(完整word版)钢材基本知识大全
钢材基础知识大全
钢材基础知识大全 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.钢材基础知识(一)第一部分基础知识一、钢及其分类1、按冶炼方法分类:平炉钢:包括碳素钢和低合金钢。
按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。
转炉钢:包括碳素钢和低合金钢。
按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。
电炉钢:主要是合金钢。
按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。
沸腾钢、镇静钢和半镇静钢:按脱氧程度和浇注制度不同区分。
2、按化学成分分类:碳素钢:是铁和碳的合金。
据中除铁和碳之外,含有硅、锰、磷和硫等元素。
按含碳量不同可分为低碳(C<%)、中碳(C:%%)和高碳(C>%)钢三类。
碳含量小于%的钢称工业纯铁。
普通低合金钢:在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素(如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等,其总量不超过3%)。
而获得较好综合性能的钢种。
合金钢:是含有一种或多种适量合金元素的钢种,具有良好和特殊性能。
按合金元素总含量不同可分为低合金(总量<5%)、中合金(合金总量在5%-10%)和高合金(总量>10%)钢三类。
3、按用途分类:结构钢:按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。
建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。
机械用钢用于制造机器或机械零件。
工具钢:用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。
特殊钢:具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类,包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。
二、钢材及其分类炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯,钢锭或钢坯经压力加工成钢材(钢铁产品)。
钢材种类很多,一般可分为型、板、管和丝四大类。
1、型钢类型钢品种很多,是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。
按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。
前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢;后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。
钢材基本知识大全(终审稿)
钢材基本知识大全文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-钢材基本知识大全,超实用!一、钢材机械性能1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps 为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)。
2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb 为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb =Pb/Fo(MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs /σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
(1)布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB)。
(2)洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
钢材知识基础知识点总结
钢材知识基础知识点总结一、钢材概述钢材是一种重要的金属材料,其主要成分是铁和碳,同时还含有少量的其他元素。
由于其广泛的应用领域和优良的物理特性,钢材在现代工业中起着至关重要的作用。
在建筑、机械制造、交通运输和能源等领域,都离不开钢材的应用。
二、钢材的分类1.按成分分类(1)碳素钢:主要成分是铁和碳,无其他元素。
(2)合金钢:在碳素钢的基础上添加其他元素形成的合金,如铬钢、锰钢等。
2.按用途分类(1)结构钢:用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
(2)轧制钢材:用于汽车、船舶、轨道交通等领域。
(3)容器用钢:用于制造储罐、压力容器等。
3.按生产工艺分类(1)平板钢:通过热轧、冷轧等工艺制造的钢材。
(2)型材钢:通过挤压、拉拔、锻造等工艺制造的钢材。
三、钢材的物理性能1.强度:钢材的强度是其最重要的物理性能之一,通常以抗拉强度和屈服强度来表示。
2.韧性:钢材具有较好的韧性,在受外力作用下能够发生一定程度的塑性变形而不断。
3.硬度:钢材的硬度是指其抵抗外部力量的能力,通常通过洛氏硬度或者布氏硬度来表示。
4.塑性:钢材具有很好的塑性,可以通过热加工、冷加工等方式进行成型。
5.疲劳性能:当钢材受到交变载荷作用时,会产生疲劳现象,这是一种比较特殊的物理性能。
四、钢材的加工和应用1.热加工:包括锻造、轧制、铸造等工艺,通过加热将钢材加工成特定形状。
2.冷加工:包括冷拔、拉伸、淬火等工艺,通过低温加工改变钢材的形状和性能。
3.焊接:钢材可以通过电弧焊、气体保护焊等方式进行连接和修复。
4.表面处理:包括镀锌、喷涂、电镀等方式对钢材的表面进行保护和装饰。
5.应用领域:建筑结构、机械制造、汽车制造、船舶制造、航空航天等领域都是钢材的重要应用领域。
五、钢材的质量检测1.物理性能测试:包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。
2.化学成分分析:通过化学成分分析仪器对钢材进行成分分析。
3.金相组织观察:通过金相显微镜观察钢材的组织结构。
史上最全钢材基本知识汇总
史上最全钢材基本知识汇总一、钢材机械性能1.屈服点〔σs〕钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)2.屈服强度〔σ0.2〕有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值〔一般为原长度的0.2%〕时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度〔σb〕材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所到达的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前到达的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo〔MPa〕。
4.伸长率〔δs〕材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比〔σs/σb〕钢材的屈服点〔屈服强度〕与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其外表的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
布氏硬度〔HB〕以一定的载荷〔一般3000kg〕把一定大小〔直径一般为10mm〕的淬硬钢球压入材料外表,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值〔HB〕。
洛氏硬度〔HR〕当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料外表,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料〔如硬质合金等〕。
钢材基本知识大全
钢材基本知识大全,超实用!一、钢材机械性能1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设P s为屈服点s处的外力,F o为试样断面积,则屈服点σs=P s/F o(MPa)。
2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设P b为材料被拉断前达到的最大拉力,F o为试样截面面积,则抗拉强度σb= P b/F o(MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
(1)布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB)。
(2)洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
钢材的知识点总结
钢材的知识点总结一、钢材的分类:1. 按照化学成分可分为碳素钢、合金钢和特种钢;2. 按照加工工艺可分为热轧钢、冷轧钢和锻造钢;3. 按照表面处理可分为镀锌钢、涂层钢和不锈钢;4. 按照用途可分为结构钢、工具钢和耐磨钢。
二、钢材的制造工艺:1. 炼铁和铁炉炼钢:主要包括高炉炼铁和转炉炼钢两种工艺;2. 连铸和热轧:将液态钢水连续铸造成坯料,然后进行热轧加工;3. 冷轧和热处理:将热轧的钢材进行冷轧加工,然后进行热处理来改善钢材的性能;4. 表面处理:包括镀锌、涂层和抛光等工艺。
三、钢材的性能要求:1. 机械性能:包括强度、硬度、塑性和韧性等;2. 化学成分:要求符合标准,控制杂质含量;3. 特殊性能:如耐高温、耐腐蚀和耐磨性能等。
四、钢材的表面处理:1. 镀锌:通过镀锌工艺在钢材表面形成锌层,提高钢材的耐腐蚀能力;2. 涂层:在钢材表面涂覆一层保护膜,提高钢材的抗氧化性和外观质量;3. 抛光:对不锈钢等特种钢进行表面抛光处理,提高钢材的表面光洁度和装饰性。
五、钢材的安全使用:1. 储存和运输:要求储存场所通风干燥,避免受潮和锈蚀;运输时要加强包装,防止碰撞;2. 施工和安装:要遵守相关规范和标准,采取安全措施,保证施工人员的安全;3. 维护和保养:定期对钢材进行检查和清洁,及时修理和更换受损部分。
六、钢材的环保和节能:1. 资源利用:加强废钢回收利用,减少对原生资源的消耗;2. 绿色生产:推广清洁生产工艺,减少对环境的污染;3. 节能减排:优化能源结构,降低生产过程中的能耗和排放。
总之,钢材是一种不可缺少的材料,它的生产和应用对于工业生产和社会建设有着重要的意义。
通过加强钢材的分类、制造工艺、性能要求和安全使用等方面的知识,可以更好地认识和利用钢材,为推动工业发展和提高社会生活水平做出贡献。
钢铁知识大全 Microsoft Office Word 文档
1.钢材知识大全1:铸造性(可铸性):指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件的性能铸造性主要包括流动性,收缩性和偏析流动性是指液态金属充满铸模的能力,收缩性是指铸件凝固时,体积收缩的程度,偏析是指金属在冷却凝固过程中,因结晶先后差异而造成金属内部化学成分和组织的不均匀性2:可锻性:指金属材料在压力加工时,能改变形状而不产生裂纹的性能它包括在热态或冷态下能够进行锤锻,轧制,拉伸,挤压等加工可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关3:切削加工性(可切削性,机械加工性):指金属材料被刀具切削加工后而成为合格工件的难易程度切削加工性好坏常用加工后工件的表面粗糙度,允许的切削速度以及刀具的磨损程度来衡量它与金属材料的化学成分,力学性能,导热性及加工硬化程度等诸多因素有关通常是用硬度和韧性作切削加工性好坏的大致判断一般讲,金属材料的硬度愈高愈难切削,硬度虽不高,但韧性大,切削也较困难4:焊接性(可焊性):指金属材料对焊接加工的适应性能主要是指在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度它包括两个方面的内容:一是结合性能,即在一定的焊接工艺条件下,一定的金属形成焊接缺陷的敏感性,二是使用性能,即在一定的焊接工艺条件下,一定的金属焊接接头对使用要求的适用性5:热处理(1):退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺常见的退火工艺有:再结晶退火,去应力退火,球化退火,完全退火等退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等(2):正火:指将钢材或钢件加热到Ac3 或Acm(钢的上临界点温度)以上30~50,保持适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理的工艺正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等(3):淬火:指将钢件加热到Ac3 或Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺常见的淬火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等(4):回火:指钢件经淬硬后,再加热到Ac1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回火等回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等(5):调质:指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺使用于调质处理的钢称调质钢它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢(6):化学热处理:指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分,组织和性能的热处理工艺常见的化学热处理工艺有:渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗铝,渗硼等化学热处理的目的:主要是提高钢件表面的硬度,耐磨性,抗蚀性,抗疲劳强度和抗氧化性等(7):固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺固溶处理的目的:主要是改善钢和合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等(8):沉淀硬化(析出强化):指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后,在400~500或700~800进行沉淀硬化处理,可获得很高的强度(9):时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度放置或室温保持,其性能,形状,尺寸随时间而变化的热处理工艺若采用将工件加热到较高温度,并较长时间进行时效处理的时效处理工艺,称为人工时效处理,若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理时效处理的目的,消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改善机械性能等(10):淬透性:指在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性钢材淬透性好与差,常用淬硬层深度来表示淬硬层深度越大,则钢的淬透性越好钢的淬透性主要取决于它的化学成分,特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度,加热温度和保温时间等因素有关淬透性好的钢材,可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂,以减少变形和开裂(11):临界直径(临界淬透直径):临界直径是指钢材在某种介质中淬冷后,心部得到全部马氏体或50%马氏体组织时的最大直径,一些钢的临界直径一般可以通过油中或水中的淬透性试验来获得(12):二次硬化:某些铁碳合金(如高速钢)须经多次回火后,才进一步提高其硬度这种硬化现象,称为二次硬化,它是由于特殊碳化物析出和(或)由于参与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致(13):回火脆性:指淬火钢在某些温度区间回火或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间的脆化现象回火脆性可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性第一类回火脆性又称不可逆回火脆性,主要发生在回火温度为250~400时,在重新加热脆性消失后,重复在此区间回火,不再发生脆性,第二类回火脆性又称可逆回火脆性,发生的温度在400~650,当重新加热脆性消失后,应迅速冷却,不能在400~650区间长时间停留或缓冷,否则会再次发生催化现象回火脆性的发生与钢中所含合金元素有关,如锰,铬,硅,镍会产生回火脆性倾向,而钼,钨有减弱回火脆性倾向钢材知识理论重量计算方法对钢材性能产生影响的元素冶金术语金属材料性能金属材料的检验金属型铸造>> 返回>> 返回>> 返回>> 返回>> 返回金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法铸型是用金属制成,可以反复使用多次(几百次到几千次)金属到铸造与砂型铸造比较:在技术上与经济上有许多优点( 1 )金属型生产的铸件,其机械性能比砂型铸件高同样合金,其抗拉强度平均可提高约 25 %,屈服强度平均提高约 20 %,其抗蚀性能和硬度亦显著提高;( 2 )铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高,而且质量和尺寸稳定 ; ( 3 )铸件的工艺收得率高,液体金属耗量减少,一般可节约 15 ~30 %;( 4 )不用砂或者少用砂,一般可节约造型材料 80 ~ 100 %;此外,金属型铸造的生产效率高;使铸件产生缺陷的原因减少;工序简单,易实现机械化和自动化金属型铸造虽有很多优点,但也有不足之处如:(1) 金属型制造成本高;(2) 金属型不透气,而且无退让性,易造成铸件洗不足开裂或铸铁件白日等缺陷 ;(3) 金属型铸造时,铸型的工作温度合金的浇注温度和浇注速度,铸件在铸型中停留的时间,以及所用的涂料等,对铸件的质量的影响甚为敏感,需要严格控制金属型铸造目前所能生产的铸件,在重量和形状方面还有一定的限制,如对黑色金属只能是形状简单的铸件;铸件的重量不可太大;壁厚也有限制,较小的铸件壁厚无法铸出因此,在决定采用金属型铸造时,必须综合考虑下列各因素:铸件形状和重量大小必须合适;要有足够的批量;完成生产任务的期限许可金属型铸件形成过程的特点金属型和砂型,在性能上有显著的区别,如砂型有透气性,而金属型则没有;砂型的导热性差,金属型的导热性很好,砂型有退让性,而金属型没有等金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律型腔内气体状态变化对铸件成型的影响:金属在充填时,型腔内的气体必须迅速排出,但金属又无透气性,只要对工艺稍加疏忽,就会给铸件的质量带来不良影响铸件凝固过程中热交换的特点:金属液一旦进入型腔,就把热量传给金属型壁液体金属通过型壁散失热量,进行凝固并产生收缩,而型壁在获得热量,升高温度的同时产生膨胀,结果在铸件与型壁之间形成了间隙在铸件一间隙一金属型系统未到达同一温度之前,可以把铸件视为在间隙中冷却,而金属型壁则通过间隙被加热金属型阻碍收缩对铸件的影响:金属型或金属型芯,在铸件凝固过磋甲无退让性,阻碍铸件收缩,这是它的又一特点金属型铸造工艺1 金属到的预热未预热的金属型不能进行浇注这是因为金属型导热性好/液体金属冷却决,流动性剧烈降低,容易使铸件出现冷隔浇不足夹杂气孔等缺陷未预热的金属型在浇注时,铸型,将受到强烈的热击,应力倍增,使其极易破坏因此,金属型在开始工作前,应该先预热,适宜的预热温度(即工作温度),随合金的种类铸件结构和大小而定,一般通过试验确定一般情况下,金属型的预热温度不低于 1500C金属型的预热方法有:( 1 )用喷灯或煤气火焰预热;( 2 )采用电阻加热器;( 3 )采用烘箱加热,其优点是温度均匀,但只适用于小件的金属型;( 4 )先将金属型放在炉上烘烤,然后浇注液体金属将金属型烫热这种方法,只适用于小型铸型,因它要浪费一些金属液,也会降低铸型寿命2 金属型的浇注金属型的浇注温度,一般比砂型铸造时高可根据合金种类如化学成分铸件大小和壁厚,通过试验确定下表中资料可供参考各种合金的浇注温度合金种类浇注温度合金种类浇注温度铝锡合金 350 ~ 450 黄铜 900 ~ 950锌合金 450 ~ 480 锡青铜 1100 ~ 1150铝合金 680 ~ 740 铝青铜 1150 ~ 1300镁合金 715 ~ 740 铸铁 1300 ~ 1370由于金属型的激冷和不透气,浇注速度应做到先慢,后快,再慢在浇注过程中应尽量保证液流平稳3 铸件的出型和抽芯时间如果金属型芯在铸件中停留的时间愈长,由于铸件收缩产生的抱紧型芯的力就愈大,因此需要的抽芯力也愈大金属型芯在镜件中最适宜的停留时间,是当铸件冷却到塑性变形温度范围,并有足够的强度时,这时是抽芯最好的时机铸件在金属型中停留的时间过长,型壁温度升高,需要更多的冷却时间,也会降低金属型的生产率最合适的拔芯与铸件出型时间,一般用试验方法确定4 金属型工作温度的调节要保证金属型铸件的质量稳定,生产正常,首先要使金属型在生产过程中温度变化恒定所以每浇一次,就需要将金属型打开,停放一段时间,待冷至规定温度时再浇如靠自然冷却,需要时间较长,会降低生产率,因此常用强制冷却的方法冷却的方式一般有以下几种:( 1 )风冷:即在金属型外围吹风冷却,强化对流散热风冷方式的金属型,虽然结构简单,容易制造,成本低,但冷却效果不十分理想( 2 )间接水冷:在金属型背面或某一局部,镶铸水套,其冷却效果比风冷好,适于浇注铜件或可锻铸铁件但对浇注薄壁灰铁铸件或球铁铸件,激烈冷却,会增加铸件的缺陷( 3 )直接水冷:在金属型的背面或局部直接制出水套,在水套内通水进行冷却,这主要用于浇注钢件或其它合金铸件,铸型要求强烈冷却的部位因其成本较高,只适用于大批量生产如果铸件壁厚薄悬殊,在采用金属型生产时,也常在金属型的一部分采用加温,另一部分采用冷却的方法来调节型壁的温度分布5 金属型的涂料在金属型铸造过程中,常需在金属型的工作表面喷刷涂料涂料的作用是:调节铸件的冷却速度;保护金属型,防止高温金属液对型壁的冲蚀和热击;利用涂料层蓄气排气根据不同合金,涂料可能有多种配方,涂料基本由三类物质组成: 1 .粉状耐火材料(如氧化锌,滑石粉,锆砂粉硅藻土粉等); 2 .粘结剂(常用水玻璃,糖浆或纸浆废液等); 3 .溶剂(水)具体配方可参考有关手册涂料应符合下列技术要求:要有一定粘度,便于喷涂,在金属型表面上能形成均匀的薄层;涂料干后不发生龟裂或脱落,且易于清除;具有高的耐火度;高温时不会产生大量气体;不与合金发生化学反应(特殊要求者除外)等6 复砂金属型 ( 铁模复砂 )涂料虽然可以降低铸件在金属型中的冷却速度,但采用刷涂料的金属型生产球墨铸铁件(例如曲轴),仍有一定困难,因为铸件的冷速仍然过大,铸件易出现白口若采用砂型,铸件冷速虽低,但在热节处又易产生缩松或缩孔,在金属型表面复以 4 - 8mm 的砂层,就能铸出满意的球墨铸铁件复砂层有效地调节了铸件的冷却速度,一方面使铸铁体不出白口,另一方面又使冷速大于砂型铸造金属型无溃散性,但很薄的复砂却能适当减少铸件的收缩阻力此外金属型具有良好的刚性,有效地限制球铁石墨化膨胀,实现了无冒口铸造,消除疏松,提高了铸件的致密度如金属型的复砂层为树脂砂,一般可用射砂工艺复砂,金属型的温度要求在 180 ~ 200 之间复砂金属型可用于生产球铁,灰铁或铸钢件,其技术效果显著7 金属型的寿命提高金属型寿命的途径为:1 .选用导热系数大,热膨胀系数小,而且强度较高的材料制造金属型;2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范;3 .金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力;4 .金属型材料的晶粒要细小金属型铸件的工艺设计根据金属型铸造工艺的一些特点,为了保证铸件质量,简化金属型结构,充分发挥它的技术经济效益,首先必须对铸件的结构进行分析,并制订合理的铸件工艺1 铸件结构的工艺性分析金属型铸造结构工艺性的好坏,是保证铸件质量,发挥金属型铸造优点的先决条件合理的铸造构应遵循下列原则:1 )铸造结构不应阻碍出型,防碍收缩;2 )厚差不能太大,以免造成各部分温差悬殊,从而引起铸件缩裂和缩松;3 )限制金属型铸件的最小壁厚另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当2 铸件在金属型中的浇注位置铸件的浇注位置直接关系到型芯和分型面的数量液体金属的导入位置,冒口的补缩效果,排气的通畅程度以及金属型的复杂程度等选择浇注位置的原则如下:1 .保证金属液在充型时流功平稳,排气方便,避免液流卷气和金属被氧化;2. 有利于顺序凝固,补缩良好,以保证获得组织致密的铸件;3 .型芯数目应尽量减少,安放方便稳定而且易于出型;4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等3 铸性分型面的选择分型面形式一般有垂直水平和综合分类(垂直水平混合分型或曲面分型)三种选择分型面的原则如下:1 .为简化金属型结构,提高稿件精度,对形状教简单的铸件最好都布置在半型内,或大部分布置在半型内;2 .分型面数目应尽量少,保证铸件外形美观,铸件出型和下芯方便;3 .选择的分型面应保证设置浇冒口方便,金属充型时流动平稳,有利于型腔里的气体排出;4 .分型面不得选在加工基准面上;5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量4 浇铸系统设计根据金属型铸造的某些特点,在设计浇注系统时须注意以下几点:金属浇注速度大,超过砂型的约 20 %其次,在液体金属充型时,型腔里的气体要能顺利排除,其流向应尽可能与液流方向一致,顺利的将气体挤向冒口或出气冒口;此外,应注意使液体金属在充型时流动平稳,不产生涡流,不冲击型壁或型芯,更不可产生飞溅金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类1 )顶注式,其热分布较合理,有利于顺序凝固,可减少金属液的消耗,但金属液流动不平稳,易进法,铸件高时,易冲击型胶底部或型芯若用于浇注铝合金件,一般只适用于铸件高度小于 100 毫米的简单件;2 )底注式,金属液流动较平稳,有利于排气,但温度分布不合理,不利于铸件顺利凝固;3 )侧注式,兼有上述两者的优点,金属液流动平稳,便于集渣,排气等,但金属液消耗大,浇口清理工作量大金属型浇注系统的结构与砂型铸造基本相似,但由于金属型壁不透气,导热能力强,因此要求浇注系统结构,能有利于降低金属液流速,流动平稳,减少其对型壁的冲刷除应保证型腔内气体有充裕的时间排除外,还保证在充型过程中不得产生喷溅当用金属型浇注黑色金属时,由于铸件冷速大,液流的粘度急剧增加,因此多采用封闭式浇口,其各部分截面积比例为: F 内: F 横: F 直= 1 :1.15 : 1.255 冒口设计金属型铸造的冒口和砂型铸造时具有同等的作用:即为补缩集渣和排气它的设计原则也与砂型用冒口相同由于金属型冷却速度大,而冒口又常采用保温涂料或砂层,因此金属型的冒口尺寸可比砂型的冒口小4.4.6 金属型铸件的工艺参数由于金属型工艺的特点,其铸件的工艺参数与砂型铸件略有区别金属型铸件的线收缩率不仅与合金的线收缩有关,还与铸件结构铸件在金属型中收缩受阻的情况铸件出型温度,金属型受热后的膨胀及尺寸变化等因素有关,其取值还要考虑在试浇过程中留有修改尺寸的余地为取出金属型芯和铸件,在铸件的出芯和出型方向应取适当斜度,对各种不同合金铸件的铸造斜度参阅有关手册金属型铸件精度一般比砂型铸件高,所以加工裕量可较小,一般在 0.5 ~4mm 之间在确定铸件工艺参数之后,就可绘制金属型铸件工艺图,该图与砂型铸件的工艺图基本相同金属型的设计铸件工艺图绘制之后,就可进行金属型设计设计内容主要包括确定金属型的结构尺寸型芯排气系统和顶杆机构等对设计的金属型应力求结构简单,加工方便,选材合理,安全可靠 . 金属型的结构形式1 金属型的结构形式金属型的结构取决于铸件形状尺寸大小;分型面数量;合金种类和生产批量等条件按分型面位置,金属型结构有以下几种形式:1 .整体金属型,铸型无分型面,结构简单,但它只适用于形状简单,无分型面的铸件;2 .水平分型金属型,它适用于薄壁轮状铸件3 .垂直分型金属型,这类金属型便于开设浇冒口和排气系统,开合型方便,容易实现机械化生产;多用于生产简单的小铸件;4 .综合分型金属型:它由两个或两个以上的分型面组成,甚至由活块组成,一般用于复杂铸件的生产操作方便,生产中广泛采用2 金属型主体设计金属型主体系指构成型腔,用于形成铸件外形的部分主体结构与铸件大小,其在型中的浇注位置,分型面以及合金的种类等有关在设计时应力求使型腔的尺寸准确;便于开设浇注系统和排气系统,铸件出型方便,有足够的强度和刚度等3 金属型芯的设计根据铸件的复杂情况和合金的种类可采用不同材料的型芯一般浇注薄壁复杂件或高熔点合金(如锈钢铸铁)时,多采用砂芯,而在浇注低熔点合金(如铝镁合金)时,大多采用金属芯在同一铸件上也可砂芯和金属芯并用4 金属型的排气在设计金属型时就必须有排气设施,其排气的方式有以下几种:1 .利用分型面或型腔零件的组合面的间隙进行排气2 .开排气槽即在分型面或型腔零件的组合面上,芯座或顶杆表面上做排气槽3 .设排气孔排气孔一般开设在金属型的最高处4. 排气塞是金属型常用的排气设施5 顶出铸件机构设计金属型腔的凹凸部分,对铸件的收缩会有阻碍,铸件出型时就会有阻力,必须采用顶出机构,方可将铸件项出在设计顶出机构时,须注意下面几点:防止顶伤铸件,即防止铸件被顶变形或在铸件表面顶出凹坑;防止顶杆卡死,首先是顶杆与顶杆孔的配合间隙要适当如果间隙过大易钻入金属,过小则可能造成卡死的现象根据经验最好采用 D4 / dC4 级配合6 金属型的定位导向及锁紧机构金属型合型时,要求两半型定位准确,一般采用两种办法,即定位销定位和止口定位对于上下分型,而分型面为圆形时,可采用止口定位,而对于矩形分型面大多采用定位销定位定位销应设在分型面轮廓之内,当金属型本身尺寸较大,而自身的重量也较大时,要保证开合型定位方便,可采导向形式7 金属型材料的选择从金属型的破坏原因分析可以看到,制造金属型的材料,应消足下列要求:耐热性和导热性好,反复受热时不变形,不破坏;应具有一定的强度韧性及耐磨性,机械加工性好铸铁是金属型最常用的材料其加工性能好,价廉,一般工厂均能自制,并且它又耐热耐磨,是一种较合适的金属型材料只是在要求高时,才使用碳钢和低合金钢采用铝合金制造金属型,在国外已引起注意,铝型表面可进行阳极氧化处理,而获得一层由 Al2O3 及Al2O3·H2O 组成的氧化膜,其熔点和硬度都较高,而且耐热耐磨据报导这种铝金属型,如采用水冷措施,它不仅可铸造铝件和铜件,同样也可用来浇注黑色金属铸件建筑用钢材规格型号建筑用钢材建筑用钢材可以分为钢结构用钢材,及土建用钢材钢结构用钢材主要为低合金钢(Q345系列)及普通结构钢(Q235系列)板材,部分重要结构设计中要求钢材采用带有z15,Z25,Z35等Z向性能要求的材料轻钢主结构多采用Q235材料,重钢主结构多采用Q345材料,预埋地脚螺栓多采用Q235圆钢,拉条多为热轧钢筋,另外角钢槽钢H型钢等型钢也有少量使用土建钢材主要为螺纹钢圆钢线材及型钢等。
钢材小知识
钢材小知识钢材作为一种重要的金属材料,在我们日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
它具有很多独特的特性和用途。
本文将介绍一些关于钢材的小知识,帮助读者更好地了解这种材料。
1. 钢材的分类钢材可以按照不同的标准和性质进行分类。
常见的分类方法包括按成分分类、按用途分类和按生产工艺分类。
按成分分类:钢材根据其主要成分的含量可以分为低碳钢、中碳钢、高碳钢和合金钢等。
不同成分的钢材具有不同的硬度、强度和耐腐蚀性能。
按用途分类:钢材根据其用途可以分为结构钢、特种钢、不锈钢、耐磨钢等。
不同用途的钢材具有不同的机械性能和特殊化学成分,以满足特定的工程需求。
按生产工艺分类:钢材根据其生产工艺可以分为炼钢、轧钢和锻造钢等。
每种工艺都会对钢材的组织结构和性能产生影响。
2. 钢材的优点钢材具有许多优点,使其成为广泛应用的材料之一。
钢材具有优异的机械性能。
由于钢材的晶格结构紧密,其硬度和强度较高,能够承受较大的载荷和变形,具有良好的耐久性和韧性。
钢材具有良好的可塑性和可加工性。
钢材可以通过冷加工、热加工和塑性变形等工艺进行成型和加工,可以生产出各种形状和尺寸的零件和构件。
钢材还具有良好的耐腐蚀性能。
一些特种钢材,如不锈钢,具有高度的抗氧化和耐蚀性能,可以在潮湿、腐蚀性环境中长期使用。
钢材还具有良好的可再生性。
钢材可以通过回收和再利用的方式减少对自然资源的消耗,有利于可持续发展。
3. 钢材的应用领域钢材广泛应用于各个领域,包括建筑、制造业、交通运输、能源等。
在建筑领域,钢材被用于制造结构钢材、钢筋和钢板等,用于建造桥梁、高楼大厦和其他重要的基础设施。
在制造业中,钢材被广泛用于汽车、机械设备、家电和工具等的制造。
钢材的高强度和耐磨性使得这些产品更加坚固耐用。
在交通运输领域,钢材被用于制造船舶、飞机、火车轨道和汽车框架等。
钢材的轻量化和高强度可以提高交通工具的性能和安全性。
在能源领域,钢材被用于制造石油钻探设备、核电设备和风力发电设备等。
钢材基础知识
钢材基础知识一、钢的分类方法钢的分类方法多种多样,其主要方法有八种:1.按品质分类(1) 普通钢(磷P≤0.045%,硫S≤0.050%)(2) 优质钢(P、S均≤0.035%)(3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)2.按化学成份分类(1) 碳素钢:a.低碳钢(碳C≤0.25%);b.中碳钢(碳C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(碳C≤0.60%)。
(2) 合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%);b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%);c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。
3.按成形方法分类(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。
4.按金相组织分类(1) 退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体);b.共析钢(珠光体);c.过共析钢(珠光体+渗碳体);d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。
(2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。
(3) 无相变或部分发生相变的。
5.按用途分类(1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。
(2) 结构钢a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
b.弹簧钢c.轴承钢(3) 工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。
(4) 特殊性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。
(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
6.综合分类(1)普通钢 a.碳素结构钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。
b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢(2)优质钢(包括高级优质钢)a.结构钢:(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢;(f)特定用途优质结构钢。
钢材基本认识知识点总结
钢材基本认识知识点总结一、钢材的定义钢是一种由铁和碳组成的合金材料,含碳量小于2%。
通常情况下,含碳量小于0.25%的铁合金称为低碳钢;含碳量在0.25%~0.6%之间的铁合金称为中碳钢;含碳量在0.6%~2.1%之间的铁合金称为高碳钢。
二、钢材的分类根据用途和组织结构,钢材可以分为结构钢、工具钢和特殊钢三大类。
1. 结构钢结构钢是用于制造建筑结构、桥梁、管道、机械设备等的钢材,根据强度的不同可以分为普通碳素结构钢、高强度结构钢、耐候结构钢等。
2. 工具钢工具钢是用于制造刀具、模具、冲压件等的钢材,根据用途的不同可以分为冷作工具钢、热作工具钢、高速钢等。
3. 特殊钢特殊钢是用于特殊工程和特殊要求的钢材,根据成分的不同可以分为合金钢、耐磨耐热钢、不锈钢等。
三、钢材的性能1. 机械性能钢材的机械性能包括强度、硬度、塑性、韧性和冲击性能等。
强度是钢材抵抗外部力的能力,硬度是钢材抵抗表面压迫的能力,塑性是钢材在受力下的变形能力,韧性是钢材在受力下的抗断裂能力,冲击性能是钢材在受到冲击载荷时的能量吸收能力。
2. 物理性能钢材的物理性能包括密度、导热性、导电性、磁性等。
密度是钢材的质量和体积的比值,导热性是钢材导热的能力,导电性是钢材导电的能力,磁性是钢材受外磁场作用而产生磁化的性质。
3. 化学性能钢材的化学性能包括成分、脆性、氧化性等。
成分是钢材的化学组成,脆性是钢材在低温或高温条件下的易断裂性,氧化性是钢材在高温条件下与氧气的化学反应性。
四、钢材的生产工艺钢材的生产工艺主要包括炼铁、炼钢和轧制三个过程。
1. 炼铁炼铁是将铁矿石经过熔炼或还原得到生铁的过程,主要包括装料、还原、熔融和出铁四个阶段。
2. 炼钢炼钢是将生铁中的杂质去除并控制成分和温度得到钢的过程,主要包括炼铁渣的吹炼、精炼和钢水调温三个阶段。
3. 轧制轧制是将炼钢得到的钢坯通过轧机轧制成不同形状和尺寸的成品的过程,主要包括粗轧、精轧、整形、酸洗和表面处理五个阶段。
《钢板知识大全》word版
一、管材的分类1、按生产方法分类(1)无缝管——热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管(2)焊管(a)按工艺分——电弧焊管、电阻焊管(高频、低频)、气焊管、炉焊管(b)按焊缝分——直缝焊管、螺旋焊管2、按断面形状分类(1)简单断面钢管——圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、半圆形钢圆、其他(2)复杂断面钢管——不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形钢管、圆锥形钢管、波纹形钢管、表壳钢管、其他3、按壁厚分类——薄壁钢管、厚壁钢管4、按用途分类——管道用钢管、热工设备用钢管、机械工业用钢管、石油、地质钻探用钢管、容器钢管、化学工业用钢管、特殊用途钢管、其他实用文档二、无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。
钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。
钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。
用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,如滚动轴承套圈、千斤顶套等,目前已广泛用钢管来制造。
钢管还是各种常规武器不可缺少的材料,枪管、炮筒等都要钢管来制造。
钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。
由于在周长相等的条件下,圆面积最大,用圆形管可以输送更多的流体。
此外,圆环截面在承受内部或外部径向压力时,受力较均匀,因此,绝大多数钢管是圆管。
但是,圆管也有一定的局限性,如在受平面弯曲的条件下,圆管就不如方、矩形管抗弯强度大,一些农机具骨架、钢木家具等就常用方、矩形管。
根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。
1.结构用无缝钢管(GB/T8162-1999)是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。
2.流体输送用无缝钢管(GB/T8163-1999)是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。
钢材基础知识大全
钢材基础知识(一)第一部分??? 基础知识一、钢及其分类1、按冶炼方法分类:平炉钢:包括碳素钢和低合金钢。
按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。
转炉钢:包括碳素钢和低合金钢。
按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。
电炉钢:主要是合金钢。
按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。
沸腾钢、镇静钢和半镇静钢:按脱氧程度和浇注制度不同区分。
2、按化学成分分类:碳素钢:是铁和碳的合金。
据中除铁和碳之外,含有硅、锰、磷和硫等元素。
按含碳量不同可分为低碳(C<%)、中碳(C:%%)和高碳(C>%)钢三类。
碳含量小于%的钢称工业纯铁。
普通低合金钢:在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素(如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等,其总量不超过3%)。
而获得较好综合性能的钢种。
合金钢:是含有一种或多种适量合金元素的钢种,具有良好和特殊性能。
按合金元素总含量不同可分为低合金(总量<5%)、中合金(合金总量在5%-10%)和高合金(总量>10%)钢三类。
3、按用途分类:结构钢:按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。
建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。
机械用钢用于制造机器或机械零件。
工具钢:用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。
特殊钢:具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类,包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。
二、钢材及其分类炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯,钢锭或钢坯经压力加工成钢材(钢铁产品)。
钢材种类很多,一般可分为型、板、管和丝四大类。
1、型钢类型钢品种很多,是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。
按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。
前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢;后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。
直径在的小圆钢称线材。
2、钢板类是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。
按厚度不同分薄板(厚度<4mm)、中板(厚度4-25mm)和厚板(厚度>25mm)三种。
史上最全钢材基本知识汇总重点讲义资料
史上最全钢材基本知识汇总一、钢材机械性能1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo(MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB)。
洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
钢材基本知识大全(新手必看)
钢材基本知识大全(新手必看)钢铁知识大全钢材机械性能介绍1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/ mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
钢材基本资料
钢材基本资料(一)常用钢种:1、碳素结构钢国家标准GB700-2006《碳素结构钢》中规定,牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。
其中以“Q”代表屈服点;屈服点数值共分195Mpa、215Mpa、235Mpa、和275Mpa四种;质量等级以硫、磷等杂质含量有多到少,分别用A、B、C、D符号表示;脱氧方法以F表示沸腾钢、Z、ZT表示镇静钢和特殊镇静钢,Z和ZT在钢的牌号中予以省略。
碳素结构钢的化学成分:碳素结构钢的力学性能:不同牌号的碳素钢在工程中有不同的应用。
Q195——强度不高,塑形、韧性、加工性能于焊接性能好,主要用于轧制薄板和盘条等。
Q215——与Q195钢基本相同,其强度稍高,大量用作螺栓等。
Q235——强度适中,有良好的承载性,又具有较好的塑形和韧性,可焊接和可加工性也较好,是钢结构常用的牌号,大量制作成钢筋、型钢和钢板。
Q235A一般用于只承受动荷载作用的钢结构,Q235B适用于承受动荷载焊接的普通钢结构,Q235C用于承受动荷载焊接的重要钢结构,Q235D适合用于低温环境适用的承受动荷载焊接的重要钢结构。
沸腾钢不得用于直接承受重级动荷载的焊接结构。
2、优质碳素结构钢按国家标准GB/T699-1999《优质碳素结构钢》的规定,优质碳素结构钢大部分是镇静钢,对有害杂质含量有严格控制,质量稳定,综合性能好,但成本较高。
优质碳素结构钢分为普通锰含量(0.35%~0.8%)和较高锰含量(0.7%~1.2%)两大组。
3、低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是一种在碳素刚的基础上添加总量小于5%的一种或多种合金元素的钢材。
合金元素有:硅、猛、钒、铌、铬镍及稀土元素等。
根据国家GB 1591-94《低合金高强度结构钢》的规定,低合金高强度结构钢分为Q295、Q345、Q390、Q420和Q460共五个编号。
每个牌号根据硫、磷等有害杂质的含量,分为A、B、C、D和E五个等级。
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材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)
钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度
二、黑色金属和有色金属
1、黑色金属
是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸铁(液状,含碳量大于2.11%的铁碳合金),把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸铁件。
b.弹簧钢
c.轴承钢
(3)工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。
(4)特殊性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。
(5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
6、综合分类
b.工具钢:(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。
c.特殊性能钢:(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;(c)电热合金钢;(d)电工用钢;(e)高锰耐磨钢。
7、按冶炼方法分类
(1)按炉种分
a.转炉钢:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或(a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢;(c)顶吹转炉钢。
①通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。屈服点数值(单位为MPa)和表1中规定的质量等级(A、B、C、D、E)、脱氧方法(F、b、Z、TZ)等符号,按顺序组成牌号。例如:碳素结构钢牌号表示为:Q235AF,Q235BZ;低合金高强度结构钢牌号表示为:Q345C,Q345D。
Q235BZ表示屈服点值≥235MPa、质量等级为B级的镇静碳素结构钢。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
(3)维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。
⑤特级优质碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%),在牌号后加符号“E”。例如:平均含碳量为0.45%的特级优质碳素结构钢,其牌号表示为“45E”。
优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同(65、70、85、65Mn钢在GB/T1222和GB/T699两个标准中同时分别存在)。
低合金高强度结构钢有镇静钢和特殊镇静钢,但牌号尾部不加写表示脱氧方法的符号。
②专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表1中规定的代表产品用途的符号等表示,例如:压力容器用钢牌号表示为“Q345R”;耐候钢其牌号表示为Q340NH;Q295HP焊接气瓶用钢牌号;Q390g锅炉用钢牌号;Q420q桥梁用钢牌号。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
含碳量低于2.11%的铁碳合金称为钢,把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。
2、有色金属
又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属:铂、金、银等和稀有金属,包括放射性的铀、镭等。
③较高含锰量的优质碳素结构钢,在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。例如:平均含碳量为0.50%,含锰量为0.70%~1.00%的钢,其牌号表示为“50Mn”。
④高级优质碳素结构钢(S、P分别≤0.030%),在牌号后加符号“A”。例如:平均含碳量为0.45%的高级优质碳素结构钢,其牌号表示为“45A”。
(2)洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,一般采用汉语拼音的缩写字母表示。
③钢中主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。
采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时,一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时,可改用第二个字母或第三个字母,或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。
三、钢的分类
钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种:
1、按品质分类
(1)普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)
(2)优质钢(P、S均≤0.035%)
(3)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)
2、按化学成份分类
(1)碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。
有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度(σb)
材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo(MPa)。
Q235和Q345这两个牌号是工程用钢最典型,生产和使用量最大,用途最广泛的牌号。这两牌号几乎世界各国都有。
碳素结构钢的牌号组成中,镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略,例如:质量等级分别为C级和D级的Q235钢,其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ,但可以省略为Q235C和Q235D。
3、合金结构钢和合金弹簧钢牌号表示方法
①合金结构钢牌号采用阿拉伯数字和标准的化学元素符号表示。
用两位阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计),放在牌号头部。
合金元素含量表示方法为:平均含量小于1.50%时,牌号中仅标明元素,一般不标明含量;平均合金含量为1.50%~2.49%、2.50%~3.49%、3.50%~4.49%、4.50%~5.49%、……时,在合金元素后相应写成2、3、4、5……。
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一、钢材机械性能
1.屈服点(σs)
钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs=Ps/Fo(MPa)。
2.屈服强度(σ0.2)
③根据需要,通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(表示平均含碳量,以万分之几计)和化学元素符号,按顺序表示;专用低合金高强度结构钢的牌号,也可以采用两位阿拉伯数字(表示平均含碳量,以万分之几计)和化学元素符号,以及一些规定的代表产品用途的符号,按顺序表示。
2、优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表示方法
4、易切削钢牌号表示方法
易切削钢采用标准化学元素符号、规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)。
①加硫易切削钢和加硫、磷易切削钢,在符号“Y”和阿拉伯数字后不加易切削元素符号。例如:平均含碳量为0.15%的易切削钢,其牌号表示为“Y15”。
②较高含锰量的加硫或加硫、磷易切削钢在符号“Y”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如:平均含碳量为0.40%,含锰量为1.20%~1.55%的易切削钢,其牌号表示为“Y40Mn”。
b.电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。
(2)按脱氧程度和浇注制度分
a.沸腾钢;b.半镇静钢;c.镇静钢;d.特殊镇静钢。
四、我国钢号表示方法概述
产品牌号的表示,一般采用采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即:
①钢号中化学元素采用国际化学符号表示,例如Si、Mn、Cr……等。混合稀土元素用“RE”(或“Xt”)表示。
暂时没有可采用的汉字及汉语拼音的,采用符号为英文字母。
五、我国钢号表示方法的细分说明
1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法
以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。牌号表示方法,由钢的屈服点或屈服强度的汉语拼音字母、屈服点或屈服强度数值,钢的质量等级等部分组成,还有的钢加脱氧程度,实际是4个部分组成。
(2)正火状态的:a.珠光体钢;变的
5、按用途分类
(1)建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。
(2)结构钢:
a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
专用合金结构钢牌号尚应在牌号头部(或尾部)加表1中规定代表产品用途的符号。例如,铆螺专用的30CrMnSi钢,钢号表示为ML30CrMnSi。
②合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。
例如:碳、硅、锰的平均含量分别为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢,其牌号表示为“60Si2Mn”。高级优质弹簧钢,在牌号尾部加符号“A”,其牌号表示为“60Si2MnA”。