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文檔簡介

1、一、鋼材分類以及大致用途    鋼材按外形可分為型材、板材、管材、金屬制品四大類。為便于采購、訂貨和管理,我國目前將鋼材分為十六大品種:       類  別  品  種說      明 型材重軌每米重量大于30千克的鋼軌(包括起重機軌)輕軌每米重量小于或等于30千克的鋼軌 大型型鋼普通鋼圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、工字鋼、槽鋼、等邊和不等邊角鋼及螺紋鋼等。按尺寸大小分為大、中、小型 中型型鋼小型型鋼線材  直徑5-10毫米的圓鋼和盤條 冷彎型鋼

2、 將鋼材或鋼帶冷彎成型制成的型鋼優質型材  優質鋼圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼等 其它鋼材包括重軌配件、車軸坯、輪箍等板材薄鋼板厚度等于和小于4毫米的鋼板厚鋼板  厚度大于4毫米的鋼板??煞譃橹邪澹ê穸却笥?mm小于20mm)、厚板(厚度大于20mm小于60mm)、特厚板(厚度大于60mm) 鋼帶  也叫帶鋼,實際上是長而窄并成卷供應的薄鋼板電工硅鋼薄板也叫硅鋼片或矽鋼片管材無縫鋼管用熱軋、熱軋冷拔或擠壓等方法生產的管壁無接縫的鋼管 焊接鋼管將鋼板或鋼帶卷曲成型,然后焊接制成的鋼管金屬制品    金屬制品包括鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線等

3、0;               (二)、鋼的分類    鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性,含碳量一般不超過1.7%。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(P0.045%,S0.050%)    (2) 優質鋼(P、S均0.035%)    (3) 高級優質鋼(P0.035%,S0.0

4、30%)    2.、按化學成份分類    (1) 碳素鋼:a.低碳鋼(C0.25%);b.中碳鋼(C0.250.60%);c.高碳鋼(C0.60%)。    (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510%);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、綜合分類    (1)普通鋼    a.碳素結構鋼:(a) Q195;(

5、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)優質鋼(包括高級優質鋼)    a.結構鋼:(a)優質碳素結構鋼;(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)

6、電工用鋼;(e)高錳耐磨二、鋼號表示方法(一)、我國鋼號表示方法概述       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。    鋼中主要化學元素含量(%)采用阿拉伯數字表示。    (二)、我國鋼號表示方法的分類說明    1碳素結構鋼    由Q+數字+質量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”,代表鋼材的屈服點,后面的數字表示屈服點數值,單位是MPa例如Q235表示屈服點(s)為235 MPa的碳素結構鋼。    必

7、要時鋼號后面可標出表示質量等級和脫氧方法的符號。質量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號:F表示沸騰鋼;b表示半鎮靜鋼:Z表示鎮靜鋼;TZ表示特殊鎮靜鋼,鎮靜鋼可不標符號,即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。    專門用途的碳素鋼,例如橋梁鋼、船用鋼等,基本上采用碳素結構鋼的表示方法,但在鋼號最后附加表示用途的字母。    2優質碳素結構鋼    鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,例如平均碳含量為0.45%的鋼,鋼號為“45”,它不是順序號,所以不能讀成45號鋼。  &#

8、160; 錳含量較高的優質碳素結構鋼,應將錳元素標出,例如50Mn。    沸騰鋼、半鎮靜鋼及專門用途的優質碳素結構鋼應在鋼號最后特別標出,例如平均碳含量為0.1%的半鎮靜鋼,其鋼號為10b。    3碳素工具鋼    鋼號冠以“T”,以免與其他鋼類相混。    鋼號中的數字表示碳含量,以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。    錳含量較高者,在鋼號最后標出“Mn”,例如“T8Mn”。    高級優質碳素工具鋼的磷、硫含量,比一般優質碳素工具鋼低

9、,在鋼號最后加注字母“A”,以示區別,例如“T8MnA”。       4合金結構鋼    鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,如40Cr。    鋼中主要合金元素,除個別微合金元素外,一般以百分之幾表示。當平均合金含量1.5%時,鋼號中一般只標出元素符號,而不標明含量,但在特殊情況下易致混淆者,在元素符號后亦可標以數字“1”,例如鋼號“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者鉻含量為0.4-0.6%,后者為0.9-1.2%,其余成分全部相同。當合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.

10、5%時,在元素符號后面應標明含量,可相應表示為2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA。    鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B、稀土RE等合金元素,均屬微合金元素,雖然含量很低,仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%,硼為0.001-0.005%。    高級優質鋼應在鋼號最后加“A”,以區別于一般優質鋼。    專門用途的合金結構鋼,鋼號冠以(或后綴)代表該鋼種用途的符號。例如,鉚螺專用的30CrMnSi鋼,鋼號表示為ML30CrMnSi。    5低合金高強度鋼   

11、; 鋼號的表示方法,基本上和合金結構鋼相同。    對專業用低合金高強度鋼,應在鋼號最后標明。例如16Mn鋼,用于橋梁的專用鋼種為“16Mnq”,汽車大梁的專用鋼種為“16MnL”,壓力容器的專用鋼種為“16MnR”。對于碳鋼來說,最主要的就是化學成分和力學性能。國外對于力學性能更看重。一般分為五大化學元素和五大機械性能。 五大化學元素: 1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,

12、碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。        2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.150.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用于作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.01.2%的硅,強度可提高1520%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼。含硅14%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用于電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。      3、錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是

13、良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.300.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳1114%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。        4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%,優質鋼要求更低些。       

14、 5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%,優質鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。五大機械性能:1.屈服強度:當材料所受應力超過彈性極限后,變形增加較快,此時除了產生彈性變形外,還產生部分塑性變形。當應力達到一個值后,塑性應變急劇增加,曲線出現一個波動的小平臺,這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由于下屈服點的數值較為穩定,因此以它作為材料抗力的指標,稱為屈服點或屈服強

15、度。2.拉伸強度:拉伸強度是指材料在拉伸應力下產生最大均勻塑性變形的應力值。3.延伸率:金屬材料在拉伸時,試樣拉斷后,其標距部分所增加的長度與原標距長度的百分比。4.冷彎性能:指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度 (外角)或彎心直徑 d 對材料厚度 a 的比值表示, a 愈大或 d/a 愈小,則材料的冷彎性愈好。冷彎性能可衡量鋼材在常溫下冷加工彎曲時產生塑性變形的能力。5.沖擊韌性:沖擊切度是評定金屬材料于動載荷下受沖擊抗力的力學性能指標,通常都是以大能量的一次沖擊值(kv或kv)作為標準的。它是采用一定尺寸和形狀的標準試樣,在擺錘式一次沖擊試驗機上來進行試驗。試驗

16、結果,以沖斷試樣上所消耗的功(Aku或Akv)與斷面處橫截面積(F)之比值大小來衡量關于產品用途(加工性能)分類;一般國際之通用規格可區分為下列數種:  1.一般商業用(Commercial Quality ,CQ): 2.扣鎖成型用,也叫機械咬合用(Lock Forming Quality,LFQ或者FS): 3.沖壓用(Drawing Quality,DQ),深沖用(Deep Drawing Quality,DDQ,DDS或稱Drawing Quality Special Killed DQSK): 4. 結構用: (1)以底材之抗拉強度為基準者,如JIS規格: (2)

17、以底材之降伏強度為基準者,如ASTM規格:熱處理鋼的熱處理一、鋼的熱處理定義: 把鋼在固態下加熱到一定溫度,進行必要的保溫,并以適當的速度冷卻到室溫,以改變鋼的內部組織,從而得到所需性能的工藝方法。二、鋼的熱處理目的:1、消除毛坯中的缺陷,改善工藝性能,為切削加工或熱處理做組織和性能上的準備。叫預先熱處理。 2、提高金屬材料的力學性能,充分發揮材料的潛力,節約材料延長零件使用壽命。叫最終熱處理。 三、熱處理的方法(按工藝方法不同分)熱處理基本原理熱處理之所以能夠使鋼的性能發生很大變化,主要是由于在加熱和冷卻過程中,鋼的內部組織發生了變化造成的1、鋼在加熱時的轉變 大多數熱處理工藝需要將鋼加熱到

18、臨界溫度以上(A區域)才能進行,所以加熱轉變主要包括A的形成和晶粒長大兩個過程。 2、鋼在冷卻時的轉變    室溫時鋼的力學性能,不僅與經過加熱、保溫后獲得的A晶粒大小有關,而且決定于A經冷卻轉變后所獲得的組織。而冷卻方式、 冷卻速度對A組織的轉變有直接影響。     A鋼冷卻至室溫有兩種方式:連續冷卻: 就是使奧氏體化后的鋼,在溫度連續下降的過程中發生組織轉變。水冷、油冷、爐冷、空冷。 等溫冷卻:將奧氏體化后的鋼迅速冷卻到A1以下某溫度,恒溫停留一段時間,在這段保溫時間內發生組織轉變,然后再冷卻下來。一、鋼的退火概念:將鋼加熱、保溫后緩慢冷卻

19、,以獲得接近平衡組織的工藝過程。1、全退火 目的:細化晶粒,均勻組織 ,提高塑韌性,消除內應力,便于機械加工。2、等溫退火 目的:同上。但時間短,易控制,脫氧、脫碳小。(適用于過冷A比較穩定的合金鋼及大型碳鋼件)3、球化退火目的:降低硬度、提高塑韌性,便于切削加工。4、去應力退火目的:消除鑄件、鍛件、焊接件等的殘余內應力,穩定工件尺寸。二、鋼的正火正火是將鋼加熱到臨界溫度以上,使鋼全部轉變為均勻的奧氏體,然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網狀滲碳體,對于亞共析鋼正火可細化晶格,提高綜合力學性能,對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經濟的。工藝:加熱到Ac3或Accm以上3

20、050度保溫出爐空冷。目的:亞共析鋼中自由鐵素體減少,過共析鋼中網狀滲碳體消失 。低碳鋼:提高硬度,克服粘刀現象,改善切削加工性。中碳鋼:細化晶粒,為淬火做好組織準備,對性能要求不高的零件,可作為最終熱處理。高碳鋼:消除網狀Fe3C。三、鋼的淬火工藝:將鋼加熱到Ac3或Ac1以上30-50度 ,保溫快速冷卻(vk)以獲得馬氏體的工藝方法。目的:提高鋼的硬度和耐磨性淬硬性和淬透性淬硬性:鋼在正常淬火條件下,淬火形成的馬氏體所能達到的最高硬度。淬硬性取決于馬氏體的含碳量,含碳量越高,碳的過飽和度就越大,硬度越高。淬透性:鋼在規定淬火條件下,可以達到的淬硬層深度。四、鋼的回火   

21、; 工藝:將淬火后的鋼重新加熱到A1以下某一溫度保溫,然后冷卻(一般空冷)至室溫。    目的:消除淬火產生的內應力,穩定工件尺寸,降低脆性,改善切削加工性能。    力學性能:隨著回火溫度的升高,硬度、強度下降,塑性韌性升高。“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行,使工件

22、獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脫碳,保持處理后工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進行化學熱處理。六、.鋼的表面熱處理    表面淬火:是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上,但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻,這樣就可以把表面層被淬火在馬氏體組織,而心部沒有發生相變,這就實現了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼。    化學熱處理:是指將化學元素的原子,借助高溫時原子擴散的能力,把它滲入到工件的表面層去,來改變工件表面層的化學成分和結構,從而達到使鋼的

23、表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類不同,化學熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。   滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。   滲氮:又稱氮化,是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強度、抗腐蝕性等。目前生產中多采用氣體滲氮法。   氰化:又稱碳氮共滲,是指在鋼中同時滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲

24、碳與滲氮的特性。   滲金屬:是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程。它是使鋼的表面層合金化,以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性,如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。一.  熱軋國內熱卷材質絕大多數為Q235和Q345,以Q235居多,故只介紹一下Q235。1.  熱卷國內常見寬度為1250,其他寬度有1500/1800/2000,(單位為mm,下同)。天津等地還有1000或者1010,1050較少見。國外常見寬度為1219mm.以常見國內寬度為例,具體信息如下:1250寬度:厚度一般在1.2-20之間。1500寬度

25、:厚度在1.3-20之間,常見規格為2.0-11.75。1800寬度:厚度在2.0-20之間,常見規格為3.75-11.75。2000寬度:厚度在2.5-20之間,常見規格為3.75-11.75。Q345常見寬度為1500,其他寬度為1250/1800/2000.常見厚度一般為2.75-9.75mm。2.  中厚板(包括船板,鍋爐容器板等)國內常見寬度為1800/2000/2200/2400/2500。厚度一般為6-300mm(一般為整數),常見厚度為8-25mm。市場上現貨一般為散尺的,長度不固定。定尺一般需要到鋼廠訂貨。國外常見尺寸一般為2438*6096等。3. 花紋卷花紋卷寬

26、度一般為1250,其他寬度有1500/1010/1050.1250mm厚度為2.0-11.75mm。1500mm厚度為2.75-7.75mm。1010mm厚度為2.0-7.5mm。1050mm厚度為2.0-7.5mm。國外常見寬度為1219.現在我們訂貨一般是在太鋼,厚度在2.0-7.5,單規格起訂量60噸。注:花紋卷厚度為去掉花紋之后板的厚度,花紋國內一般為扁豆狀,少數為菱形。熱軋產品鋼廠訂貨起訂量一般在單規格50噸以上。4.  加價規則:熱卷4.0-11.75價格基本一致。4.0以下,壁厚越薄價格越高。具體加價視行情而定。中厚板基本上價格分段:(以偶數或者尾數為0或者5為主)68

27、-910-111214-2020-40定尺:+價150元/噸,Q345+200元/噸?;y卷3.5-11.75價格基本一致。3.5以下,壁厚越薄價格越高。具體加價視行情而定。5.國內外材質對照表國標        日標        美標        歐標        德標Q235        SS400        A36   

28、     S235        ST37Q345                A572 Gr.50       S355        ST52二冷軋1.冷卷熱卷經過冷軋機之后得到的是軋硬卷,軋硬卷退火之后才是常見的冷卷。國內冷卷多為SPCC,DC01和Q195.常見寬度為1250/ 1000mm。厚度一般為0.14-2.0mm,最厚3.0左右。國內軋硬卷材質一般為SPCC

29、-1B,SPCC-2B,SPCC-4B,SPCC-8B等,其中的1,2,4,8代表的意思為1,1/2,1/4,1/8硬度。常見規格尺寸和冷卷基本相同。2.材質對照表如下:用途        中國        日本        歐洲一般用        Q195,Q215,Q235, SPCC    SPCC        DC01,ST12沖壓用   

30、            SPCD        DC03,ST13深沖壓用        SC1(原來為08A1)        SPCE      DC04,ST14三熱鍍鋅1.熱鍍鋅卷鍍鋅按照鍍鋅工藝分為熱鍍鋅(連續熱浸鍍鋅)和冷鍍鋅(也叫電鍍鋅),按照基板軋制狀態分為熱軋基板鍍鋅和冷軋基板鍍鋅,冷軋基板鍍鋅又分為退火鍍鋅和不退火鍍鋅。其中,最常見的為熱鍍鋅。熱鍍鋅國內常見寬度為12

31、50/1200/1000mm,厚度為:0.14-4.5mm.其中冷軋基板一般在1.8-2.0以下。2.0以上為熱軋基板。出口常見寬度為:762/914/1000/1219/1220mm2.其他注意事項具體如下:標準:JIS,ASTM,EN或其他標準鋅花:普通鋅花/微細鋅花鋅層:80-275g(日標Z08-Z27)表面處理:是否鈍化,涂油等單卷限重:一般為5-8噸鋼卷內徑:一般為508或者610mm交貨期:根據具體數量而定包裝:出口包裝一般為鐵皮或者塑料包裝3.鍍鋅卷的分類與符號表:分類方法        類 別      &

32、#160; 符 號(非國標)按加工性能      普通用途        CQ(商業用級)        機械咬合        FS(扣鎖成型用)        深 沖        DQ或者DDS(沖壓用)        結 構        SS(結構用級)按鋅層重量  &

33、#160;     Z001(日標)        G50        Z15(日標)        G60        Z18(日標)        G75        Z23(日標)        G90        Z27(日標)按表面結構

34、60;       正常鋅花        N(Nomal Spangle)        小 鋅 花        M(Minimized Spangle)        光整鋅花        Skin Passed按表面處理        鉻酸鈍化        C(Chemical Passivation)        涂 油        O(Oiled)        酸鈍化加涂油        CO(Chemical Passivation and Oiled)備注:001號的鋅層重量小于100g/ m2,一般為70-80g左右。4.鍍鋅卷常見各國標準各國熱鍍鋅標準如下:中國:GB/T  2518:連續熱鍍鋅鋼板及鋼帶日本:JIS  G3302:鍍鋅鋼板及鋼

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