3)熱軋鋼;(4)冷拉鋼。

4、按金相組織分類

(1)退火狀態(tài)的:a.亞共析鋼(鐵素體+珠光體);b.共析鋼(珠光體);c.過共析鋼(珠光體+滲碳體);d.萊氏體鋼(珠光體+滲碳體)。

(2)正火狀態(tài)的:a.珠光體鋼;b.貝氏體鋼;c.馬氏體鋼;d.奧氏體鋼。

(3)無相變或部分發(fā)生相變的

5、按用途分類

(1)建筑及工程用鋼:a.普通碳素結構鋼;b.低合金結構鋼;c.鋼筋鋼。

(2)結構鋼:

a.機械制造用鋼:(a)調質結構鋼;(b)表面硬化結構鋼:包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼;(c)易切結構鋼;(d)冷塑性成形用鋼:包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。

b.彈簧鋼

c.軸承鋼

(3)工具鋼:a.碳素工具鋼;b.合金工具鋼;c.高速工具鋼。

(4)特殊性能鋼:a.不銹耐酸鋼;b.耐熱鋼:包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼;c.電熱合金鋼;d.耐磨鋼;e.低溫用鋼;f.電工用鋼。

(5)專業(yè)用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。

6、綜合分類

(1)普通鋼

a.碳素結構鋼:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c)Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e)Q275。

b.低合金結構鋼

c.特定用途的普通結構鋼

(2)優(yōu)質鋼(包括高級優(yōu)質鋼)

a.結構鋼:(a)優(yōu)質碳素結構鋼;(b)合金結構鋼;(c)彈簧鋼;(d)易切鋼;(e)軸承鋼;(f)特定用途優(yōu)質結構鋼。

b.工具鋼:(a)碳素工具鋼;(b)合金工具鋼;(c)高速工具鋼。

c.特殊性能鋼:(a)不銹耐酸鋼;(b)耐熱鋼;(c)電熱合金鋼;(d)電工用鋼;(e)高錳耐磨鋼。

7、按冶煉方法分類

(1)按爐種分

a.轉爐鋼:(a)酸性轉爐鋼;(b)堿性轉爐鋼?;?(a)底吹轉爐鋼;(b)側吹轉爐鋼;(c)頂吹轉爐鋼。

b.電爐鋼:(a)電弧爐鋼;(b)電渣爐鋼;(c)感應爐鋼;(d)真空自耗爐鋼;(e)電子束爐鋼。

(2)按脫氧程度和澆注制度分

a.沸騰鋼;b.半鎮(zhèn)靜鋼;c.鎮(zhèn)靜鋼;d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。

四、我國鋼號表示方法概述

產品牌號的表示,一般采用采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數字相結合的方法表示。即:

①鋼號中化學元素采用國際化學符號表示,例如Si、Mn、Cr……等?;旌舷⊥猎赜谩癛E”(或“Xt”)表示。

②產品名稱、用途、冶煉和澆注方法等,一般采用漢語拼音的縮寫字母表示。

③鋼中主要化學元素含量(%)采用阿拉伯數字表示。

采用漢語拼音字母表示產品名稱、用途、特性和工藝方法時,一般從代表產品名稱的漢語拼音中選取第一個字母。當和另一個產品所選用的字母重復時,可改用第二個字母或第三個字母,或同時選取兩個漢字中的第一個拼音字母。

暫時沒有可采用的漢字及漢語拼音的,采用符號為英文字母。

五、我國鋼號表示方法的細分說明

1、碳素結構鋼和低合金高強度結構牌號表示方法

以上用鋼通常分為通用鋼和專用鋼兩大類。牌號表示方法,由鋼的屈服點或屈服強度的漢語拼音字母、屈服點或屈服強度數值,鋼的質量等級等部分組成,還有的鋼加脫氧程度,實際是4個部分組成。

①通用結構鋼采用代表屈服點的拼音字母“Q”。屈服點數值(單位為MPa)和表1中規(guī)定的質量等級(A、B、C、D、E)、脫氧方法(F、b、Z、TZ)等符號,按順序組成牌號。例如:碳素結構鋼牌號表示為:Q235AF,Q235BZ;低合金高強度結構鋼牌號表示為:Q345C,Q345D。

Q235BZ表示屈服點值≥235MPa、質量等級為B級的鎮(zhèn)靜碳素結構鋼。

Q235和Q345這兩個牌號是工程用鋼最典型,生產和使用量最大,用途最廣泛的牌號。這兩牌號幾乎世界各國都有。

碳素結構鋼的牌號組成中,鎮(zhèn)靜鋼符號“Z”和特殊鎮(zhèn)靜鋼符號“TZ”可以省略,例如:質量等級分別為C級和D級的Q235鋼,其牌號表示應為Q235CZ和Q235DTZ,但可以省略為Q235C和Q235D。

低合金高強度結構鋼有鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼,但牌號尾部不加寫表示脫氧方法的符號。

②專用結構鋼一般采用代表鋼屈服點的符號“Q”、屈服點數值和表1中規(guī)定的代表產品用途的符號等表示,例如:壓力容器用鋼牌號表示為“Q345R”;耐候鋼其牌號表示為Q340NH;Q295HP焊接氣瓶用鋼牌號;Q390g鍋爐用鋼牌號;Q420q橋梁用鋼牌號。

③根據需要,通用低合金高強度結構鋼的牌號也可以采用兩位阿拉伯數字(表示平均含碳量,以萬分之幾計)和化學元素符號,按順序表示;專用低合金高強度結構鋼的牌號,也可以采用兩位阿拉伯數字(表示平均含碳量,以萬分之幾計)和化學元素符號,以及一些規(guī)定的代表產品用途的符號,按順序表示。

2、優(yōu)質碳素結構鋼和優(yōu)質碳素彈簧鋼牌號表示方法

優(yōu)質碳素結構鋼采用兩位阿拉伯數字(以萬分之幾計表示平均含碳量)或阿拉伯數字和元素符號等組合成牌號。

①沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼,在牌號尾部分別加符號“F”和“b”。例如:平均含碳量為0.08%的沸騰鋼,其牌號表示為“08F”;平均含碳量為0.10%的半鎮(zhèn)靜鋼,其牌號表示為“10b”。

②鎮(zhèn)靜鋼(S、P分別≤0.035%)一般不標符號。例如:平均含碳量為0.45%的鎮(zhèn)靜鋼,其牌號表示為“45”。

③較高含錳量的優(yōu)質碳素結構鋼,在表示平均含碳量的阿拉伯數字后加錳元素符號。例如:平均含碳量為0.50%,含錳量為0.70%~1.00%的鋼,其牌號表示為“50Mn”。

④高級優(yōu)質碳素結構鋼(S、P分別≤0.030%),在牌號后加符號“A”。例如:平均含碳量為0.45%的高級優(yōu)質碳素結構鋼,其牌號表示為“45A”。

⑤特級優(yōu)質碳素結構鋼(S≤0.020%、P≤0.025%),在牌號后加符號“E”。例如:平均含碳量為0.45%的特級優(yōu)質碳素結構鋼,其牌號表示為“45E”。

優(yōu)質碳素彈簧鋼牌號的表示方法與優(yōu)質碳素結構鋼牌號表示方法相同(65、70、85、65Mn鋼 在GB/T1222和GB/T699兩個標準中同時分別存在)。

3、合金結構鋼和合金彈簧鋼牌號表示方法

①合金結構鋼牌號采用阿拉伯數字和標準的化學元素符號表示。

用兩位阿拉伯數字表示平均含碳量(以萬分之幾計),放在牌號頭部。

合金元素含量表示方法為:平均含量小于1.50%時,牌號中僅標明元素,一般不標明含量;平均合金含量為1.50%~2.49%、2.50%~3.49%、3.50%~4.49%、4.50%~5.49%、……時,在合金元素后相應寫成2、3、4、5……。

例如:碳、鉻、錳、硅的平均含量分別為0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金結構鋼,當S、P含量分別≤0.035%時,其牌號表示為“30CrMnSi”。

高級優(yōu)質合金結構鋼(S、P含量分別≤0.025%),在牌號尾部加符號“A”表示。例如:“30CrMnSiA”。

特級優(yōu)質合金結構鋼(S≤0.015%、P≤0.025%),在牌號尾部加符號“E”,例如:“30CrM nSiE”。

專用合金結構鋼牌號尚應在牌號頭部(或尾部)加表1中規(guī)定代表產品用途的符號。例如,鉚螺專用的30CrMnSi鋼,鋼號表示為ML30CrMnSi。

②合金彈簧鋼牌號的表示方法與合金結構鋼相同。

例如:碳、硅、錳的平均含量分別為0.60%、1.75%、0.75%的彈簧鋼,其牌號表示為“60Si2Mn”。高級優(yōu)質彈簧鋼,在牌號尾部加符號“A”,其牌號表示為“60Si2MnA”。

4、易切削鋼牌號表示方法