合金钢简介.doc
常用合金钢
常用合金钢(知识扩展)一.合金钢分类与编号二.低合金结构钢Q345、Q420 三. 机器零件用钢40Cr、65Mn、60Mn2Si、20Cr、20CrMnTi、GCr15 四.合金工具钢9SiCr、CrWMn、W18Cr4V、Cr124Cr5MoSiV 五.特殊性能钢1Cr13、9Cr18、1Cr17、1Cr18Ni9Ti、ZGMn13 合金钢分类 1.按合金元素含量多少分类:按合金元素含量多少分类:按合金元素含量多少分类低合金钢(合金总量低于5 %)中合金钢(合金总量为5 %~10 %)高合金钢(合金总量高于10 %)2.按用途分类:按用途分类:按用途分类合金结构钢低合金结构钢(也称普通低合金钢) 合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢滚珠轴承钢合金工具钢合金刃具钢(含低合金刃具钢、高速钢) 合金模具钢(含冷模具钢、热模具钢) 量具用钢特殊性能钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢合金钢编号首部用数字标明碳质量分数: 结构钢以万分之一为单位的数字(两位数), 工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字(一位数)来表示碳质量分数,而工具钢的碳质量分数超过1%时,碳质量分数不标出。
在表明碳质量分数数字之后,用元素的化学符号表明钢中主要合金元素,质量分数由其后面的数字标明:平均质量分数少于 1.5%时不标数, 平均质量分数为 1.5%~2.49%、 2.5%~3.49%……时,相应地标以2、3……。
专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明. 如GCr15表示碳质量分数约1.0%、铬质量分数约 1.5%(特例)的滚珠轴承钢. Y40Mn,表示碳质量分数为0.4%、锰质量分数少于 1.5%的易切削钢. 普通低合金钢Q345 用途主要用于制造桥梁,船舶,车辆,锅炉,压力容器,输油输气管道,大型钢结构等.在热轧空冷状态下使用,组织为细晶粒的F+P,不再热处理. 化学成分wt% C Mn Si V Nb Ti 0.015 0.18 ~ 1.0 ~0.55 0.02 0.20 1.6 ~0.15 ~0.06 厚度mm <16 16~35 35~50 σs MPa ≥345 ≥325 ≥295 σb MPa 470~630 0.02 ~0.2 机械性能δ5 % Akv(20℃) J 34 21~22 GB/T1591-1994 Q345包括旧钢号12MnV ,14MnNb ,16Mn ,18Nb ,16MnCu Q420 普通低合金钢在正火状态下使用,组织为F+S 化学成分wt% V Nb Ti 0.02 ~0.2 0.015 ~0.06 0.02 ~0.2 δ5 % C ≤0.20 厚度mm <16 Mn Si Cr ≤0.40 Ni ≤0.70 1.0 ~0.55 1.7 34 18~19 16~35 GB/T1591-1994 ≥380 35~50 Q345包括旧钢号15MnVN ,14MnVTiRE 机械性能σs MPa σb MPa ≥420 520~680 ≥400 Akv(20℃) J 合金调质钢(低淬透性) 40Cr 热处理毛坯尺寸<25mm 用途:用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件,如机床齿轮、主轴、汽车发动机曲轴、连杆、螺栓、进气阀主要化学成分wt% C Mn Si Cr Mo 机械性能(≥)退火态H B 淬火℃回火℃σb σs δ5 ψ Akv % % J MP MP a a 0.37 0.5 0.17 0.8 0.07 850 520 980 785 9 45 47 2 0 油水~~~~~0.44 0.8 0.37 1.1 0.12 7 油(GB/T3077-1999)合金弹簧钢钢号C 65Mn 60Mn2Si 主要成分w % Mn Si Cr 热处理淬火℃回火℃机械性能σs MPa σb MPa δ10 ψ % % 65Mn 0.62 ~0.70 60Si2 0.56 Mn ~0.64 0.90 ~1.20 0.60 ~0.90 0.17 ~0.37 1.50 ~2.00 ≤ 830 540 0.25 油800 1000 8 30 ≤ 870 480 1200 1300 5 0.35 油GB/T1222-1985 25 65Mn 60Mn2Si钢应用举例:截面≤25mm的弹簧,例如车箱缓冲卷簧合金渗碳钢(低淬透性合金渗碳钢低淬透性) 20Cr 低淬透性用途:可制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件.能同时承受强烈的摩擦磨损,较大的交变载荷,特别是冲击载荷机械性能(≥)主要化学成分wt% 热处理℃C Mn Si Cr 渗预淬回σb σs δ ψ Akv 5 碳备火火MP M J % % a P 处 a 理0.17 0.5 0.20 0.7 9 ~~~~3 0.24 0.8 0.40 1.0 0 8 8 0 水油780 2 0 ~820 0 水, 油8 3 5 5 4 0 毛坯尺寸m m 10 4 47 <0 1 5 GB/T3077-1999 合金渗碳钢(中淬透性合金渗碳钢中淬透性) 中淬透性20CrMnTi 主要化学成分wt% C Mn Si Cr Ti 毛渗预淬回σb σs δ ψ Ak 坯尺v 碳备火火MP MP % % 2 0 寸处℃m a a 理J m 9 3 0 8 8 0 油7 2 7 0 0 0 油1 85 1 4 55 < 0 0 0 5 15 8 GB/T3077-1999 0 热处理℃机械性能(≥)0.17 0.80 0.1 1.0 7~~~~0.23 1.10 0.3 1.3 7 0.04 ~0.10 滚珠轴承钢GCr15 用途:制造滚动轴承的滚动体(滚珠、滚柱、滚针),内外套圈等. 或制造精密量具、冷冲模、机床丝杠等耐磨件. 淬回回火火后火℃HRC ℃0.95 1.40 0.15 0.25 820 150 62 62~壁厚< 14mm,外径250mm 66 的套圈.直径25~200mm ~~~~~~的钢球.直径约25mm的滚1.05 1.65 0.35 0.45 840 160 柱. (GB/T18254-2002)主要化学成分wt% C Cr Si Mn 热处理规范性能主要用途低合金刃具钢9SiCr CrWMn 热处理Cr 油淬火淬火温度℃硬度HRC 化学成分wt% 钢号 C Mn Si 回火回火温度℃硬度HRC 应用举例9SiCr 0.85 0.3 1.2 ~~~0.95 0.6 1.6 CrWMn 860 180 60 板牙丝锥钻头~~~铰刀齿轮铣刀880 ≥ 200 62 冷冲模冷轧辊0.9 0.8 0.15 0.9 820 62 140 62 板牙拉刀量规~~~1.2 ~~形状复杂高精~~160 65 度的冲模等 1.05 1.1 0.35 W1.2 840 ~1.5 (GB/T1299-2000、GB/T9943-1988)0.95 ~1.25 高速钢C Mn Si W18Cr4V (18-4-1) Cr W V 制造高速切削用车0.7~0.1~0.2~3.8~17.5~1.0~刀,刨刀、钻头、0.8 0.4 0.4 4.4 19.0 1.4 铣刀等HV 950 750 550 350 100 300 500 使用温度℃700 冷模具钢Cr12 用途用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模和拉丝模等,工作温度不超过300 ℃. 要求不高的冷模具用9SiCr等低合金刃具钢制造. Cr12大型冷模具用钢,热处理变形很小,制造重载和形状复杂的模具. 化学成分wt % 用途举例C Si Mn Cr V 2.00~≤0.40 ≤0.40 11.50~0.15~冷冲模 2.30 13.50 0.30 拉延模压印模油淬火退火回火滚丝模温度硬度温度温度硬度HB HRC ℃℃℃870~207~950~200~450 58~64 900 255 1000 GB/T1299-2000 热模具钢 C 0.32~0.42 Si 0.80 ~ 1.20 退火温度℃硬度HB 4Cr5MoSiV 化学成分wt % Mn Cr Mo ≤0.40 4.50~1.00~5.50 1.50 用途举例V 0.30 热镦模、~0.50 压铸模、热挤压模、油淬火回火精锻模温度℃温度℃硬度HRC 840~209~1000~540~40~54 900 229 1025 650 BG/T1299-2000 组织为回火马氏体粒状碳化物和少量残余奥氏体.为了保证热硬性,要进行多次回火. 量具用钢量具钢号平样板或卡板一般量规与块规高精度量规与块规抗蚀量具10、20或50、55、60、60Mn、65Mn T10A、T12A、9SiCr Cr(刃具钢)、CrMn、GCr15 4Cr13, 9Cr18(不锈钢) GCr15块规热处理一年内每10 mm长度的尺寸变量不超过0.1 ~0.2 ?m. 高精度且形状复杂的量规与块规CrWMn(低变形钢) 不锈钢不锈钢是指在大气和一般介质中具有很高耐腐蚀性的钢种. 马氏体不锈钢1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等, 它们在氧化性介质中都有足够的耐蚀性, 碳含量低的1Cr13、2Cr13钢耐蚀性较好,且有较好的机械性能,3Cr13、4Cr13 钢因碳含量增加,强度和耐磨性提高,但耐蚀性降低. 铁素体型不锈钢1Cr17、1Cr17Ti等,这类钢的铬质量分数为17%~30%,碳质量分数低于0.15%,为单相铁素体组织,耐蚀性比Cr13型钢更好, 在退火或正火状态下使用,强度较低、塑性很好. 1Cr13船用螺旋桨奥氏体型不锈钢Cr18Ni9型(即18-8型不锈钢),奥氏体不锈钢碳含量很低(约0.1%),耐蚀性很好。
合金钢的类别与牌号
碳素钢、合金钢的类别以及牌号一、碳素钢的分类、合金钢的分类碳素钢:含碳量大于%,小于%的碳素合金钢;1、碳素钢的分类:1按含碳量分:低碳钢含碳量小于%、中碳钢含碳量%%、高碳钢含碳量大于%2按用途分:结构钢含碳量小于%、工具钢含碳量大于%3按质量硫、磷含量大小分:普通钢、优质钢、高级优质钢;2、合金钢的分类按用途分:合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢按合金含量分:低合金钢小于5%、中合金钢5%--10%、高合金钢大于10%;二、碳素钢、合金钢的牌号产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来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;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;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和规定的质量等级、脱氧方法等符号,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;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;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以万分之几计平均含碳量和标准的元素符号组成;专用低合金高强度结构钢的牌号,除一般组成外,尚应加写表1中规定代表产品用途的符号;2、优质碳素结构钢牌号表示方法优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字以万分之几计表示平均含碳量或阿拉伯数字和元素符号、表1中规定的符号组合成牌号;①沸腾钢和半镇静钢,在牌号尾部分别加符号“F”和“b”;例如:平均含碳量为%的沸腾钢,其牌号表示为“08F”;平均含碳量为%的半镇静钢,其牌号表示为“10b”;②镇静钢S、P分别≤%一般不标符号;例如:平均含碳量为%的镇静钢,其牌号表示为“45”;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%,含锰量为%~%的钢,其牌号表示为“50Mn”;④高级优质碳素结构钢S、P分别≤%,在牌号后加符号“A”;例如:平均含碳量为%的高级优质碳素结构钢,其牌号表示为“45A”;⑤特级优质碳素结构钢S≤%、P≤%,在牌号后加符号“E”;例如:平均含碳量为%的特级优质碳素结构钢,其牌号表示为“45E”;3、优质碳素弹簧钢牌号表示方法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/T 699两个标准中同时分别存在;4、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%时,牌号中仅标明元素,一般不标明含量;平均合金含量为%~%、%~%、%~%、%~%、……时,在合金元素后相应写成2、3、4、5……; 例如:碳、铬、锰、硅的平均含量分别为%、%、%、%的合金结构钢,当S、P含量分别≤%时,其牌号表示为“30CrMnSi”; 高级优质合金结构钢S、P含量分别≤%,在牌号尾部加符号“A”表示;例如:“30 CrMnSiA”; 特级优质合金结构钢S≤%、P≤%,在牌号尾部加符号“E”,例如:“30CrM nSiE”;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%、%、%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”;5、易切削钢牌号表示方法易切削钢采用标准化学元素符号、表1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%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%,含锰量为%~%的易切削钢,其牌号表示为“Y40Mn”;③含钙、铅等易切削元素的易切削钢,在符号“Y”和阿拉伯数字后加易切削元素符号;例如:“Y15Pb”、“Y45Ca”;6、工具钢牌号表示方法工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类;①碳素工具钢采用标准化学元素符号、表1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千分之几计;a.普通含锰量碳素工具钢,在工具钢符号“T”后为阿拉伯数字;例如:平均含碳量为%的碳素工具钢,其牌号表示为“T8”;b.较高含锰量的碳素工具钢,在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号;例如:“ T8Mn”;c.高级优质碳素工具钢,在牌号尾部加“A”;例如:“T8MnA”;②合金工具钢和高速工具钢合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同;采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示,但一般不标明平均含碳量数字,例如:平均含碳量为% ,含铬、钼,钒含量分别为%、%、%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr12MoV”;平均含碳量为%,含钨、钼、铬、钒含量分别为%、%、%、%的高速工具钢,其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”;若平均含碳量小于%时,可采用一位阿拉伯数字表示含碳量以千分之几计;例如:平均含碳量为%,含锰量为%,含硅量为%的合金工具钢,其牌号表示为“8MnSi”;低铬平均含铬量<%合金工具钢,在含铬量以千分之几计前加数字“0”;例如:平均含铬量为%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr06”;7、不锈钢和耐热钢的牌号表示方法不锈钢和耐热钢牌号采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示,为切削不锈钢、易切削耐热钢在牌号头部加“Y”;一般用一位阿拉伯数字表示平均含碳量以千分之几计;当平均含碳量≥%时,用两位阿拉伯数字表示;当含碳量上限<%时,以“0”表示含碳量;当含碳量上限≤%,>%时超低碳,以“03”表示含碳量;当含碳量上限≤%时极低碳,以“01”表示含碳量;含碳量没有规定下限时,采用阿拉伯数字表示含碳量的上限数字;合金元素含量表示方法同合金结构钢;例如:平均含碳量为%,含铬量为13%的不锈钢,其牌号表示为“2Cr13”;含碳量上限为%,平均含铬量为18%,含镍量为9%的铬镍不锈钢,其牌号表示为“0Cr18Ni9”;含碳量上限为%,平均含铬量为17%的加硫易切削铬不锈钢,其牌号表示为“Y1Cr17”;平均含碳量为%,含铬量为17%的高碳铬不锈钢,其牌号表示为“11Cr7”;含碳量上限为%,平均含铬量为19%,含镍量为10%的超低碳不锈钢,其牌号表示为“03Cr19Ni10”;含碳量上限为%,平均含铬量为19%,含镍量为11%的极低碳不锈钢,其牌号表示为“01Cr19Ni11”。
合金钢的类别与牌号
碳素钢、合金钢的类别以及牌号一、碳素钢的分类、合金钢的分类碳素钢:含碳量大于0.0218%,小于2.11%的碳素合金钢。
1、碳素钢的分类:1)按含碳量分:低碳钢(含碳量小于0.25%)、中碳钢(含碳量0.25%----0.60%)、高碳钢(含碳量大于0.60%)2)按用途分:结构钢(含碳量小于0.70%)、工具钢(含碳量大于0.70%)3)按质量(硫、磷含量大小)分:普通钢、优质钢、高级优质钢。
2、合金钢的分类按用途分:合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢按合金含量分:低合金钢(小于5%)、中合金钢(5%--10%)、高合金钢(大于10%)。
二、碳素钢、合金钢的牌号产品牌号的暗示,一般采取汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来暗示采取汉语拼音字母暗示产品名称、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。
1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号暗示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。
通用结构钢采取代表屈服点的拼音字母“Q”。
屈服点数值(单位为MPa)和规定的质量等级、脱氧方法等符号,按顺序组成牌号。
例如:碳素结构钢牌号暗示为:Q235AF,Q235BZ;低合金高强度结构钢牌号暗示为:Q345C,Q345D。
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,其牌号暗示应为Q235CZ和Q235DTZ,但可以省略为Q235C和 Q235D专用结构钢一般采取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暗示,例如:压力容器用钢牌号暗示为“Q345R”;耐候钢其牌号暗示为:Q340NH。
根据需要,通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采取两位阿拉伯数字(以万分之几计平均含碳量)和尺度的元素符号组成;专用低合金高强度结构钢的牌号,除一般组成外,尚应加写表1中规定代表产品用途的符号。
合金钢及其技术要求有哪些
合金钢及其技术要求有哪些以合金钢及其技术要求为标题,本文将介绍合金钢的定义、特点以及技术要求,以帮助读者更好地了解这类材料。
一、合金钢的定义合金钢是指通过在普通钢中加入一定比例的合金元素,以改变钢的性能和特性的钢材。
合金元素可以是铬、镍、钼、钛、钒等元素,使钢材具有更好的耐蚀性、耐磨性、高温强度等特点。
二、合金钢的特点1. 高强度:合金钢相比普通钢具有更高的强度,可以承受更大的力和荷载。
2. 良好的耐蚀性:合金钢中的合金元素能够有效地提高钢材的耐蚀性,延长钢材的使用寿命。
3. 良好的耐磨性:合金钢具有较高的硬度,能够抵抗磨损和磨蚀,适用于需要抵御磨损的工作环境。
4. 良好的高温强度:合金钢具有较高的高温强度和耐热性,适用于高温工作环境。
5. 可焊性好:合金钢的焊接性能较好,便于加工和制造。
三、合金钢的技术要求1. 化学成分要求:合金钢中的合金元素的含量要严格控制在一定范围内,以确保钢材的性能和特性。
2. 机械性能要求:合金钢的强度、韧性、硬度等机械性能要符合相应的标准和要求。
3. 特殊性能要求:根据具体的使用环境和要求,合金钢可能需要具备耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性等特殊性能。
4. 加工工艺要求:合金钢的加工工艺和热处理工艺要符合相应的标准和要求,以保证钢材的性能和质量。
5. 检测要求:合金钢需要经过严格的检测和测试,包括化学成分分析、机械性能测试、非破坏性检测等,以确保钢材的质量和性能符合要求。
6. 表面处理要求:合金钢可能需要进行表面处理,如镀层、喷涂等,以提高钢材的耐蚀性和装饰性。
合金钢是通过在普通钢中加入合金元素来改变钢的性能和特性的钢材。
合金钢具有高强度、良好的耐蚀性、耐磨性、高温强度等特点。
在生产制造中,合金钢需要满足化学成分要求、机械性能要求、特殊性能要求、加工工艺要求、检测要求和表面处理要求等技术要求,以确保钢材的质量和性能符合要求。
通过合理选择和应用合金钢,可以满足不同领域对材料性能的需求,推动工业和技术的发展。
合金钢的类别与牌号
碳素钢、合金钢的类型以及牌号一、碳素钢的分类、合金钢的分类碳素钢:含碳量大于0.0218%,小于2.11%的碳素合金钢.1、碳素钢的分类:1)按含碳量分:矮碳钢(含碳量小于0.25%)、中碳钢(含碳量0.25%----0.60%)、下碳钢(含碳量大于0.60%)2)按用途分:结构钢(含碳量小于0.70%)、工具钢(含碳量大于0.70%)3)按品量(硫、磷含量大小)分:一般钢、劣量钢、下档劣量钢.2、合金钢的分类按用途分:合金结构钢、合金工具钢、特殊本能钢按合金含量分:矮合金钢(小于5%)、中合金钢(5%--10%)、下合金钢(大于10%).二、碳素钢、合金钢的牌号产品牌号的表示,普遍采与汉语拼音字母,化教元素标记战阿推伯数字相分离的要领去表示采与汉语拼音字母表示产品称呼、用途、个性战工艺要领时,普遍从代表产品称呼的汉语拼音中采用第一个字母.当战另一个产品所采用的字母沉复时,可改用第二个字母或者第三个字母,或者共时采用二个汉字中的第一个拼音字母.1、碳素结构钢战矮合金下强度结构牌号表示要领以上用钢常常分为通用钢战博用钢二大类.通用结构钢采与代表伸服面的拼音字母“Q”.伸服面数值(单位为MPa)战确定的品量等第、脱氧要领等标记,按程序组成牌号.比圆:碳素结构钢牌号表示为:Q235AF,Q235BZ;矮合金下强度结构钢牌号表示为:Q345C,Q345D.碳素结构钢的牌号组成中,镇定钢标记“Z”战特殊镇定钢标记“TZ”不妨简略,比圆:品量等第分别为C级战D级的Q235钢,其牌号表示应为Q235CZ战Q235DTZ,但是不妨简略为Q235C战Q235D博用结构钢普遍采与代表钢伸服面的标记“Q”、伸服面数值战表1中确定的代表产品用途的标记等表示,比圆:压力容器用钢牌号表示为“Q345R”;耐候钢其牌号表示为:Q340NH.根据需要,通用矮合金下强度结构钢的牌号也不妨采与二位阿推伯数字(以万分之几计仄衡含碳量)战尺度的元素标记组成;博用矮合金下强度结构钢的牌号,除普遍组成中,尚应加写表1中确定代表产品用途的标记.2、劣量碳素结构钢牌号表示要领劣量碳素结构钢采与二位阿推伯数字(以万分之几计表示仄衡含碳量)或者阿推伯数字战元素符号、表1中确定的标记推拢成牌号.①沸腾钢战半镇定钢,正在牌号尾部分别加标记“F”战“b”.比圆:仄衡含碳量为0.08%的沸腾钢,其牌号表示为“08F”;仄衡含碳量为0.10%的半镇定钢,其牌号表示为“10b”.②镇定钢(S、P分别≤0.035%)普遍不标标记.比圆:仄衡含碳量为0.45%的镇定钢,其牌号表示为“45”.③较下含锰量的劣量碳素结构钢,正在表示仄衡含碳量的阿推伯数字后加锰元素标记.比圆:仄衡含碳量为0.50%,含锰量为0.70%~1.00%的钢,其牌号表示为“50Mn”.④下档劣量碳素结构钢(S、P分别≤0.030%),正在牌号后加标记“A”.比圆:仄衡含碳量为0.45%的下档劣量碳素结构钢,其牌号表示为“45A”.⑤特级劣量碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%),正在牌号后加标记“E”.比圆:仄衡含碳量为0.45%的特级劣量碳素结构钢,其牌号表示为“45E”.3、劣量碳素弹簧钢牌号表示要领劣量碳素弹簧钢牌号的表示要领与劣量碳素结构钢牌号表示要领相共(65、70、85、65Mn钢正在GB/T1222战GB/T 699二个尺度中共时分别存留).4、合金结构钢战合金弹簧钢牌号表示要领①合金结构钢牌号采与阿推伯数字战尺度的化教元素标记表示.用二位阿推伯数字表示仄衡含碳量(以万分之几计),搁正在牌号头部.合金元素含量表示要领为:仄衡含量小于1.50%时,牌号中仅标明元素,普遍不标明含量;仄衡合金含量为1.50%~2.49%、2.50%~3.49%、3.50%~4.49%、4.50%~5.49%、……时,正在合金元素后相映写成2、3、4、5…….比圆:碳、铬、锰、硅的仄衡含量分别为0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢,当S、P含量分别≤0.035%时,其牌号表示为“30CrMnSi”.下档劣量合金结构钢(S、P含量分别≤0.025%),正在牌号尾部加标记“A”表示.比圆:“30 CrMnSiA”.特级劣量合金结构钢(S≤0.015%、P ≤0.025%),正在牌号尾部加标记“E”,比圆:“30CrM nSiE”.②合金弹簧钢牌号的表示要领与合金结构钢相共.比圆:碳、硅、锰的仄衡含量分别为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢,其牌号表示为“60Si2Mn”.下档劣量弹簧钢,正在牌号尾部加标记“A”,其牌号表示为“60Si2MnA”.5、易切削钢牌号表示要领易切削钢采与尺度化教元素标记、表1确定的标记战阿推伯数字表示.阿推伯数字表示仄衡含碳量(以万分之几计).①加硫易切削钢战加硫、磷易切削钢,正在标记“Y”战阿推伯数字后不加易切削元素标记.比圆:仄衡含碳量为0.15%的易切削钢,其牌号表示为“Y15”.②较下含锰量的加硫或者加硫、磷易切削钢正在标记“Y”战阿推伯数字后加锰元素标记.比圆:仄衡含碳量为0.40%,含锰量为 1.20%~1.55%的易切削钢,其牌号表示为“Y40Mn”.③含钙、铅等易切削元素的易切削钢,正在标记“Y”战阿推伯数字后加易切削元素标记.比圆:“Y15Pb”、“Y45Ca”.6、工具钢牌号表示要领工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢战下速工具钢三类.①碳素工具钢采与尺度化教元素标记、表1确定的标记战阿推伯数字表示.阿推伯数字表示仄衡含碳量(以千分之几计).a.一般含锰量碳素工具钢,正在工具钢标记“T”后为阿推伯数字.比圆:仄衡含碳量为0.80%的碳素工具钢,其牌号表示为“T8”.b.较下含锰量的碳素工具钢,正在工具钢标记“T”战阿推伯数字后加锰元素标记.比圆:“ T8Mn”.c.下档劣量碳素工具钢,正在牌号尾部加“A”.比圆:“T8MnA”.②合金工具钢战下速工具钢合金工具钢、下速工具钢牌号表示要领与合金结构钢牌号表示要领相共.采与尺度确定的合金元素标记战阿推伯数字表示,但是普遍不标明仄衡含碳量数字,比圆:仄衡含碳量为1.60% ,含铬、钼,钒含量分别为11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr12MoV”;仄衡含碳量为0.85%,含钨、钼、铬、钒含量分别为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%的下速工具钢,其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”.若仄衡含碳量小于1.00%时,可采与一位阿推伯数字表示含碳量(以千分之几计).比圆:仄衡含碳量为0.80%,含锰量为0.95%,含硅量为0.45%的合金工具钢,其牌号表示为“8MnSi”.矮铬(仄衡含铬量<1.00%)合金工具钢,正在含铬量(以千分之几计)前加数字“0”.比圆:仄衡含铬量为0.60%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr06”.7、不锈钢战耐热钢的牌号表示要领不锈钢战耐热钢牌号采与尺度确定的合金元素标记战阿推伯数字表示,为切削不锈钢、易切削耐热钢正在牌号头部加“Y”.普遍用一位阿推伯数字表示仄衡含碳量(以千分之几计);当仄衡含碳量≥1.00%时,用二位阿推伯数字表示;当含碳量上限<0.10%时,以“0”表示含碳量;当含碳量上限≤0.03%,>0.01%时(超矮碳),以“03”表示含碳量;当含碳量上限(≤0.01%时极矮碳),以“01”表示含碳量.含碳量不确定下限时,采与阿推伯数字表示含碳量的上限数字.合金元素含量表示要领共合金结构钢.比圆:仄衡含碳量为0.20%,含铬量为13%的不锈钢,其牌号表示为“2Cr13”;含碳量上限为0.08%,仄衡含铬量为18%,含镍量为9%的铬镍不锈钢,其牌号表示为“0Cr18Ni9”;含碳量上限为0.12%,仄衡含铬量为17%的加硫易切削铬不锈钢,其牌号表示为“Y1Cr17”;仄衡含碳量为1.10%,含铬量为17%的下碳铬不锈钢,其牌号表示为“11Cr7”;含碳量上限为0.03%,仄衡含铬量为19%,含镍量为10%的超矮碳不锈钢,其牌号表示为“03Cr19Ni10”;含碳量上限为0.01%,仄衡含铬量为19%,含镍量为11%的极矮碳不锈钢,其牌号表示为“01Cr19Ni11”。
各种型号钢性能及用途
各种型号钢性能及用途钢是一种重要的材料,其性能和用途各不相同。
以下是一些不同型号钢的性能和用途的详细介绍。
1.碳结构钢碳结构钢是最基本的钢材,含有少量碳元素。
这种钢具有良好的机械性能,如高强度、韧性和可塑性。
其用途广泛,包括建筑、汽车制造、舰船建造、机械制造等领域。
2.不锈钢不锈钢含有至少10.5%的铬元素,这使得它具有抗腐蚀性能。
不锈钢可根据其含有的其他元素类型来分类,如奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢等。
不锈钢广泛应用于食品加工、医疗设备、化学工业、建筑装饰等领域。
3.合金钢合金钢是通过向普通钢中添加其他元素来改变其性能的钢材。
添加的合金元素可以提高钢的硬度、耐磨性、耐蚀性和高温性能等。
合金钢根据其添加的合金元素不同可分为高速钢、耐热钢、耐腐蚀钢等。
合金钢广泛用于刀具制造、航空航天、化工设备、锅炉制造等领域。
4.高速钢高速钢是一种高硬度、高耐磨性的合金钢,适用于高速切削、冲击和耐磨等要求较高的情况。
高速钢广泛用于制造刀具、加工设备和汽车零部件等。
5.耐热钢耐热钢是一种具有较高耐热性能的钢材,能够在高温下保持较好的力学性能和耐腐蚀性能。
耐热钢广泛应用于锅炉、石化、电力等行业,用于制造耐热容器、加热元件和烧结等设备。
6.耐腐蚀钢耐腐蚀钢是一种具有良好抗腐蚀性能的钢材,适用于酸、碱、盐等腐蚀性介质的工作环境。
耐腐蚀钢广泛用于化工、海洋工程、环境保护等领域,用于制造储罐、管道、化工设备和海洋平台等。
总结而言,钢的性能和用途多种多样。
不同型号的钢有不同的机械性能、耐腐蚀性能和耐高温性能,因此在各个领域具有广泛的应用。
善于选择合适的钢材,可以提高产品的性能和寿命。
合金钢资料
名解1.合金钢:为提高钢的机械、物理、化学及工艺性能,以满足使用上的需要,钢中加入一定量的铬、镍、钨、钴及稀土等元素,这种钢称为合金钢。
2.耐磨钢:耐磨损性能强的钢铁材料的总称,高温下为单一奥氏体组织。
3.无磁钢:指的是具有轻度磁性的钢材,一般为奥氏体组织。
4.低温钢:适于在0℃以下应用的合金钢,一般为奥氏体组织。
5.高温合金:适用于600℃以上,以铁、镍、钴为基体的合金。
6.导热系数:是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度,在1秒钟内,通过1平方米面积传递的热量7.温轧:在低于热轧温度而高于室温的情况下进行的轧制。
8.无论碳素钢还是合金钢,热轧工艺过程中,加热、轧制、精整、(包括剪切或锯切,以及矫直等)这三个主要工序,皆是不可避免的。
9.合金钢材轧制所用的坯料有:钢锭、连铸坯、锻坯、轧坯。
10.合金钢钢坯生产:合金钢材轧制车间用的钢坯,从生产方法分三类:(1)利用连续铸造方法生产的连铸坯;(2)利用锻造方法将钢锭锻压成锻坯(3)利用轧制方法将钢锭轧为轧坯。
11.生产连续化的发展,又产生了连铸--连锻方法生产的锻坯,以及连铸-连轧方法生产的轧坯。
这种连续化生产钢坯有点:(1)节约能源(2)节省厂地(3)生产周期短(4)降低成本。
12.依据用途,连铸坯的横断面形状有:圆形,方形,长方坯,异形。
13.圆断面连铸坯主要用作生产钢管的坯料。
方断面连铸坯主要用作轧型钢的坯料。
长方形连铸坯按用途可分为用于冷轧的薄板连铸坯,用于热轧板带的薄板坯连铸坯,以及板坯连铸坯。
14.用于钢锭锻造开坯的锻造设备有:(1)汽锤(2)水压机(3)液压快锻机(4)精锻机(5)摆锻机。
15.导热系数:(1)合金钢的导热系数多数小于碳钢(2)≤900℃时,碳钢的导热系数随温度增加而下降,高合金钢(合金元素大于8%)的导热系数随温度增加而增加,低合金钢(合金元素4%-8%)的导热系数随温度增加而降低(3)大于900℃时,所有钢导热系数随温度增加而增加。
合金钢材料简要介绍
合金钢板合金钢板steel sheet(s) and plate(s)钢板是平板状,矩形的,可直接轧制或由宽钢带剪切而成。
钢板按厚度分,薄钢板<4毫米(最薄0.2毫米),厚钢板4~60毫米,特厚钢板60~115毫米。
[1]钢板按轧制分,分热轧的和冷轧的。
薄板的宽度为500~1500毫米;厚的宽度为600~3000毫米。
薄板按钢种分,有普[1][2]通钢、优质钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等;按专业用途分,有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等;按表面涂镀层分,有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。
厚钢板的钢种大体上和薄钢板相同。
在品各方面,除了桥梁钢板、锅炉钢板、汽车制造钢板、压力容器钢板和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外,有些品种的钢板如汽车大梁钢板(厚2.5~10毫米)、花纹钢板(厚2.5~8毫米)、不锈钢板、耐热钢板等品种是同薄板交叉的。
另,钢板还有材质一说,并不是所有的钢板都是一样的,材质不一样,其钢板所用到的地方,也不一样。
合金钢(一)概述随着科学技术和工业的发展,对材料提出了更高的要求,如更高的强度,抗高温、高压、低温,耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求,碳钢已不能完全满足要求。
碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足:(1) 淬透性低一般情况下,碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强比较低如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。
40钢的σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。
(3) 回火稳定性差由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。
(4) 不能满足特殊性能的要求碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使用性能的需求。
合金钢材 (2)
合金钢材1. 简介合金钢是一种由铁和其他元素(如碳、铬、镍、钼等)合金化制成的钢材。
相比普通钢材,合金钢具有更高的强度、硬度和耐磨性。
由于其出色的性能,合金钢广泛用于制造工程机械、汽车零部件、航空航天器材和船舶等领域。
2. 合金钢的种类合金钢可以根据其成分和性能分为多种不同的类型,下面介绍几种常见的合金钢。
2.1. 碳钢碳钢中主要合金元素是碳,通常含碳量在0.2%至2.11%之间。
碳可以提高钢的硬度和强度,但会降低其韧性。
碳钢广泛应用于建筑和桥梁等领域。
2.2. 铬钢铬钢中添加了铬元素,通常含铬量在12%至30%之间。
铬能提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能。
铬钢常用于制造不锈钢、汽车零部件和压力容器等。
2.3. 镍钢镍钢中加入了镍元素,通常含镍量在3%至25%之间。
镍能提高钢的韧性和耐腐蚀性。
镍钢广泛应用于船舶和航空航天器材等领域。
2.4. 钼钢钼钢中添加了钼元素,通常含钼量在0.25%至5%之间。
钼能提高钢的强度和韧性,同时还具有耐磨性和耐高温性能。
钼钢常用于制造高速切削工具和先进的合金材料。
3. 合金钢的制造合金钢的制造过程可以分为以下几个步骤:3.1. 配料首先,根据合金钢的配方要求,将铁矿石、废钢、回炉料等原料按照一定比例混合。
同时,根据不同的合金元素要求,加入适量的合金元素粉末。
3.2. 炼钢配料完成后,原料进入炼钢炉进行冶炼。
在冶炼过程中,高温下的还原剂将氧化铁还原为金属铁,并与合金元素结合,形成合金钢。
3.3. 出钢冶炼完成后,将熔融的合金钢浇铸成坯料。
根据需要,坯料可以进一步加工成不同形状的钢材,如板材、型材、圆钢等。
3.4. 热处理为了提高合金钢的性能,常常需要进行热处理。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
通过热处理,可以改善合金钢的硬度、强度和韧性。
4. 合金钢的应用合金钢由于其优异的性能,被广泛应用于各个领域。
•在工程机械制造中,合金钢可用于制造挖掘机斗齿、履带链轮以及高强度的传动轴等零部件。
低合金钢中合金钢高合金钢
低合金钢中合金钢高合金钢分析
低合金钢、中合金钢、高合金钢都是合金钢的分类,它们的主要区别在于合金元素的总含量和组成。
低合金钢是指合金元素总含量小于或等于5%的合金钢,其中包含碳、锰、硅、磷、硫等元素。
低合金钢具有良好的综合性能,如强度高、韧性好、耐磨、耐腐蚀等,广泛应用于建筑、机械制造等领域。
例如,30CrMo、40Cr等就是低合金钢的代表。
中合金钢是指合金元素总含量在5%到10%之间的合金钢,其中除了碳、锰、硅、磷、硫等元素外,还含有一定量的合金元素,如铬、镍、钼等。
中合金钢具有较好的热处理性能和机械性能,能够满足一些特殊场合的需求。
例如,40CrNiMo就是中合金钢的代表。
高合金钢是指合金元素总含量大于10%的合金钢,其中含有大量的合金元素,如铬、镍、钼、钨等。
高合金钢具有极佳的耐磨性、耐腐蚀性和高温性能,适用于一些极端环境下的应用。
例如,高速切削用高碳高铬钢就是高合金钢的代表。
总的来说,低合金钢、中合金钢、高合金钢的合金元素总含量逐渐增加,它们的机械性能和适应环境的能力也逐渐提高。
在选择使用时,需要根据具体的应用场景和需求来决定使用哪种类型的合金钢。
钢碳钢和合金钢
碳素钢1.概述钢分为碳素钢简称碳钢和合金两大类;碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金;工业用碳钢的含碳量一般为0.05%~1.35%;为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等,冶炼中有目的地加入一些合金元素如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等,这种钢称为合金钢;合金钢的分类方法有多种,常见的有以下两种;1按用途分类分为三类:合金结构钢,用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件;合金结构钢,用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具;特殊性能钢,具有特殊物理和化学性能的钢,如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等;2铵合金元素总含量多少分类分为三类:低合金钢,合金元素总含量小于5%;中合金钢,合金元素总含量为5%~10%;高合金钢,合金元素总含量大于10%;2.合金钢牌号的表示方法合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的;①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同,以万分之一的碳作为单位,如首部数字为45,则表示平均含碳量为0.45%;合金工具钢以千分之一的碳作为单位,如首部数字为5,则表示平均含碳量为0.5%;②在表示含碳量的数字后面,用元素的化学符号表示出所含的合金元素;合金元素的含量以百分之几表示,当平均含量小于1.5%时,只标明元素符号,不标含量;如25Mn2V,表示平均含碳量为0.25%,含锰量约为2%,含钒量小于1.5%的合金结构钢;又如9SiCr,表示平均含碳量为0.9%,含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢;③对于含碳量超过1.0%的合金工具钢,则在牌号中不表示含碳量;如CrWMn钢,表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢;但也有特例,高速钢的含碳量小于1.0%,牌号中也不表示含碳量;如W18Cr4V钢,其含碳量仅为0.7%~0.8%;④特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同;如2Cr13,表示平均含碳量为0.2%,含铬量约为13%的不锈钢;⑤有些特殊用钢,则用专门的表示方法,如滚动轴承钢,其牌号以G表示,不标含碳量,铬的平均含量用千分之几表示;如GCr15,表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢;⑥对于高级优质钢,在钢号末尾加一个“A”字,如38CrMoAIA;低合金工具钢中常用的有9Mn2v、9SiCr、CrWMn等;9SiCr可用于制作丝锥、板牙等;由于铬、硅同时加入,淬透性明显提高,油淬直径可达40~50mm;同时还能强化铁素体,尤其是硅的强化作用显着;另外Cr还能细化碳化物,使之均匀分部,因而耐磨性提高,不易崩刀;Si 还能提高回火稳定性,使钢在250~300℃仍能保持HRC60以上;9SiCr可采用分级或等温淬火,以减少变形,因而常用于指作形状复杂的、要求变形小的刀具;硅使钢在加热时容易脱碳,退火后硬度偏高HB217~241,造成切削加工困难,热处理时要予以注意;CrWMn钢的含碳量为0.90%~1.05%,铬、钨、锰同时加入,使钢具有更高的硬度64~66HRC 和耐磨性,但红硬性不如9CrSi;但CrWMn钢热处理后变形小,故称微变形钢;主要用来制造较精密的低速刀具,如长铰刀、拉刀等;是指碳含量低于2%,并有少量、以及、硫等杂质的碳合金;工业上应用的碳含量一般不超过1.4%;这是因为含碳量超过此量后,钢现出很大的硬脆性,并且加工困难,失去生产和使用价值;碳素钢按其质量不同可分为和优质碳素结构钢二类;优质碳素结构钢规定硫、磷的允许含量比普通碳素钢低 ,所以综合性能比普通碳素钢好;1生产制造方法;碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行;转炉一般冶炼普通碳素钢,而平炉可以冶炼各种优质钢;近年来氧气顶吹转炉技术发展很快,有趋势可代替平炉炼钢;将炼好的钢液注入钢锭模,就得到各种钢锭;钢锭经过锻压或轧制后便加工成各种形状的和锻件;钢锭经过压力加工后,能够改善钢的内部组织和夹杂物分布,所以同样成分的钢材要比钢锭的性能优越一些;2用途;碳素钢主要用来制造强度要求不高的机器零件和各种构件;广泛应用于机械制造的各个方面;如、、等;它是一种应用最广、用途最大的钢材;2.主要生产及输往国家、地区我国的鞍山钢厂、宝山钢厂、上海钢厂、太原钢厂、重庆钢厂、天津钢厂等是出口碳素钢的主要产地;一般碳素钢多加工成型材,如角钢、扁钢、等输往日本、香港、东南亚、中东等国家和地区;3.主要进口生产国家我国主要从日本、俄罗斯、德国、东欧等国家进口;与其他钢类相比,碳素钢进口数量最多;进口到货后缺重问题较为突出;收用货部门要加强到货后重量的验收;4.种类碳素钢按含碳量可划分为低碳钢、中碳钢和高碳钢;高碳钢属于工具钢,详见“工具钢”部分;低碳钢如20号钢一般多用来制作渗碳零件;工艺是先进行渗碳处理,随后进行淬火和低温回火;经这样处理后零件表面具有较高的硬度而心部具有良好的塑性;而中碳钢如45号钢根据使用条件不同,热处理方式也不同;一般做热加工使用的要进行调质处理,即淬火后高温回火;其他条件使用的可进行正火处理;5.规格及外观质量碳素钢的品种主要有、扁钢、方钢等;经冷、热加工后钢材的表面不得有裂缝、结疤、夹杂、折叠和发纹等缺陷;尺寸和允许公差必须符合相应品种国家标准的要求;6.成分现把国标、日本标准中某些主要钢号的化学成分列举,如表6 ―7―20;表6-7-20碳素钢化学成分指标S30C、S45C钢号中Ni-Cr应小于0.35%,其他国家的标准号有EN10083T―91.ГОСТ1050 等;7.物理性能现把国标、日本标准中某些主要钢号的机械性能如表6―7 ―21;表6-7-21碳素钢物理性能指标8.包装裸装,国产钢按钢号在端部进行涂色,详见GB/T699-88标准规定;9.注意事项碳素钢淬火时通常采用水冷,但对小尺寸的中碳钢,尤其是直径为8―12mm的45号钢淬火时容易产生裂纹,这是一个较为复杂的问题;目前采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动,或者采用油冷,可避免出现裂纹;JB/T5300—1991通用阀门材料规定碳素钢制阀门的适用温度范围为-30~450℃;SH3064—1994石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收标准中,规定碳素钢制阀门的适用温度为-20~425℃;使用下限规定为-20℃,是为了与GB150—1998钢制压力容器相一致;ASME B16.34—2004 法兰和焊接端阀门压力-温度额定值基准中规定:WCB、A105碳素钢适用温度范围为-29~425℃,不允许在425℃以上长期使用;这是因为碳素钢在425℃以上有石墨化倾向;引自调节阀实用手册根据实际经验来看:对于碳钢,当应用温度超过400度的时间就不能用WCB、WCC等碳钢,材料的物理性质会发生改变,此时就推荐用低合金刚以上的材料如WC6.WC9等;对于斑竹这句话“个人认为调节阀在使用用中还需要考虑介质压力对阀体强度的影响,随着压力的增高,最高使用温度会有所下降;”说的也比较模糊;对于调节阀,材料的选型是比较复杂的,需要知道工况最好有几个,参数包括流量FLOW ,入口压力 INPUT PRESSURE ,出口压力 OUT PRESSURE 工作温度:TEMP 另外还要设计压力、温度:DESIGN PRESSURE、TEMP 泄露等级:ALLOWABLE LEAKAGE 另外对于选用气动、电动执行机构要有规定;更正:上面是我的回答,这句话是正确的:根据实际经验来看:对于碳钢,当应用温度超过400度的时间就不能用WCB、WCC碳钢,材料的物理性质会发生改变,就是石墨化,此时就推荐用低合金刚以上的材料如WC6.WC9等;是最后一句说的有问题,调节阀材料的选择我们一般只考虑工质特点,设计温度,压力就可以拉;但是对于调节阀口径的选择是一件很复杂的事情.需要很多计算.对于斑竹说的:个人认为调节阀在使用用中还需要考虑介质压力对阀体强度的影响,随着压力的增高,最高使用温度会有所下降;这句话也很对.但是我们对于闸阀来看,我们是这样选材料的,根据问题我们就可以选出材料,然后根据ANSI B 16.34-2004制定的温压标准,我们根据该材料的设计温度下的不同的压力等级CLASS所对应的许用压力,该许用压力大于设计压力时其对应的压力等级即为所要选用的压力等级.注意:在一定的温度下,压力等级CLASS越高,许用压力就越大,比如,343摄氏度,CLASS 1500 时,对应的许用压力为18.512MP,如果我们设计压力为28MP,这时我们就看CLASS 2500 ,对应的最大许用压力30.854MP,那么我们就选CLASS 2500,就是 WCB CLASS2500 ,然后我们再根据接管的尺寸选公称通径.另外:同一压力等级下,温度越高,许用压力就越小拉.以上是没有考虑别的因素,比如腐蚀的工质等等,呵呵,我们的产品工质都是水或蒸汽,所以这是习惯的模式.对于调节阀,大家考虑一下是否也可以同样的方法来选择材料.当然假如工质为水;。
1021合金钢成分
1021合金钢成分1021合金钢是一种低碳钢,其主要成分包括碳、铁、锰、硫和磷。
下面将详细介绍1021合金钢的成分及其特点。
1. 碳(Carbon)碳是钢材中最主要的合金元素之一,对钢材的性能有着重要影响。
1021合金钢的碳含量较低,一般在0.18%到0.23%之间。
低碳含量使得1021合金钢具有良好的可焊性和可加工性,但同时也降低了其硬度和强度。
2. 铁(Iron)铁是钢材的基本成分,占据了合金钢中的绝大部分。
铁的存在使得1021合金钢具有良好的韧性和可塑性,能够适应各种加工和应力环境。
3. 锰(Manganese)锰是一种重要的合金元素,对钢材的强度和韧性具有显著影响。
1021合金钢中的锰含量一般在0.60%到0.90%之间,较高的锰含量可以提高钢材的强度和硬度,但也会降低其可塑性。
4. 硫(Sulfur)硫是一种有害的杂质元素,会对钢材的性能产生负面影响。
1021合金钢中的硫含量一般控制在0.05%以下,以保证钢材的纯净度和可加工性。
5. 磷(Phosphorus)磷是另一种有害的杂质元素,对钢材的冷脆性和可焊性有影响。
1021合金钢中的磷含量一般控制在0.04%以下,以确保钢材的良好可焊性和机械性能。
1021合金钢是一种低碳钢,其主要成分包括碳、铁、锰、硫和磷。
碳含量较低使得该钢具有良好的可焊性和可加工性,但同时也降低了其硬度和强度。
适当的锰含量可以提高钢材的强度和硬度,但过高的含量会降低其可塑性。
硫和磷是有害杂质元素,其含量需要控制在较低水平,以确保钢材的纯净度和可焊性。
1021合金钢在一些低强度和低硬度要求的应用中具有广泛的用途,如制造机械零件、弹簧和螺栓等。
合金钢含量分类
还不了解合金钢?一文来了解不同含量的合
金钢
合金钢是由铁、碳和其他元素(如钼、锰、铬等)组成的合金。
它拥有比普通钢更高的硬度、强度和抗腐蚀性,同时也更加耐磨。
其中,合金钢的含量会对其性能有不同的影响。
下面我们来了解不同含
量的合金钢。
1. 低合金钢(含量小于5%)
这类型的合金钢在硬度、强度和韧性等方面都比较适中,因此被
广泛用于汽车、航空和航天工业。
另外,在制造锅炉、管道等大型设
备时也常用低合金钢。
2. 中合金钢(含量5%-10%)
这一类合金钢的硬度和强度相比低合金钢有所提高,因此被广泛
用于制造机械设备、发动机和轴承等。
它也被用来制造一些特殊材料,如高速钢和热处理钢等。
3. 高合金钢(含量大于10%)
这一类合金钢的含量非常高,因此它拥有极高的硬度和强度,而
且在高温环境下失去的强度也比其他合金钢要少。
因此,高合金钢在
制造耐高温零件时被广泛使用,如航天器和核反应堆。
总之,合金钢的含量对其性能有很大影响,我们可以根据自己的需求选择不同含量的合金钢。
合金钢的类别与牌号
碳素钢、合金钢的类别以及牌号一、碳素钢的分类、合金钢的分类碳素钢:含碳量大于0.0218%,小于2.11%的碳素合金钢。
1、碳素钢的分类:1)按含碳量分:低碳钢(含碳量小于0.25%)、中碳钢(含碳量0.25%----0.60%)、高碳钢(含碳量大于0.60%)2)按用途分:结构钢(含碳量小于0.70%)、工具钢(含碳量大于0.70%)3)按质量(硫、磷含量大小)分:普通钢、优质钢、高级优质钢。
2、合金钢的分类按用途分:合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢按合金含量分:低合金钢(小于5%)、中合金钢(5%--10%)、高合金钢(大于10%)。
二、碳素钢、合金钢的牌号产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来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。
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。
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)和规定的质量等级、脱氧方法等符号,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。
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。
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(以万分之几计平均含碳量)和标准的元素符号组成;专用低合金高强度结构钢的牌号,除一般组成外,尚应加写表1中规定代表产品用途的符号。
合金钢材料参数表
合金钢材料参数表合金钢是一种通过合金化提高其性能的钢材。
合金化通常涉及添加元素如铬、镍、钼、钒等,以改善钢的硬度、耐腐蚀性、耐磨性等性能。
以下是一般合金钢材料参数表中可能包含的一些常见参数:1.成分(化学元素含量):•确定钢的基本化学成分,包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等。
合金钢还包含其他合金元素如铬、镍、钼等。
2.强度和硬度:•抗拉强度(Tensile Strength):材料抵抗拉伸力的能力。
•屈服强度(Yield Strength):在材料发生塑性变形前的最大应力。
•硬度(Hardness):材料抵抗表面划痕、穿刺或切削的能力。
3.延伸性和冷脆温度:•伸长率(Elongation):材料在拉伸过程中发生的变形程度。
•冷脆温度(Cold Brittleness Temperature):在这个温度以下,合金钢的韧性降低,易发生脆断。
4.热处理性能:•回火硬化性能(Tempering Hardness):经过回火处理后的硬度。
•淬火硬化性能(Quenching Hardness):经过淬火处理后的硬度。
5.耐蚀性:•耐腐蚀性(Corrosion Resistance):材料在特定环境中抵抗腐蚀的能力。
6.热物理性能:•导热系数(Thermal Conductivity):材料导热的能力。
•线膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion):材料在温度变化时线膨胀的比率。
7.电导率:•电导率(Electrical Conductivity):材料导电的能力。
8.特殊性能:•抗疲劳性能(Fatigue Strength):材料在交变载荷下的抗疲劳能力。
•冲击韧性(Impact Toughness):材料在冲击负载下的抵抗能力。
需要注意的是,具体的合金钢参数表可能会因不同牌号和用途而有所不同。
生产厂家和标准组织通常提供详细的技术规格书,其中包含特定合金钢的详细参数。
高温合金钢熔点
高温合金钢熔点【原创实用版】目录1.引言:介绍高温合金钢的概念和特性2.高温合金钢的熔点范围3.影响高温合金钢熔点的因素4.高温合金钢的应用领域5.结论:总结高温合金钢的熔点特点及其在各领域的作用正文1.引言高温合金钢是一种具有优异的高温强度、抗氧化性和抗热疲劳性能的合金材料。
它主要应用于高温、高压等极端环境下的工业领域,如航空航天、核能、石油化工等。
高温合金钢的优异性能使其在各个领域中具有广泛的应用前景。
然而,高温合金钢的熔点范围以及影响其熔点的因素却鲜为人知。
本文将对这些问题进行详细解答。
2.高温合金钢的熔点范围高温合金钢的熔点范围并没有一个固定的数值,因为它的熔点受多种因素影响,如成分、工艺等。
一般情况下,高温合金钢的熔点在 1300 摄氏度至 1500 摄氏度之间。
不过,这个范围仅供参考,实际情况会因具体的合金成分而有所不同。
3.影响高温合金钢熔点的因素高温合金钢的熔点受多种因素影响,主要包括以下几点:(1) 成分:高温合金钢的主要成分是铁、铬、镍等,这些元素的比例不同,会导致熔点发生变化。
一般来说,合金中元素的比例越高,熔点就越低。
(2) 工艺:高温合金钢的生产工艺也会影响其熔点。
例如,熔炼、热处理等过程中的温度和时间参数会对合金的熔点产生影响。
(3) 环境:高温合金钢所处的环境也会对其熔点产生影响。
例如,在高温、高压的环境下,合金钢的熔点可能会有所降低。
4.高温合金钢的应用领域高温合金钢在多个领域具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面:(1) 航空航天:发动机、涡轮、航空电子设备等部件对材料的高温性能有很高的要求,高温合金钢可以满足这些需求。
(2) 核能:核反应堆、核聚变等设备需要承受高温、高压等极端环境,高温合金钢具有很好的抗热应变和抗腐蚀性能,可以保证设备的安全运行。
(3) 石油化工:高温合金钢在石油化工领域的锅炉、热交换器等设备中有着广泛的应用。
(4) 其他领域:如汽车、火车、船舶等交通运输领域,高温合金钢也有着广泛的应用前景。
合金钢碳素钢
合金钢碳素钢
合金钢和碳素钢都是重要的金属材料,它们在工业、建筑、汽车、航空等领域中广泛使用。
合金钢是由铁、碳和其他元素(如铬、钼、镍等)组成的合金,具有高强度、高韧性、抗腐蚀性能好等特点。
碳素钢则是由铁和碳组成的,具有良好的可加工性和耐磨性。
合金钢和碳素钢的主要区别在于合金钢中添加了其他元素,这些元素能够提高合金钢的性能。
例如,铬能够提高钢的抗腐蚀性,钼能够提高钢的硬度和耐磨性,镍能够提高钢的强度和韧性。
相比之下,碳素钢只含有铁和碳,因此其性能相对较为简单。
在使用过程中,合金钢和碳素钢的选择取决于具体的工作条件和要求。
对于需要高强度、高韧性、抗腐蚀性、耐磨性等性能要求高的场合,常常选择合金钢。
而对于需要良好的可加工性和低成本的场合,碳素钢则更为适用。
总之,合金钢和碳素钢是重要的金属材料,在不同领域中都有广泛的应用。
了解它们的区别和特点,选择合适的材料,能够有效提高工作效率和产品质量。
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合金钢分类问题回答
合金钢分类
合金钢是一种由铁和其他元素(如碳、铬、钼、钴、镍等)组成的钢材。
根据不同的元素组成和含量,合金钢可以分为多种不同的分类。
1. 碳素合金钢
碳素合金钢是一种含有碳元素的合金钢。
它们通常包含0.5%至1.5%
的碳,以及其他元素,如钼、铬、镍等。
碳素合金钢具有高强度、高
硬度和耐磨性,适用于制造机械零件、刀具和轴承等。
2. 铬钼合金钢
铬钼合金钢是一种含有铬和钼元素的合金钢。
它们通常包含0.5%至9%的铬和0.2%至1%的钼。
铬钼合金钢具有高强度、高耐热性和耐腐蚀性,适用于制造高温设备、航空发动机和化工设备等。
3. 镍铬合金钢
镍铬合金钢是一种含有镍和铬元素的合金钢。
它们通常包含8%至25%的镍和4%至22%的铬。
镍铬合金钢具有高强度、高耐热性和耐腐蚀性,适用于制造高温设备、航空发动机和化工设备等。
4. 钴合金钢
钴合金钢是一种含有钴元素的合金钢。
它们通常包含5%至30%的钴,以及其他元素,如铬、钼、镍等。
钴合金钢具有高强度、高硬度和耐
磨性,适用于制造高温设备、航空发动机和化工设备等。
5. 钛合金钢
钛合金钢是一种含有钛元素的合金钢。
它们通常包含2%至15%的钛,以及其他元素,如铬、镍、钼等。
钛合金钢具有高强度、高耐热性和
耐腐蚀性,适用于制造航空航天器、核反应堆和化工设备等。
总之,合金钢是一种非常重要的材料,具有广泛的应用领域。
不同种
类的合金钢具有不同的特性和用途,可以根据具体的需求选择合适的
材料。
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低合金钢简介目录第一部分参考文献 (1)第二部分低碳合金钢的发展和应用 (1)2.1低碳合金钢的发展 (1)2.2低碳合金钢的应用 (2)第三部分低碳钢的简介 (3)第四部分低碳合金高强度钢的焊接性 (4)4.1焊接热影响区组织和性能 (4)4.2热应变脆化 (4)4.3冷裂纹敏感性 (5)4.4热裂纹敏感性 (5)4.5再热裂纹敏感性 (5)4.6层状撕裂倾向 (5)第五部分Q345钢焊接工艺 (6)5.1材料介绍 (6)5.2焊接施工流程 (6)5.3焊接工艺参数的选择 (7)5.31焊接材料的选用 (7)5.32坡口形式 (7)5.33焊接方法的选择 (7)5.34焊接热输入的控制 (8)5.35焊接接头的力学性能 (8)5.36焊接电流 (9)5.37预热温度:预热及焊道层间温度 (9)5.38焊后热处理参数 (10)第六部分总结 (11)Q345焊接工艺总结 (11)低合金钢的焊接工艺分析参考文献:焊接冶金学-材料焊接性机械工业出版社李亚江金属焊接性基础化学工业出版社孟庆森金属学与惹出了机械工业出版社崔忠圻覃耀春金属工艺学哈尔滨工业大学出版社邢忠文张学仁金属材料焊接工艺机械工业出版社李荣雪金属材料焊接工艺化学工业出版社雷玉成结构钢的焊接冶金工业出版社荆洪阳(译)1.低合金钢的发展和应用随着科学的发展和技术的进步,焊接结构设计日趋向高参数、轻量化及大型化发展,对钢材的性能提出可越来越高的要求。
低合金钢由于性能优异和经济效益显著,在焊接结构中得到了越来越广泛的应用。
低合金钢的发展大体经历了三个阶段。
20世纪20年代以前,工程上钢结构的制造主要采用铆接,设计参数主要是抗拉强度。
钢的强化主要是靠碳以及单一合金元素,如Mn、Si、Cr等,总质量分数达到2%~3%,甚至更高一些。
20世纪20~60年代,钢结构制造中逐步采取了焊接技术,设计参数要考虑材料的屈服强度、韧性、和焊接性要求。
为了防止焊接裂纹,刚的化学成分低碳多合金化发展方向,碳的质量分数一般在0.2%一下,含2~4个有利于焊接性的合金元素并铺以热处理强化等工艺措施。
20世纪70年代以后,低合金高强度钢得到快速发展,钢中碳的质量分数降低到0.1%一下,有的钢向超低碳含量方向发展。
Ti、V、Nb等合金微量元素逐步引起关注,而且像多元复合合金化方向发展。
现代低合金钢的重大进展,自20世纪70年代以来,世界范围内低合金高强度钢的发展进入了一个全新时期,以控制轧制技术和微合金化的冶金学为基础,形成了现代低合金高强度钢即微合金化钢的新概念。
进入80年代,一个涉及广泛工业领域和专用材料门类的品种开发,借助于冶金工艺技术方面的成就达到了顶峰。
在钢的化学成分—工艺—组织—性能的四位一体的关系中,第一次突出了钢的组织和微观精细结构的主导地位,也表明低合金钢的基础研究已趋于成熟,以前所未有的新的概念进行合金设计。
低合金钢的应用,低合金钢在建筑、桥梁。
工程机械等产业不能得到广泛的应用。
当合金钢用于桥梁、海上建筑和起重机械等重要焊接结构时,应根据结构的最低温度提出冲击韧度的要求。
对于在大气环境下工作的低合金结构钢,冲击吸收功(0℃、V形缺口冲击试样)至少应达到27J的最对要求。
对于车辆、船舶、工程机械的运动结构,减轻自重可以节约能源,提出运载能力和工业效率。
因此采用焊接性好的低碳调质钢可以促进工程结构向大量化、轻量化和高效能方向发展。
由于壁厚减薄,重量减轻,从而减少了焊接工作量,为野外施工,吊装创造了条件。
这类钢强韧性和综合性能好,可以大大提高设备的耐用性,延长期使用寿命。
WCF-80钢是我国继WCF-62之后开发的焊接裂纹敏感性小的高强度焊接结构钢,这种钢具有很高的抗冷裂纹和低温韧性,主要用于大型水电站、石化和露天煤矿等。
抗拉强度700MPa的低碳调质钢又较好的缺口冲击韧度,可用于低温下服役的焊接结构,如露天煤矿的大型挖掘机及电动轮自卸车等。
抗拉强度800MPa低碳调质钢主要用于工程机械、矿山机械的制造中,如推土机、工程起重机、重型汽车和牙轮钻机等。
抗拉强度10000MPa以上的低碳调质钢主要用于工程机械高强耐磨件、核动力装置及航海航天装备上。
2.低碳钢简介低合金钢是在碳素钢的基础上添加一定量的合金化元素而成,其合金元素的质量分数一般不超过5%,用以提高钢的强度并保证其具有一定的塑性和韧性,或使钢具有某些特殊性能,如耐低温、耐高温或耐腐蚀等。
常用来制作焊接结构的低合金钢可分为高强度钢、低温用钢、耐腐蚀用钢及珠光体耐热钢四种。
其中高强度钢应用最广泛,按钢材的屈服强度及使用时的热处理状态又可分以下三种:a. 在热轧、控冷控轧及正火(或正火加回火)状态下焊接和使用,屈服强度为295~490MPa的低合金高强度结构钢。
b. 在调质状态下焊接和使用的,屈服强度为490~980Mpa的低碳低合金调质钢。
c. w(C)为0.25~0.50%,屈服强度为880~1176Mpa的中碳调质钢。
标准中钢的分类是按照钢的力学性能划分的。
钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音字母Q、屈服点数值、质量等级符号三个部分按顺序排序排列。
按照钢的屈服强度,低合金高强度钢分5个强度等级,分别是295MPa、345MPa、390 MPa、420MPa及460MPa。
每个强度等级又根据冲击吸收功要求分成A、B、C 、D、E、5个质量等级,分别代表不同的冲击韧性要求。
低合金高强钢中W(c)一般控制在0.20%以下,为了确保钢的强度和韧性,通过添加适量的Mn、Mo等合金元素及V、Nb、Ti、Al、等微合金化元素,配合适当的轧制工艺或热处理工艺来保证钢材具有优良的综合力学性能。
由于低合金高强度钢具有良好的焊接性、优良的可成形性及较低的制造成本,因此,被广泛地用于压力容器、车辆、桥梁、建筑、机械、海洋结构、船舶等制造中,已成为大型焊接结构中最主要的结构材料之一。
低合金高强钢的强化机理与碳素钢不同,碳素钢主要通过钢中的碳含量形成珠光体、贝氏体和马氏体来达到强化;而低合金高强钢的强化主要是通过晶粒细化、沉淀硬化及亚结构的变化来实现。
屈服强度为295~390MPa的低合金钢大多属于热轧钢,是靠合金元素锰的固溶强化获得高强度。
如Q345,当Q345钢作为低温压力容器用钢或厚板结构时,为改善低温韧性,也可在正火处理后使用。
Q345、Q390等微合金化低合金钢是在Q345钢基础上,加入少量可细化晶粒和沉淀强化的Nb(0.015%~0.06%)或V(0.02%~0.20%)。
这些钢在热轧状态下性能不稳定,正火处理使其晶粒细化和碳化物均匀弥散析出,从而获得高的塑性和韧性。
所以Q345、Q390钢在正火状态下使用更为合理。
屈服强度大于390MPa的低合金钢一般需要在正火或正火加回火状态下使用,如Q420等。
正火处理后形成的碳、氮化合物以细小质点从固溶体沉淀析出,在提高钢材强度的同时,保证具有一定的塑性和韧性。
随着钢材强度的进一步提高,钢中需要加入一定量Mo,Mo不仅可以细化组织、提高强度,而且还可提高钢材的中温性能。
低合金高强度钢按其用途还可分为:锅炉用钢、管线用钢、容器用钢、造船用钢及桥梁用钢等,此外,在正火钢中,还有具有良好的抗层状撕裂性能Z 向钢,主要用于海上采油平台、核反应堆及潜艇等大型厚板结构。
3.下面主要介绍低合金高强度钢的焊接性低合金高强度钢含有一定量的合金元素及微合金化元素,其焊接性与碳钢有差别,主要是焊接热影响区组织与性能的变化对焊接热输入较敏感,热影响区淬硬倾向增大,对氢致裂纹敏感性较大,含有碳、氮化合物形成元素的低合金高强度钢还存在再热裂纹的危险等。
只有在掌握各种不同低合金高强度钢焊接性特点和规律的基础上,才能制订正确的焊接工艺,保证低合金高强度钢的焊接质量。
1)焊接热影响区组织和性能依据焊接热影响区被加热的峰值温度不同,焊接热影响区可分为熔合区(1 350~1450℃)、粗晶区(1000~1300℃)、细晶区(800~1000℃)、不完全相变区(700~800℃)及回火区(500~700℃)。
不同部位热影响区组织与性能取决于钢的化学成分和焊接时加热和冷却的速度。
对于某些低合金高强钢,如果焊接冷却速度控制不当,焊接热影响区局部区域将产生淬硬或脆性组织,导致抗裂性或韧性降低。
低合金高强度钢焊接时,热影响区中被加热到1100℃以上的粗晶区及加热温度为700~800℃的不完全相变区是焊接接头的两个薄弱区。
热轧钢焊接时,如果焊接热输入过大,粗晶区将因晶粒严重长大或出现魏氏组织等而降低韧性;如果焊接热输入过小,由于粗晶区组织中马氏体比例增大而降低韧性。
正火钢焊接时,粗晶区组织性能受焊接热输入的影响更为显著。
焊接热影响区的不完全相变区,在焊接加热时,该区域内只有部分富碳组元发生奥氏体转变,在随后的焊接冷却过程中,这部分富碳奥氏体将转变成高碳孪晶马氏体,而且这种高碳马氏体的转变终了温度(Mf)低于室温,相当一部分奥氏体残留在马氏体岛的周围,形成所谓的M-A组元。
M-A组元的形成是该区域的组织脆化的主要原因。
防止不完全相变区组织脆化的措施是控制焊接冷却速度,避免脆硬的马氏体产生。
焊接热影响区软化是控轧控冷钢焊接时遇到的主要问题,当采用埋弧焊、电渣焊及闪光对焊等高热输入焊接工艺方法时,控轧控冷钢焊接热影响区软化问题变得非常突出。
焊接热影响区的软化使焊接接头强度明显低于母材,给焊接接头的疲劳性能带来损害。
另外,焊接热输入还影响控轧控冷钢热影响区的组织和韧性,当采用较小的热输入焊接时,由于焊接冷却速度较快,焊接热影响区获得下贝氏体组织,具有较优良的韧性,而随着焊接热输入的增加,焊接冷却速度降低,焊接热影响区获得上贝氏体或侧板条铁素体组织,韧性显著降低。
2)热应变脆化在自由氮含量较高的C-Mn系低合金钢中,焊接接头熔合区及最高加热温度低于Ac1的亚临界热影响区,常常有热应变脆化现象。
一般认为,这种脆化是由于氮、碳原子聚集在位错周围,对位错造成钉扎作用所造成的。
热应变脆化容易在最高加热温度范围200~400℃的亚临界热影响区产生。
如有缺口效应,则热应变脆化更为严重,熔合区常常存在缺口性质的缺陷,当缺陷周围受到连续的焊接热应变作用后,由于存在应变集中和不利组织,热应变脆化倾向就更大,所以热应变脆化也容易发生在熔合区。
在《国产低合金结构钢Q345和Q4 20焊接区热应变脆化研究》论文中分析了Q345和Q420钢的热应变脆化,发现Q 345钢具有较大的热应变脆化倾向。
分析认为,Q420钢中的V与N形成氮化物,从而降低热应变脆化倾向,而Q345钢中不含有氮化物形成元素。
试验还发现,有热应变脆化的Q345钢经600℃×1h退火处理后,韧性得到很大恢复。
3)冷裂纹敏感性焊接氢致裂纹(通常称焊接冷裂纹或延迟裂纹)是低合金高强度钢焊接时最容易产生,而且是危害最为严重的工艺缺陷,它常常是焊接结构失效破坏的主要原因。