钢材性能

钢材性能
钢材性能

首先,要记住刀的性能并非仅由钢材决定的,刀刃的形状也很重要(例如,Tanto的刀头不适合剥皮),也许最重要的是热处理。较差的钢材经过良好的热处理也可能生产出更好的刀刃来。比较差或者很差的热处理可能会使不锈钢失去它的一些固有特性,或者导致坚硬的钢变脆。最不幸的是:刀具的三个最重要的特性(刀刃形状、钢材类型、热处理)中热处理是不可能用眼睛辨别出来的,因此,一般人把过多的注意力放在了前面两方面。记住这一点,440A经常被嘲笑,但是,我宁愿要440A材料的潜水刀也不要L6。正确热处理的5160非常结实,但是如果我想要剥皮刀,我更有兴趣选刀锋保持比较好的,象

ALA521000等等。

一、钢合金

简单地说:钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分:

碳(Carbon)

存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有5%以上的碳,也成为高碳钢。

铬(Chromium)

增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈的。

锰(Manganese)

重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了A-2,L-6和CPM 420V。

钼(Molybdenum)

碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。

镍(Nickle)

保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。

硅(Silicon)

有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。

钨(Tungsten)

增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。

钒(Vanadium)

增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,Vascowear,CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。

二、碳合金钢 (非不锈钢)

这一类钢材是通常用于锻造的钢材。其实不锈钢也是可以锻造的(象 Sean McWilliams 就锻造不锈钢), 但非常困难。另外,同一块碳钢可以用经由分段冶炼方法来获得非常坚硬的刃端和坚韧而具弹性的背端,而不锈钢不可以这样冶炼。当然,在不同程度上碳钢比不锈钢容易生锈,也比使用不锈钢风险大 -- 但我相信,只要热处理方法正确,下面举出的所有的钢材都相当不错。

在 AISI 钢材命名系统中,10xx 是碳钢,其他的则是合金钢,例如,50xx 系列是铬钢。在SAE 命名系统中,带有字符标示的 (例如, W-2, A-2) 是工具钢。另外还有ASM 命名系统,但它在刀具界中很少被提及,所以在这里我们可以忽略它。通常在钢材名称中的最后一个数字即为该种钢材的含碳量,如1095 约含0.95%的碳,52100 约含1.0% 的碳,而5160 则约含0.60% 的碳。

O-1

这是一种应用得很广泛的优秀钢材,用作刃材可加工出非常坚韧和可深度打磨的刀刃,但它容易生锈。Randall刀具和Mad Dog都用0-1。

W-2

这种钢材由于含有0.2%的钒,因此可用于加工相当坚韧和可打磨的刀刃。大部分锉刀都用W-1,一种与 W-2 很相似的钢材,只是W-1不含钒。

10-系列 -- 1095 (1084, 1070, 1060, 1050, 等等)

在刀具业中,1095是被用得最广泛的 10-系列钢材。按从 1095 - 1050 排序,总地来说,含碳量从高到低,可达到的打磨度也从高到低,但坚韧性却从低到高到最高。

同样的,按从 1060 - 1050 排序通常适应于制剑业。而对刀来说,1095是一种很“标准”的碳钢材料,性能良好而且成本不贵,具有适当的坚韧度和打磨度。这是一种较单纯的钢材,容易生锈,它仅含有两种合金成分:0.95%的碳和0.4%的锰。KABAR系列通常使用1095,再加上黑色涂层。

碳V

碳V 是一个Cold Steel (冷钢公司)专用的术语,它并不一定是指某种特殊的钢材,确切地说,它指Cold Steel 采用的任何一种钢材,代表着他们不断选用不同钢材来制造刀具的历程。以我之见,碳V 的性能大致在1095系列和O-1系列之间,抗锈能力和 O-1 差不多。我曾听人说碳V就是O-1或1095,现在我知道它们当然是不同的。很多业界人士坚持说它是 0170-6,而有rec.knives的读者作过粗略实验后,好象指出它是50100-B,其实50100-B 和 0170-6 是同一种钢材(见下文)。这就是今天的碳V的情况。

0170-6 和 50100-B

同一种钢材却有不同的名称:0170-6 是炼钢业的叫法,而50100-B 是 AISI 的命名。这是一种很不错的铬-钒钢,有点象 O-1,但比0-1便宜得多。刚去世的 Blackjack 曾用O170-6制造过一些刀。碳V 可能就是0170-6。 50100基本上是52100,但铬含量只有52100的1/3。而50100-B中的B 表示这种钢材加入了钒,是铬-钒钢。

A-2

A-2是一种非常优秀的压缩钢材,以很好的坚韧性和打磨度而著名。因为是压缩钢,所以不能指望它可以进行分段冶炼,突出的坚韧性使其常常作为生产战斗刀具的首选。Chris Reeve 和Phil Hartsfield 都采用 A-2,而 Blackjack的几款刀也是用的A-2。

L-6

L-6是一种锯齿钢材,坚韧度和打磨度都很好,但容易生锈。和0-1一样,L-6是锻工的最爱。如果你不计较成本,这是制刀的最好选择之一,尤其是坚韧性要求高的刀具。

M-2

一种高速钢,可以承受很高的温度,所以被运用在高温下的切割工作中。可以达到非常优秀的打磨度。它的坚韧程度当然比不上那些以坚韧而出名的钢材,但比不锈钢好,打磨度也胜过不锈钢。Benchmade 在AFCK系列中开始用到M-2。

5160

一种很普遍的高端钢材,主要是一种简单的弹簧钢加入铬来增强硬度,具有很好的打磨度。但其更广为人知的是杰出的坚韧性(象L-6一样)。通常被用于制造剑类(硬度低于50s RC)和使用强度大的刀具(最高硬度大于60s RC)。

52100

52100是一种滚轴钢材,只被锻工们使用。它和5160很近似, (但52100约含有 1% 碳,而5160 约含有0.60%碳),比5160的打磨度好,但不如5160坚韧。常被用于制造猎刀和其他打磨度要求高而坚韧度要求不似5160那么高的刀具。

D-2

D-2 有时被叫作“半不锈钢”,含铬量较高(12%),但不到不锈钢的程度。它比上面提到的碳钢的抗锈性都好,也有很优秀的打磨度,但坚韧度不如前述碳钢,也不能达到完美的表面处理度。Bob Dozier 爱用D-2。

Vascowear

一种很难找到的高钒钢材,加工非常困难,但抗磨损性出奇地好。未用于产品化刀具生产。

三、"不锈钢" 钢材

首先,请记住,所有的钢材都会生锈,但是下面这些钢材由于含有高于13%的铬,所以具有比上面提到的钢材高得多的抗锈能力。我要指出的是并没有一致的标准来规定钢材需要含多少铬才能被认为是不锈钢。在刀具界,实际上规定为13%,但ASM金属手册说“大于10%”,而另一些书记录又不同。另外,其他合金元素的含量对含铬量要求的影响很大,如果使用的合金得当,即使含铬量较低也能达到“不锈钢”品质。

420

比440系列低的碳含量(<.5%)使420非常柔软,不能打磨。通常用于潜水刀,因为它抗锈能力非常好,可以在盐水中使用。也被用于生产低成本刀具,但其过于柔软,不能用于日常实用刀具。

440 A - 440 B - 440C

含碳量和硬度由A-B-C逐次增加(A-0.75%,B-0.9%,C-1.2%)。 440C 是一种很优秀的高端不锈钢,硬度通常达到56-58 Rc。这三种钢材的抗锈能力都不错,440A最好,而440C相比最低。SOG SEAL 2000用的是440A,Randall 用440B 来生产他们的不锈钢刀具。 440C 用的非常普遍,可能是第二最常用的不锈钢(仅次于ATS-34)。如果你的刀标有“440”,那么它很可能比440A便宜;如果厂商用更贵的440C,他们会很愿意宣传这一点。普遍感觉440A对于日常使用来说刚刚好,尤其是经过优质热处理的440A(我们听说SOG的440A热处理很受好评,不知道他们请谁来做这个)。440B更加结实,而440C是优秀的。

425M - 12C27

这两种钢材都和440A很相似,425M (含碳0.5% )被用到Buck刀具中。12C27 (含碳

0.6%)是一款斯堪迪那维亚钢材,经常被Finish Puukkos和Norwegian Knives选用。AUS-6 - AUS-8 - AUS-10 (AKA 6A 8A 10A)

日本不锈钢材,大略与440A (AUS-6, 含碳0.65%)、 440B (AUS-8, 含碳0.75%)、440C (AUS-10, 含碳1.1% )相似。 AUS-6 被用来制造 Al Mar;Cold Steel使用 AUS-8,从而使这种钢材变得很普遍,CS的热处理方法使AUS-8的打磨度不如ATS-34,但也使它更柔软,或许也更坚韧。AUS-10 的含碳量近似于440C,但是含铬量降低,因此抗锈能力也相应下降,不过也增强了坚韧性。这三种钢材都加入了钒(这是440系列没有的),因此增加了抗磨损能力。

GIN-1 (AKA G-2)

一种很好的不锈钢,含碳量略低,含铬量略高,而钼含量比ATS-34低。经常被 Spyderco 选用。

ATS-34 - 154-CM

目前最热的高端不锈钢。154-CM是最初的美洲版本,但很长时间达不到高端制刀业期望的生产标准,所以未被广泛使用,最新爆出的消息说高品质的154-CM会卷土重来。

ATS-34 是一种日本日立的产品,它和154-CM非常、非常相似,是顶级高质不锈钢。

通常硬度约为 60 Rc,打磨度非常好,即使硬度如此高仍然具有足够的坚韧度。抗锈能力不如前面提到的400系列。很多定制手工刀匠使用ATS-34,Spyderco (在他们的高端产品刀) 和 Benchmade 等众多知名厂商都选用它。

ATS-55

和ATS-34很相似,但去掉钼,加入了其他一些元素。目前对这种钢材所知不多,但它看起来具有似乎是保留了ATS-34的优秀打磨度并增加了坚韧性。钼是高速钢生产中一种昂贵而有用的元素,而刀锋并不需要用到高速钢,所以去掉钼可以大幅度降低钢材成本,且仍然保持了ATS-34的特性。Spyderco 选用这种钢材。

BG-42

Bob Loveless 最近宣称他从ATS-34转向这种钢材。留神,这是个征兆。BG-42 在某种程度上与ATS-34近似,而有两个最大的不同之处: BG-42有两倍于ATS-34的锰含量,和1.2%的钒含量 (ATS-34不含钒), 所以可知它比ATS-34的打磨度更好。Chris Reeves 在生产Sebenzas时,也从 ATS-34 转向了 BG-42。

CPM T440V - CPM T420V

两种具高打磨度的钢材 (高于 ATS-34),但很难把打磨度放到第一位来考虑。这两种钢材都含有高量的钒。Spyderco 都至少有一款 CPM T440V型号。手工刀匠 Sean McWilliams 是440V迷。要想使这种钢材变得锋利有点困难,--同样的,也别指望ATS-34能很坚韧--取决于热处理情况。 420V 是 CPM 440V的变种,含铬量较低,而含钒量加倍,抗磨损能力更高,或许比440V的坚韧度也更高。

400 系列不锈钢

在Cold Steel 转而选用 AUS-8之前,他们的很多不锈钢产品都是用"400 系列不锈钢"制造的。其他刀具厂商正开始使用这个系列钢材。那么,什么是“400 系列不锈钢”? 我一直假设它是 440-A,但也不排除厂商使用的其他4xx钢材,象420 或 425M,并统称为 400 系列不锈钢。

四、制刀用的非钢材料

钴-斯泰利特硬质合金6K

是一种具有很好抗磨损性的弹性材料,实际上其抗腐蚀性也很好。斯泰利特硬质合金6K

是一种钴合金,有时可以看到其被使用在刀具中。 David Boye 在他的潜水刀中使用钴。

新的钛合金可以达到50 Rc的硬度,而即使在这种硬度下,仍保持可用的打磨度。它极度抗锈,无磁性。常被用于生产高级而昂贵的潜水刀,因为SEALs特种部队用这种潜水刀来在磁性引爆雷区行动。另外特种用途刀具也用到钛。Tygrys用将钛作为钢质刀锋的中间夹层。

陶瓷

很多刀具都提供陶瓷刀刃型号。通常,这种刀刃都非常非常易碎,也不可以由用户自行打

磨;但是,它们可以制造出非常锋利的刀锋。Boker 和 Kyocera 用这种陶瓷来生产刀具;Kevin McClung 最近开发出比以前的陶瓷坚韧得多的混合陶瓷刀具,其坚韧程度可以胜任很多工作,可由用户自行打磨,且其打磨度难以置信地好。

简述哪些因素对钢材性能有影响

三、简答题 1.简述哪些因素对钢材性能有影响? 化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求? 钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性; 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。3.钢材两种破坏现象和后果是什么? 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。 4.选择钢材屈服强度作为静力强度规范值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么? 选择屈服强度f y 作为钢材静力强度的规范值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较 大(Q235的f u /f y ≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以f y 作为强度极限的可靠安 全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的 试件,比较极限和屈服强度是比较接近(f p =(0.7~0.8)f y ),又因为钢材开始屈服 时应变小(ε y ≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标? 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量,韧性是钢材强度和塑性的综合指标。在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃ 20)冲击韧性指标,还要求具有负温(℃ 0、℃ 20 -或℃ 40 -)冲击韧性指标。

常用钢材型号及性能特性

常用钢材型号及性能特性,很实用的参考资料 2015-10-11 STAVAX ESR-优质不锈模具钢 经典模具钢Stavax ESR是优质不锈工模具钢。具有良好的耐腐蚀性优异的抛光性能、良好的耐磨性、良好的切削加工性能、良好的淬火稳定性,这些综合特性保证了钢材的出色性能。对于超耐腐蚀的塑料模具而言,其实际效益在于能大大降低模具维修费用,降低生产成本。这是由于型腔表面在超长的运行时间内仍可保持原有的光洁度,同时其杰出的耐腐蚀、热传导特性也保证了产品生产周期。Stavax ESR采用电渣重熔(ESR)技术,大大降低了杂质含量。VIKING-高合金工具钢 良好的热处理尺寸稳定性,良好的机加工,综合了极佳的韧性和较好的耐磨性。应用于精冲模、切边模、深拉模、冷锻模等。 718HH-高抛光预硬精密塑胶模具钢 为真空熔炼之铬-镍-钼合金钢,改良的预硬塑胶模具钢,出厂前已经过淬硬及回火处理,无淬裂和热处理变形风险,无需热处理,可施以氮化及火焰硬化处理,以增进模具的表面硬度及耐磨性。非常优良的抛光性能和改良的耐磨性能。用于热塑性材料注塑模具和挤出模具,高表面光洁度之塑胶制品模具、吹塑模、成形模,结构部件,轴类。 8407-高级热作工具钢 是铬、钼、钒合金工具钢,采用特殊炼钢技术和严密质量控制得到的纯度高且组织微细的钢材,8407的等向性(各向同性)要比一般传统炼制度H13更佳。这对于模具的抗机械疲劳及热应力疲劳性能更具价值,如压铸模具、锻造模具及挤型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1-2HRC而不会牺牲韧性。硬度高可以减缓热龟裂的发生,提高模具寿命。用于各种金属压铸模具,挤压模具,高品质要求塑胶模具。 STAVAXESR-S136-高耐磨抗腐蚀预硬镜面钢 为高级不绣工具钢。优良的耐腐蚀性、抛旋光性、耐磨性、机械加工性,电火花加工可以获得超镜面加工效果及高品质表面,淬火时具有优良的稳定性。模具长期使用后,模穴表面仍然维持原先的光滑状态。模具在潮湿的环境下操作或存放时、不需要特别的保护。被推荐用于高抛光要求注塑模具和腐蚀性塑胶模具。 8402-优质热作工具钢 高、低温均有良好的耐磨性,优良的韧性和延展性,稳定且优良的及加工性和抛旋光性,优良的高温强度和抗热疲劳性,优良的淬透性,很小的热处理尺寸变形。用于金属热锻模具,铝挤压模具,塑胶模具,铝压铸模具等。 ASP23-高耐磨高韧性粉末高速钢 是铬钼钒粉末钢,高耐磨性(抗磨粒磨损),高抗压强度,非常好的淬透性,韧性好,热处理的尺寸稳定性好,抗回火软化性好。ASP-23特别适合于薄的被加工材的下料及成形,或模具失效是因为混合磨粒磨损及粘着磨损,或知识磨粒磨损,而且表面产生塑性变形的危险性也高者。例如中碳钢或高碳钢的下料、冲切已硬化钢板或冷轧钢带、含有玻璃纤维的塑胶模。 XW-42-高级高耐磨冷作工具钢 是一种含钼、钒的高碳、高铬合金工具钢。耐磨性与韧性兼备,优良的淬火性能,常被推荐用作需要很好耐磨性和适当韧性(抗冲击)的模具。比如:精密五金模具,半导体模具,精密零部件等。 NAK80-预硬镜面精密塑胶模具钢

常用建筑钢材主要技术性能指标

常用建筑钢材主要技术性能指标 一、碳素结构钢 碳素结构钢主要轧制成型材(圆、方、扁、工、槽、角等钢材)、异型型钢(轻轨、窗框钢、汽车轮轮辋钢等)和钢板,用于厂房、桥梁、船舶、建筑及工程结构。这类钢材一般不需热处理即可直接使用。碳素结构钢的力学、工艺性能及化学成分指标应符合表10-2、表10-3和表l0-4的规定。 表10-2 碳素结构钢的力学性能

表10-3 碳素结构钢的冷弯性能 注:B为试样宽度,a为钢材厚度(直径)。 表l0-4 碳素结构钢化学成分

Q235 A 0.14~0.30~ 0.3 0.050 0.045 F.b,Z B 0.12~0.30~0.045 C ≤0.18 0.34~0.040 0.040 Z D ≤0.17 0.035 0.035 TZ Q255 A 0.18~0.47~0.3 0.050 0.045 F.b.Z B 0.045 Q75 0.28~0.50~O.35 0.050 0.045 Z 二、常用建筑钢筋 按生产工艺、性能和用途的不同,常用建筑钢筋可分为 热轧光面圆钢筋、热轧带肋钢筋、低碳热轧网缸条钢筋、冷 拉钢筋、热处理钢筋等。 1.热轧光向圆钢筋 经热轧成型并自然冷却的成品为表面光圆的钢筋(见图 10-1),称为热轧光面圆钢筋。按其供应方式又可分为热轧 直条光圆钢筋(直径为8~20mm)和热轧圆盘条钢筋(直径为 5.5~14mm)。 图10-1 光圆钢筋截面形态

I级钢筋足用Q235号钢轧制而成,是低强度钢筋,蝮性好,伸长率大,便于弯折成型,焊接性好,广泛用于普通钢筋t昆凝土构件中。圆钢盘条可用作中小型构件的受力筋或构造筋,还可加工成冷拔低碳钢丝及冷轧钢筋等。 (I)钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋的力学、工艺性能见表10-5,牌号及化学成分见表10-6。 表10-5 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋力学工艺性能 表10-6 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋牌号及化学成分 (2)低碳热轧圆盘条(GH701-97) 盘条钢筋是成卷盘状供应的热轧钢筋。盘条公称直径为5.5、6.0、6.5、7.0、8.0、9.0、10.0.0、12.0、13.0、14.0mm 等。盘条可分为供拉丝用及供建筑和其他用途的盘条。供拉

钢材性能有影响

钢材性能有影响? 1.化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求? 钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性; 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。3.钢材两种破坏现象和后果是什么? 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。 4.选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么? 选择屈服强度f y 作为钢材静力强度的标准值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较 大(Q235的f u /f y ≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以f y 作为强度极限的可靠安 全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的 试件,比较极限和屈服强度是比较接近(f p =(0.7~0.8)f y ),又因为钢材开始屈服 时应变小(ε y ≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标? 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量,韧性是钢材强度和塑性的综合指标。在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃ 20)冲击韧性指标,还要求具有负温(℃ 0、℃ 20 -或℃ 40 -)冲击韧性指标。 6.为什么薄钢板的强度比厚钢板的强度高(或钢材的强度按其厚度或直径分

常用钢材参数

16Mn 16Mn 为钢材中的一种材质。过去钢材的一种叫法。现在的称法为:Q345。(见Q34 5) 16,所代表的为这种钢材中的碳的含量在0.16%左右。而Mn单独提出来,是因为五大元素(碳C,硅Si,锰Mn,磷P,硫S)中,锰的含量高,才单独提出来。大约在1.20-1.60%左右。 16Mn属低合金钢板系列,在此系列中,为最普通材质,或者牌号的钢板。 根据特殊的要求,可以对钢板进行一些特殊的处理:热处理和Z向性能。 热处理:控轧,正火等等。 Z向性能:Z15,Z25,Z35 主要特性:综合性能好,低温性能好,泠冲压性能,焊接性能和可切削性能好。 应用举例:矿山,运输,化工等各种机械。 16Mn锻件的化学成分: C :0.13~0.19 Si :0.20~0.60 Mn :1.20~1.60 Cr≤0.30 P≤0.030 S≤0.0 30 Ni≤0.30 Cu≤0.25 45号钢和16mn的杨式模量,泊松比,热膨胀系数 悬赏分:0 - 解决时间:2007-7-4 11:07 提问者:xingwenwu - 一级最佳答案 碳钢和锰钢的E为196~216GPa,一般按210GPa计;μ为0.25~0.33,一般按0.3计.α为12.3*10^6 45号钢 目录[隐藏] 简介 化学成分 处理方法 用途

简介 化学成分 处理方法 用途 [编辑本段] 简介 45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为: C45 。 [编辑本段] 化学成分 含碳(C)量是0.42~0.50%,Si含量为0.17~0.37%,Mn含量0.50~0.80%,C r含量<=0.25%。 [编辑本段] 处理方法 热处理 推荐热处理温度:正火850,淬火840,回火600. 45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。 1. 45号钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。 实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。 2. 45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。 调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低,不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。

钢的组织与化学成分对钢材性能的影响

钢的组织与化学成分对钢材性能的影响 一、钢的组织及其对钢性能的影响: 钢材是由无数微细晶粒所构成,碳与铁结合的方式不同,可形成不同的晶体组织,使钢材的性能产生显著差异。 1、钢的基本组织: 纯铁在不同温度下有不同的晶体结构: 钢中碳原子与铁原子的三种基本结合形式为:固融体、化合物和机械混合物。 下表列出了钢的四种基本组织及其性能。 钢的基本晶体组织 2、晶体组织对钢材性能的影响: 碳素钢的含碳量不大于0.8%时,其基本组织为铁素体和珠光体;含碳量增大时,珠光体的含量增大,铁素体则相应减少,因而强度、硬度随之提高,但塑性和冲击韧性则相应下降。

二、钢的化学成分对钢性能的影响: 钢材中除了主要化学成分铁(Fe)以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽然含量少,但对钢材性能有很大影响: 1、碳。 碳是决定钢材性能的最重要元素。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。 随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。 一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0.52%。 2、硅。 硅是作为脱氧剂而残留于钢中,是钢中的有益元素。 硅含量较低(小于1.0%)时,能提高钢材的强度和硬度以及耐蚀性,而对塑性和韧性无明显影响。但当硅含量超过1.0%时,将显著降低钢材的塑性和韧性,增大冷脆性实效敏感性,并降低可焊性。 3、锰。 锰是炼钢时用来脱氧去硫而残留于钢中的,是钢中的有益元素。 锰具有很强的脱氧去硫能力,能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性,大大改善钢材的热加工性能,同时能提高钢材的强度和硬度,但塑性和韧性略有降低。但钢材中含锰量太高,则会降低钢材的塑性、韧性和可焊性。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。 4、磷。 磷是钢中很有害的元素。 随着磷含量的增加,钢材的强度、屈强比、硬度均提高,而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,显著加大钢材的冷脆性。 磷也使钢材的可焊性显著降低。但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,故在经过合理的冶金工艺之后,低合金钢中也将磷可配合其他元素作为合金元素使用。

建筑钢材的主要技术性能

建筑钢材的主要技术性能-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

建筑钢材 概述 金属材料一般包括黑色金属和有色金属两大类。在建筑工程中应用最多的钢材属于黑色金属。建筑钢材包括钢结构用型钢(如钢板、型钢、钢管等)各钢筋混凝土用钢筋(如钢筋、钢丝等)。钢材是在严格的技术控制条件下生产的,与非金属材料相比,具有品质均匀稳定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能。钢材主要的缺点是易锈蚀、维护费用大、耐火性差、生产能耗大。 一、钢材的冶炼 钢是由生铁冶炼而成。生铁的冶炼过程是;将铁矿石、熔剂(石灰石)、燃料(焦炭)置于高炉中,约在1750℃高温下,石灰石志铁矿石中的硅、锰、硫、磷等经过化学反应,生成铁渣,浮于铁水表面。铁渣和铁水分别从出渣口和出铁口排出,铁渣排出时用水急冷得水淬矿渣;排出生铁中含有碳、硫、磷、锰等杂质。生铁又分为炼钢生铁(白口铁)和铸造生铁(灰口铁)。生铁硬而脆、无塑性和韧性,不能焊接、锻造、轧制。 炼钢就是将生铁进行精练。炼钢过程中,在提供足够氧气的条件下,通过炉内的高温氧化作用,部分碳被氧化成一氧化碳气体而逸出,其他杂质则形成氧化物进入炉渣中被除去,从而使碳的含量降低到一定的限度,同时把其他杂质的含量也降低到允许范围内。所以,在理论上凡是含碳量在2%以下,含有害杂质较少的Fe-C合金都可称为钢。根据炼钢设备的不同,常用的炼钢方法有空气转炉法、氧气转炉法、平炉法、电炉法。 二、钢材的分类 钢材的品种繁多,分类方法很多,通常有按化学成分、质量、用途等几种分类方法。钢的分类见表一,目前,在建筑工程中常用的钢种是普通碳素钢和普通低合金结构钢。

钢材的主要性能

一、钢材的主要性能 钢材的力学性能:有明显流幅的钢筋,塑形好、延伸率大。 技术指标:屈服强度、延伸率、强屈比、冷弯性能。 力学性能是最重要的使用性能,包括抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性等。工艺性能包括冷弯性能和可焊性。 (1)抗拉性能:抗拉性能钢材最重要的力学性能。 屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。 抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)σb/σs,是评价钢材使用可靠性的一个参数。 对于有抗震要求的结构用钢筋,实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25; 实测屈服响度与理论屈服强度之比不大于1.3; 强屈比愈大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太大,钢材强度利用率偏低,浪费材料。 钢材受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性,它是钢材的一个重要指标。钢材的塑性指标通常用伸长率表示。伸长率随钢筋强度的增加而降低。 冷弯也是考核钢筋塑性的基本指标。 (2)冲击韧性,是指钢材抵抗冲击荷载的能力,在负温下使用的结构,应当选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材。 (3)耐疲劳性:钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆断破裂的现象,称为疲劳破坏。危害极大,钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也较高。 二、钢筋的工艺性能 1、钢材的性能主要有哪些内容 钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。力学性能是钢材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。工艺性能是钢材在各加工过程中表现出的性能,包括冷弯性能和可焊性。 (1)抗拉性能。表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗 拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。 屈服是指钢材试样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象。发生屈服现象时的最小应力,称为屈服点或屈服极限,在结构设计时,一般以屈服强度作为设计依据。 抗拉强度是指试样拉伸时,在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。 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。

常用钢材的牌号、性能与用途

常用钢材的牌号、性能与用途

钢管的品名分类 详细品 名 材质高强弹 簧钢 50CrV4,50CrVA 弹簧钢51CrMoV4,51CrV4,60CrMnA, 60CrMnA,60Si2CrA 60Si2CrVA ,60Si2MnA,70S,60Si2Mn 77-82B 50-51CrV4,50CrMnVA,55Cr3, 52CrMnV4,55CrMnA 55SiMnVB,60CrMnB, 弹簧扁 钢 SAE5160(H),SA387Cr12,9SUP 工具钢40-60CrNi 高强度 标准件B7

合金管 25MV,30-36Mn2V 坯 不锈钢4130X 合金结 42CrMo,20Mn2 构钢 碳素结 16-50Mn 构钢 钢连铸 CL60(H) 圆管坯 锅炉钢20G 保淬透 22CrMoH 性钢 齿轮钢SCM822H3,SGl 2 传动轴 48MnV,C56E2,CF53 用钢 淬透性

钢 非调质 机械结 构钢 F45V 高强矿 用圆钢 23MnNiMoCr5 高压锅 炉钢板 15MoG 高压锅炉管坯 钢SA-210Al,SA-210C,SA-213T11,SA-213T12,SA-213T2 SA-213T22,SA-213T23,SA-213T91 工程机械用钢IE0669,IE0963,IE1106,IE1158M IE1287,IE2892 工具钢42CrMo4 27SiMnV,09MnD,9MnD,12Cr1MoV 18CD4,28Mn6

合金结构钢40Cr,20-50Cr,20-45Mn2,20CrMnTi 20CrMo,20CrMoM 20CrNiMo,20Mn2B,20MnTiB, 20MnVB,40CrNiMoA SCM435H,SCM440,35-42CrMo,28MnCrMo,30CrMnSiA 30Mn2,37CrMnMoA,4145H, 42CrMoHA,40Mn2(退火) 合金结 构管坯 33-36Mn2V,34CrMn4(方钢),37Mn5 冷拉钢- 削切钢 SAE1117 链条钢23MnNiMoCr54,25MnV 耐硫酸露点腐蚀用钢08Cr2AlMo,09CrCuSb(ND),9CrCuSb(ND)

各大钢厂高性能钢材组织性能控制与品种开发

各大钢厂高性能钢材组织性能控制与品种开发 近年来,通过加强对碳锰钢、微合金钢及合金钢在轧制与冷却过程中的晶粒细化、析出与相变等的组织性能控制的基础与应用研究,在细晶高强钢、高级管线钢、高性能中厚板及特厚板、取向硅钢及先进汽车板等高性能冷轧带钢、新型铁素体不锈钢及双相不锈钢、高性能长材及管材等的工艺控制技术与产品开发方面取得了一大批重要成果,为轧制钢材的品质提升和国家经济建设作出了重大贡献。 1轧制过程组织性能控制研究及应用 1.1细晶和超细晶钢的研究开发及应用 近年的“新一代钢铁材料重大基础研究”项目以细晶和超细晶钢的研究开发为目标,该项目通过结合轧制生产线装备和工艺实际,开展了大量的理论和试验研究与探索,其中包括:①铁素体+珠光体(F+P)碳素钢或低合金钢采用强力轧制、形变诱导铁素体相变(DIFT)以及形变和相变耦合的组织超细化理论和技术;②结合奥氏体再结晶和未再结晶控制轧制和加速冷却(RCR+ACC)控制的晶粒适度细化理论和技术;③基于过冷奥氏体热变形的低碳钢组织细化一形变强化相变(DEFT)理论和技术;④基于薄板坯连铸连轧流程(TSCR)的奥氏体再结晶细化+冷却路径控制的低碳钢组织细化与强化理论与技术;⑤针对低(超低)碳微合金贝氏体钢的中温转变组织细化的TMCP+RPC理论与技术等。 这些理论与技术研究在长材、板带材和中厚板的强度翻番或升级,以及新产品开发中发挥重大的作用和显著的效果,近年已大批量地生产出细晶和超细晶钢。 1.2钢在形变、相变中的析出行为研究与控制 钢在形变、相变中的析出行为研究与控制是钢的组织性能控制的一个重要方面。通过大量的试验研究和生产实践证明,采用合理的冶金成分设计和轧制、冷却工艺控制,可以在钢中使大量的纳米尺寸粒子析出,使钢的强韧性得到显著提高。珠钢及涟钢等企业同高校合作,在TSCR线上通过实施高温大变形再结晶细化+冷却路径控制,实现晶粒细化与纳米粒子析出与分布控制,进而形成不同强韧化效果的组织性能柔性控制,开发生产出具有高成形性的低碳高强汽车大梁钢510L、550L、屈服强度500MPa~700MPa级钛微合金化高强耐候钢、600MPa和700MPa级低碳贝氏体工程机械用钢等系列高强韧钢,并进行了大批量生产和应用。经分析,微合金化高强钢中纳米粒子析出强化的贡献可达到150MPa~300MPa。 2 2250热连轧生产高级别管线钢的技术开发 中国近年先后投产的11套2000mm 以上宽带钢热连轧生产线为高级别管线钢等高性能高强钢产品开发提供了关键设备条件。2007年以来,首钢、太钢、马钢等钢铁企业利用2250热连轧生产线成功开发并大批量生产出18.4mm厚X80高级别管线钢。采用低C-高Mn-高Nb-少Mo-微V,或低C-高Mn-高Nb+适量Cr-Ni-Mo-Cu的成分体系设计,结合优化的TMCP 轧制工艺和低温或超低温卷取控制,获得以针状铁素体为主的高级管线钢复相组织,确保了厚规格产品的高强韧性和耐蚀性,保证了带钢全长组织性能的均匀性及良好的板形。2008年,首钢、太钢、马钢的2250热连轧生产线共生产了73.5万t X80管线钢,在中国的西气东输二线管线工程建设中发挥了关键作用。 3高性能高强度中厚板品种开发 3.1新型桥梁用钢的开发及应用 近年,武钢、鞍钢等企业采用TMCP技术开发了满足高强度、较低屈强比、焊接性、耐候性及低温冲击韧性要求的系列新型桥梁用钢,并应用于南京大胜关长江大桥等几十座跨江、跨海、铁路和公路桥梁建设。 武钢开发生产的WNQ570、WNQ690、14MnNbq桥梁钢的特点是:高强度,屈服强度大于等于420MPa;高韧性,-40℃Akv≥120J;良好焊接性,60mm以上厚钢板埋弧焊不预

Q235B钢材性能表

Q235 The Grad and Chemical Composition of Carbon Construction Steel G rade: Q235 Quality Grade: B Chemical composition Quality Score %|C: 0.12~0.20 Chemical composition Quality Score %|Mn: 0.30~0.70① Chemical composition Quality Score %|Si②≤: 0.30 Chemical composition Quality Score %|S≤: 0.045 Chemical composition Quality Score %|P≤: 0.045 method of deoxidation: F、b、Z The Mechanical Property of Carbon Construction Steel Grade: Q235 Quality Grade: B Tensile testing |Yield Point σ s/MPa≥| Steel Thickness or Diameter/mm|≤16: 235 Tensile testing |Yield Point σ s/MPa≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>16~40: 225 Tensile testing |Yield Point σ s/MPa,≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>40~60: 215 Tensile testing |Yield Point σ s/MPa,≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>60~100: 205 Tensile testing |Yield Point σ s/MPa,≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>100~150: 195 Tensile testing |Yield Point σ s/MPa,≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>150: 185 Tensile testing | Tensile Strengthσb/MPa: 375~500 Tensile testing | Elongationδ5(%),≥| Steel Thickness or Diameter/mm |≤16: 26 Tensile testing | Elongationδ5(%),≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>16~40: 25 Tensile testing |Elongationδ5(%),≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>40~60: 24 Tensile testing |Elongationδ5(%),≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>60~100: 23 Tensile testing |Elongationδ5(%),≥| Steel Thickness or Diameter/mm m|>100~150: 22 Tensile testing |Elongationδ5(%),≥| Steel Thickness or Diameter/mm |>150: 21 AKV |temperature/℃: 20 AKV |V-shaped(longitudinal) AKV AK/J,≥: 27 Bend Testing,B=2a,180°| Steel Thickness or Diameter/mm |≤60|flexural core diameter d/mm: longitudinal : a,horizontal: 1.5a Bend Testing,B=2a,180°| Steel Thickness or Diameter/mm m|>60~100| flexural core diameter d/mm: longitudinal : 2a,horizontal:2.5a Bend Testing,B=2a,180°| Steel Thickness or Diameter/mm |>100~200| flexural core diameter d/mm : longitudinal : 2.5a,horizontal: 3a

常用钢材的牌号、性能和用途

钢管的品名分类 品名详细品名材质 弹簧钢高强弹簧钢50CrV4,50CrVA 弹簧钢 51CrMoV4,51CrV4,60CrMnA,60CrMnA,60Si2CrA 60Si2CrVA ,60Si2MnA,70S,60Si2Mn,77-82B 50-51CrV4,50CrMnVA,55Cr3,52CrMnV4,55CrMnA 55SiMnVB,60CrMnB, 弹簧扁钢SAE5160(H),SA387Cr12,9SUP 工模具钢 工具钢40-60CrNi 高强度标准件用 钢 B7 管坯 管坯钢L20Mn2,P91,42Cr,P22,P12,45MnMoB,28Mn2 石油管坯42MnMo7 锅炉管坯25MnG,SA-213-T11,SSW 合金管坯25MV,30-36Mn2V 不锈钢4130X 合金结构钢42CrMo,20Mn2 碳素结构钢16-50Mn 钢连铸圆管坯CL60(H) 合结钢 锅炉钢20G 保淬透性钢22CrMoH 齿轮钢SCM822H3,SGl 2 传动轴用钢48MnV,C56E2,CF53 淬透性合金结构 钢 AISI8740H, AISI4145H 淬透性结构钢40CrH,40CrHH 低合金钢. 16-28MnCr5 非调质钢12Mn2VB 非调质机械结构 钢 F45V 高强矿用圆钢23MnNiMoCr5 高压锅炉钢板15MoG 高压锅炉管坯钢 SA-210Al,SA-210C,SA-213T11,SA-213T12,SA-213T2 SA-213T22,SA-213T23,SA-213T91 工程机械用钢IE0669,IE0963,IE1106,IE1158M,IE1287,IE2892 工具钢42CrMo4 合结钢 27SiMnV,09MnD,9MnD,12Cr1MoV,18CD4,28Mn6 30-42CrMo,30CrMnTi,38CrMoAl,SAE1045W1

钢铁材料热处理及组织性能

钢铁材料热处理及组织性能 班级:机设13-A1 姓名:朱铭书 学号:120133404056

摘要:钢材是当前社会运用最广泛的材料之一,具有非常悠久的历史,它推动了社会的大力发展,促进了社会的进步。作为结构材料.钢的组织和性能在很高的层面决定了产品的质量,因此,在选取钢铁材料时主重其组织与性能。然而,回望钢铁发展的历史,钢组织与性能与材料成分和热处理工艺有着千丝万缕的关系,通过改善材料成分和热处理工艺可以有效提升钢组织与性能。本文将对钢铁材料热处理及组织性能做浅显分析。 正文:一、钢的退火与正火 1、钢的退火是将工件加热到工艺要求的温度,经过适当的保温以后,在缓慢冷却下来的热处理工艺过程。加热温度在Ac3点以上的称为完全退火;加热温度在Ac1和Accm之间的称为不完全退火或球化退火;加热温度在A1点以下称为低温退火;还有扩散退火等退火工艺。退火的加热速度一般不受限制,但对于高合金钢和大截面工件,升温不可过快,否则,由于导热性差,引起很大的热应力,使工件产生变形甚至开裂。一般将升温速度控制在100~180℃/h比较适宜。加热时间是根据工件的有效厚度,并考虑装炉量、装炉方式和加热方法确定的,可以查阅热处理手册加以确定。退火的冷却方式是根据退火工艺的具体要求进行。(1)完全退火只适用于亚共析钢,加热温度为Ac3+(20~30℃),合金钢可以略微高于此温度,保温足够时间后,随后缓冷(炉内冷却或按要求的冷却速度冷却)到550~500℃以下,再空冷。在加热和冷却的过程中,钢的内部组织全部进行了重结晶,即发生了加热时的奥氏体化和冷却时的奥氏体分解转变。所以完全退火又称重结晶退火。在重结晶过程中经历了两次形核长大,因此细化了晶粒。完全退火使钢获得了接近平衡状态的细晶粒组织,同时消除了焊接、铸钢、热锻轧钢中的粗大组织和魏氏组织,以及因终锻、终轧的温度过低造成的带状组织。完全退火还提高韧性,消除因冷速较快造成的内应力,降低含碳较高的亚共析钢硬度,以

钢材性能指标及检测

钢材性能指标及检测 为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材 料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在 冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。 材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、 热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也 叫机械性能。 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 (一)、机械性能 机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 1、强度:材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力。材料 单位面积受载荷称应力。 2、屈服点(бs):称屈服强度,指材料在拉抻过程中,材料所受应 力达到某一临界值时,载荷不再增加变形却继续增加或产生 0.2%L 。时应力值,单位用牛顿/毫米2(N/m m2)表示。 3、抗拉强度(бb)也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。 单位用牛顿/毫米2(N/m m2)表示。 4、延伸率(δ):材料在拉伸断裂后,总伸长与原始标距长度的百 分比。 5、断面收缩率(Ψ)材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与 原断面积百分比。 6、硬度:指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力,常用硬度按其范 围测定分布氏硬度(H B S、H BW)和洛氏硬度(H K A 、H K B、 H R C) 7、冲击韧性(A k):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳/厘米2 (J/c m2) (二)、工艺性能 指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。 8、铸造性能:指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能,主要包括 流性能、充满铸模能力;收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力;偏析指化学成分不均性。 9、焊接性能:指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法,把两个或 两个以上金属材料焊接到一起,接口处能满足使用目的的特性。 10、顶气段性能:指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。 11、冷弯性能:指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲 程度一般用弯曲角度α(外角)或弯心直径d对材料厚度a的比值表示,a愈大或d/a愈小,则材料的冷弯性愈好。 12、冲压性能:金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温 进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。 13、锻造性能:金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能 力。 (三)、化学性能 指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。

钢和钢的区别和性能比较

45号钢和40Cr钢的区别和性能比较 一、45号钢 45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。 45号钢化学成分: 含碳(C)量:0.42~0.50%, Si(硅)含量为:0.17~0.37%, Mn(锰)含量:0.50~0.80%, Cr(铬)含量:≤0.25%, S(硫)含量:≤0.035 % P(磷):≤0.035% Ni(镍)含量:≤0.30%, Cu(铜)含量:≤0.25%。 45号钢密度7.85g/cm3, 弹性模量210GPa 力学性能 正火:850 ;淬火:840 ;回火:600 ;抗拉强度:不小于600Mpa ;屈服强度:不小于355Mpa ;伸长率:16% ;收缩率:40% ;冲击功:39J ;钢材交货状态 硬度:不大于未热处理:229HBS ;退火钢:197HBS ? ? 二、40Cr 40Cr是我国GB的标准钢号,40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有 良好的综合力学性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好,水淬时 可淬透到Ф28~60mm,油淬时可淬透到Ф15~40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频 淬火处理。切削性能较好,当硬度为HB174~229时,相对切削加工性为60%。该钢适于制 作中型塑料模具。

化学成分(%): C:0.37~0.44, Si:0.17~0.37, Mn:0.50~0.80, Cr:0.80~1.10, Ni:≤0.30 P:≤0.035, S:≤0.035, Cu:≤0.030 力学性能 试样毛坯尺寸(mm):25 热处理: 第一次淬火加热温度(℃):850;冷却剂:油 第二次淬火加热温度(℃):- 回火加热温度(℃):520; 40CR圆材抗拉强度(σb/MPa):≥980 屈服点(σs/MPa):≥785 断后伸长率(δ5/%):≥9 断面收缩率(ψ/%):≥45 冲击吸收功(Aku2/J):≥47 布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≤207 特性 中碳调质钢,冷镦模具钢。该钢价格适中,加工容易,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化,改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度550~570℃进行回火,该钢具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢,适合于高频淬火,火焰淬火等表面硬化处理等。

常用钢材型性能特性

常用钢材型号、性能特性 45?——优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢 主要特征:?最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。 应用举例:?主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火。 Q235A(A3钢)——最常用的碳素结构钢 主要特征:?具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能。 应用举例:?广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 表示方法: ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa,例如Q235表示屈服点(σs)为235MPa的碳素结构钢。 ② ?必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、 B、C、D。A指不做冲击,B在20度以上,C在0度以上,D在-20度以上,A到D所不同的,指的是它们性能中冲击温度的不同。分别为:Q235A级,是不作冲击韧性试验要求;Q235B级,是作常温(20℃)冲击韧性试验;Q235C级,是作0℃冲击韧性试验;Q235D级,是作-20℃冲击韧性试验。脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢,例如桥用钢。

④Q代表钢的屈服强度,其后数字表示屈服强度值(MPa),必要时数字后标出质量等级(A、B、C、D、E)和脱氧方法(F、b、Z)。 40Cr ——使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢 主要特征:经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到100~150℃,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等,调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等,经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等,经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等。 HT150——灰铸铁 HT150 表示灰铸铁,抗拉强度为150MPa。 主要特征:属于中强度铸铁件,铸造性能好,工艺简单,铸造应力小,可不用人工时效;有一定机械强度和良好的减震性。 应用举例:齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体,阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等。 35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征:强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用。 应用举例:适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件。

钢材的基本技术性能

钢材的基本技术性能 (一)强度 强度是材料在外力作用下抵抗度形和断裂的能力,也就是在受到外力后单位面积上所能承受的内力。强度是钢材的主要力学性能指标,主要包括屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、疲劳强度等。在公路工程方面,钢材的屈服强度和抗拉强度是要着重研究的对象。这两项力学指标可通过钢材拉力试验来确定,试验中还需测定钢材的其他拉伸性能,如规定比例极限、规定残余伸长应力、屈服点、伸长率、断面收缩率等。 (二)弹性和塑性 弹性是指钢材受到外力作用产生了变形,当去掉外力后能迅速恢复原来的形状和尺寸的能力。钢材的弹性是通过弹性极限、比例极限来反映的。 塑性是指钢材在外力作用下产生永久变形,但不会发生破坏的能力。钢材的塑性用伸长率和断面收缩率来表示。 (三)硬度 硬度是指钢材抵抗其他较硬物体压入的能力。硬度不是一个单纯的物理量,它是反映钢材的弹性、塑性和强度的综合性能指标。一般来说,钢材的硬度越高,其耐磨性也越好。 根据试验方法和适用范围的不同,硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和肖式硬度等多种。在公路工程中,金属的硬度通常采用洛氏硬度和布氏硬度。(四)冲击韧性 冲击韧性是指钢材在瞬间动荷载作用下,抵抗破坏的能力。 钢材在不同的温度条件下,所测得的冲击韧性值不同,因此,冲击韧性分低温冲击韧性、高温冲击韧性和常温冲击韧性。 钢材的冲击韧性是指一定尺寸和形状的试样,在规定类型的试验机上受冲击荷载作用折断时,试样刻槽处单位横截面积上所消耗的冲击功。在公路工程中,主要研究钢材的常温冲击韧性。 (五)脆性 脆性是指钢材在受外力作用时,没有显著的变形而突然断裂的性质。根据温度条件的不同,钢材的脆性分热脆性和冷脆性两种。热脆性是指钢材在高温状态下所表现出的脆性特征;冷脆性指钢材在室温下,其塑性、韧性急剧降低,并使脆性转化温度有所升高的脆性特征。 钢材的脆性取决于其化学成分和组织结构。 钢材的热脆性是由硫元素引起的。硫在钢中以硫化铁(FeS)的形式存在,其塑性性能较差,并且形成熔点低(985℃)的硫化铁一铁(FeS—Fe)的共晶体存在于晶界处。当钢材在1000~l200℃高温条件下加工时,硫化铁—铁的共晶体会先于钢熔化,使晶体脱开而造成钢材的脆断。 钢材的冷脆性主要是由磷元素引起的。磷在钢中形成脆性很大的化合物磷化三铁P)。即使在常温状态下,含磷量高的钢材在外力作用下也很容易发生脆断。(Fe 3 钢材的脆性特征可通过不同条件下的弯曲试验来测定。 试件在规定的弯曲角度、弯心直径以及反复弯曲次数后,试件弯曲处不产生裂纹、断裂和起层等现象时即认为合格。 (六)焊接性能 焊接性能是指钢材的连接部分焊接后力学性能不低于焊件本身,能防止产生硬化脆裂和内应力过大等现象的性能。

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