常稱工具鋼,含碳量從0.60%至1.70%,可以淬硬和回火。錘,撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造; 切削工具如鉆頭,絲攻,鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼制造。按鋼的品質(zhì)分類按鋼的品質(zhì)可分為普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。(1)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、硫和其他殘余元素含量的限制較寬。在中國和某些 根據(jù)交貨的保證條件又分為三類:甲類鋼(A類鋼)是保證力學性能的鋼。乙類鋼(B類鋼)是保證化學成分的鋼。特類鋼(C類鋼)是既保證力學性能又保證化學成分的鋼,常用于制造較重要的結(jié)構(gòu)件。中國生產(chǎn)和使用多的是含碳量在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(或其他碳化物形成元素)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 ,為適應專業(yè)用鋼的特殊要求,對普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學成分和性能進行調(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)。
普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比,硫、磷及其他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)。②0.25~0.60%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記"M",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)。
碳素結(jié)構(gòu)鋼按照鋼材屈服強度分為5個牌號:
Q195、Q215、Q235、Q255、Q275
每個牌號由于質(zhì)量不同分為A、B、C、D等級,多的有四種,有的只有一;另外還有鋼材冶煉的脫氧方法區(qū)別。
脫氧方法符號:
F--沸騰鋼
b--半鎮(zhèn)靜鋼
Z--鎮(zhèn)靜鋼
TZ--特殊鎮(zhèn)靜鋼材質(zhì)
圓鋼的材質(zhì):Q195、Q235、10#、20#、35#、45#、Q215、Q235、Q345、12Cr1Mov、15CrMo、304、316、20Cr、40Cr、20CrMo、35CrMo、42CrMo、40CrNiMo、GCr15、65Mn、50Mn、50Cr、3Cr2W8V、20CrMnTi、5CrMnMo等。標準
標準:(GB699-1988、GB700-1988、GB3077-1988、GB702-1986、QJ/HG02.17-1991),下表為圓鋼詳細的標準:
材質(zhì) | 規(guī)格 | 材質(zhì) | 規(guī)格 |
8#-10# | ∮16-290 | 65Mn | ∮40-300 |
15# | ∮14-150 | 45Mn2 | ∮18-75 |
20# | ∮8-480 | 60Si2Mn | ∮16-150 |
35# | ∮8-480 | 20CrMnTi | ∮10-480 |
45# | ∮6.5-480 | 20crmnTiB | ∮16-75 |
Q235B | ∮6.5-180 | GCr15 | ∮16-400 |
40Cr | ∮8-480 | ML35 | ∮8-150 |
20Cr | ∮10-480 | T8-T13 | ∮8-480 |
42CrMo | ∮12-480 | Cr12 | ∮16-300 |
35CrMo | ∮12-480 | Cr12MoV | ∮16-300 |
20CrMo | ∮12-300 | 3Cr2W8V | ∮16-300 |
38CrMoAL | ∮20-300 | 45Cr50Cr | ∮20-300 |
5CrMnMo | ∮20-450 | 20CrMnMo | ∮20-300 |
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鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后,使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜,阻礙銹蝕往里擴散和發(fā)展,保護銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50μm~100μm厚的非晶態(tài)尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好,由于這層致密氧化物膜的存在,阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入,減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發(fā)展,大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用或簡化涂裝,而使制品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系,也是一個可融入現(xiàn)代冶金新機制、新技術、新工藝而使其持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新的鋼系。
耐候鋼一般采用精料入爐-冶煉(轉(zhuǎn)爐、電爐-微合金化處理-吹氬-LF精煉-低過熱度連鑄(喂入稀土絲)-控軋控冷等工藝路線。在冶煉時,廢鋼隨爐料一起加入爐內(nèi),按常規(guī)工藝冶煉,出鋼后加入脫氧劑及合金,鋼水經(jīng)吹氬處理后,隨即進行澆鑄,吹氬調(diào)溫后的鋼水經(jīng)連鑄機鑄成板坯。由于鋼中加入稀土元素,耐候鋼得到凈化,夾雜物含量大為減少。耐候鋼運用
一、高性能耐候鋼和耐火鋼可減小鋼結(jié)構(gòu)的維護費用,為解決外露無防護鋼結(jié)構(gòu)的防火防腐問題提供了新的解決方案, 如高壓電塔
二、耐火耐候鋼的制作安裝工藝與常規(guī)鋼材基本相同,設計方法亦與普通鋼結(jié)構(gòu)相同,但需要更多試驗驗證
三、高強度耐候鋼已在橋梁工程中推廣應用,需要研究設計理論和方法
四、耐火耐候鋼也可運用于樓承板發(fā)展規(guī)劃
耐候鋼,作為新一代先進鋼鐵材料,耐大氣腐蝕性能為普通碳素鋼的2~5倍,并且使用時間愈長,耐蝕作用愈突出。由于具有耐銹、免涂裝、減薄降耗,省工節(jié)能等特點,可以應用到建筑、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu),也可以用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺等結(jié)構(gòu)件。