合金钢施工方案
目录
1 工程概况 (2)
1.1 工程简介 (2)
1.2 主要工作量汇总 (2)
3 施工技术要求 (3)
3.1 施工技术准备 (3)
3.2 管道焊接 (3)
4 热处理 (7)
4.1要求热处理管线等级 (7)
4.2 热处理目的 (7)
4.3 热处理施工 (7)
4.4 无损检测与热处理施工工序 (9)
4.5 硬度检测 (9)
5 质量保证措施 (9)
5.1质量保证体系 (9)
5.2质量控制点 (9)
5.3质量检查 (11)
6 HSE管理及文明施工 (11)
6.1 HSE管理 (11)
6.2现场文明施工 (13)
7 施工手段用料、机具 (13)
7.1施工机具、设备一览表 (13)
7.2计量器具配置计划 (15)
1 工程概况
1.1工程简介
荆门石化新建60万吨/年连续重整装置工艺管线共计8个区，及由金中设计院设计的PD0-PD5五个区与由SEI设计的三个区组成。其中涉及材质有20#、20G、0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2、15CrMoG、P11等材质，本方案主要针对合金管线的施工。本装置主要的合金管线材质是铬钼钢，主要集中在SEI设计的反再框架区。
该装置施工周期短，管线复杂，要求高。涉及到的合金钢最大管径DN700，主要是连接反应器与四合一炉的8条油气线，这些管线标高高，支架安装要求，在安装施工中有较大的难度，需要合理安排好施工，协调好热处理、探伤及安装单位工作的有序进行。
1.2主要工作量汇总
2主要编制依据及施工规范
（1）工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97
（2）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98
（3）石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3501-2002
（4）石油化工耐热铬钼钢焊接规程SH3520-2002
（5）石油化工铬镍奥氏体钢铁镍合金和镍合金管道焊接规程SH/T3523-1999
3 施工技术要求
3.1 施工技术准备
3.1.1开工之前由设计代表对施工单位技术人员进行施工图纸交底并由施工单位技术人员对所有参加施工人员进行技术交底，以便施工人员了解工程概况、工期、质量及安全要求，施工难点及技术要求。
3.1.2机具检查，对施工所需要的机具进行清点核实，查看施工机具是否完好，是否满足施工的要求。
3.1.3材料检验，主要检查材料的外观质量，质量保证书和合格证。管材、管件表面不得有裂纹、折叠、发纹、夹层、结疤以及严重锈蚀和过大的机械损伤。所有阀门都必须按要求进行水压强度和严密性试验。
对于材料标识总包规定了相应材料色标，铬钼钢采用的色标是黄色+红色，整根管子做标识。根据业主的要求合金材质的管材与管件进行100%光谱分析，并做好光谱分析标识。对于成分含量有问题的管子与管件单独放置在不合格区，联系监理、业主解决。
3.1.4特殊工种作业人员资格需检查是否符合要求并办理上岗证，焊接工艺评定需报检。
3.2 管道焊接
3.2.1 焊前准备
（1）人员资质
凡参加本装置管道焊接的焊工，须具有相应焊接项目的合格证。禁止无证焊工上岗作业。
（2）焊接工艺评定
根据管道的壁厚、管径、材质制定焊接工艺，并必须有相应的焊接工艺评定报告。
3.2.2 焊材管理
（1）焊材的储存、保管应符合下列规定。
A．焊材库必须干燥、通风，库房内不得放置有害气体和腐蚀性介质。
B．焊材应存放在架子上，架子离地面的高度和与墙壁的距离均不得少于300㎜，并严防焊条受潮,在焊条架中间应留有人行通道。
C．焊材应按种类、牌号、批号、规格和入库时间分类摆放，每垛应有明确的标注，防止混放。
D．焊材储存库内应设置温度计、湿度计，保持室温不低于5℃，空气相对湿度不得高于60％，并做好记录。
（2）焊条应设专人负责保管、烘烤、发放和回收，并有详细记录。
（3）焊条在使用前应按照其出厂说明书的规定进行烘干，烘干后放在保温筒内的焊条不得超过4h，否则应重新烘干，但重复烘干次数不得超过两次(进行二次烘烤的焊条要做好标识，并在下次使用时优先使用，以避免烘烤次数超过二次)。
（4）焊条药皮不得有脱落和裂纹等缺陷。
（5）焊丝应做有标识，焊丝使用前，必须清除锈斑和油污，并露出金属光泽。
（6）钨极氩弧焊使用氩气的纯度应在99.95％以上。
（7）焊工领取焊条时，必须持有技术质量办公室工艺责任工程师签字的焊条领用卡。否则不予以发放焊条。
3.2.3 焊接方法
（1）公称直径小于DN50和壁厚小与40mm的焊接接头采用全氩弧焊接。
（2）公称直径等于或大于DN50的均采用氩弧打底，电弧焊填充盖面的焊接。
3.2.4 焊接工艺参数
详见焊接作业指导书。对于各种材质的焊接总包技术质量办公室制作焊接工艺卡，每名焊工一个，确保焊材选用的正确无误。
3.2.5 焊接要求
（1）焊接前，配管技术人员和焊工必须明确母材和使用的焊接材料，焊条使用时应装入温度保持在100～150℃的保温箱内，随用随取。
（2）所有焊接必须遵守焊接工艺要求，并由合格的焊工来完成。
（3）各级管道的施焊环境如出现下列情况之一时，应采取相应措施后才可进行焊接工作，否则不得施焊。
A．风速大于或等于8m/s（氩弧焊为2m/s）
B．相对湿度大于90%。
C．下雨、下雪天气。
D．碳素钢环境温度低于－20℃。
E．奥氏体不锈钢环境温度低于－5℃。
（4）管道两相邻对接焊口中心距离应符合下列要求：
A．直管段两环缝间距不小于100mm，且不小于管子外径。
B．除定型管件外，其他任意两焊缝间的距离不小于50mm。
（5）焊缝距离弯管（不包括压制、热推和中频弯管）起弯点不得小于100mm且不得
小于管子管外径。
（6）卷管的纵向焊缝应置于易检修的部位，且不宜在底部。
（7）环焊缝距支、吊架净距离不小于50mm，需热处理的焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的5倍，且不得小于100mm。
（8）焊缝不可置于墙内。
（9）不得在管道焊缝及其边缘上开孔，否则被开孔周围一倍孔径内的焊接接头，应100%进行射线检测。
（10）管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头，应100%进行射线检测。
（11）焊接不锈钢应与碳钢隔离，特别强调应远离镀锌材料。
（12）不锈钢管道焊接前，应在坡口两侧各100mm范围内涂白垩粉，以防飞溅物粘附在管道上，焊接完毕后，焊缝按SH3501要求进行酸洗和钝化处理。
（13）定位焊应与正式焊接的工艺要求相同。定位焊的焊缝长度为10～15mm,高度为2～4mm,且不得超过壁厚的2/3。
（14）当环境温度低于0℃时，除奥氏体不锈钢外，无预热要求的钢种，在始焊处100mm 范围内，应预热到15℃以上。其温度用测温笔或热电偶温度计检查。
（15）不得在焊件表面引弧或试验电流，阿斯线应与工件直接连接，禁止以钢平台与工件间接连接，特别是不锈钢管道或法兰焊接，以防止工件滚动起弧破坏工件表面及法兰密封面。焊接不锈钢时必需使用相同材质的材料当接地线板。
（16）在焊接中应确保起弧与收弧处的质量，收弧时将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开2cm。
(17) 管道焊接时，应采取措施，防止管内有穿堂风通过。
(18) 氩弧焊打底的根层焊缝检查合格后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防止发生裂纹。多层多道焊缝焊接时，应逐层进行检查，经自检合格后，方可焊接次层，直至完毕。除焊接工艺有特殊要求外，每道焊缝应一次连续焊完，如因故被迫中断，应采取防裂措施，再焊时必须进行检查，确认无裂纹后，将焊缝预热到焊接程序所要求的温度后方可施焊。
(19) 管道冷拉焊口组对时，所使用的工、卡具应待整个焊口施工完毕后，方可拆除。拆除后对残留痕迹打磨修整。
(20) 禁止在焊缝的根部焊道和最后一次焊道上用锤尖敲击。
（21）焊接阀门时，应将阀门打开或采取措施保持阀座的紧密性，以防焊接时热膨胀而损坏阀门。
（22）工序之间应严格自检，互检，确认上一工序合格后办理交接手续，每名焊工施焊后，必须打上代号，并填写焊接记录，如为不锈钢管道，则用记号笔填写，并用透明胶带保护。
（23）焊条在使用中必须保持干燥。
（24）奥氏体不锈钢管道焊接应符合下列要求：
A．氩弧焊焊接根部焊道时应充氩气保护，手工电弧焊时，坡口两侧各100㎜范围内应涂上白垩粉，以防止焊接飞溅污染焊件表面。
B．应在保证焊透和融合良好的条件下，采用小线能量、短电弧、小摆动和多层多道焊的焊接工艺，层间温度应控制在100℃左右。
C．不要求做焊后热稳定化处理的不锈钢管道焊缝焊后进行酸洗钝化处理，要求做焊后热稳定化处理的不锈钢管道焊缝在热稳定化处理合格后进行。
3.2.6 焊前预热
（1）管道组成件焊前预热应按下表规定进行。
（2）预热范围应为坡口中心两侧各不小于壁厚的3倍，有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料，两侧各不小于壁厚的5倍，且不小于100㎜。加热区以外的100㎜范围内，应予以保温。
（3）焊前预热采用电加热，升温应缓慢而均匀，测量预热温度时，测点应均匀分布。
（4）达到预热温度后应立即进行底层焊接并一次连续焊完，底层焊完后立即进行下一层焊接，且应连续焊完。被迫中断焊接时，应进行温度为300-350℃、时间为15-30min的后热处理，并保温缓冷至环境温度，确认无缺陷后方可继续进行焊接。
（5）多层焊时，层间温度应控制在等于或稍高于预热温度的范围内。
3.2.7 焊后返修
1．焊后经检测不合格的焊口必须予以返修，返修时焊接工艺与正式焊焊接工艺相同。
2.焊后检测出裂纹及其它缺陷时，应首先分析产出原因，再进行返修。
3. 返修焊口标位应由探伤人员进行，标出缺陷的具体位置。
4. 清除缺陷后应进行着色检查，确认无疑留缺陷后方可施焊。
5. 全部返修完后应重新进行热处理。
6. 同一部位的返修次数不宜超过两次,经过两次返修仍不合格的焊缝,如需再进行返修,应编制返修工艺措施,经施工单位技术总负责人批准后方可实施,并将焊缝返修次数、部位和无损检测等结果记入焊缝返修记录，返修后仍按原规定方法检测。
4 热处理
4.1要求热处理管线等级
根据设计规范要求2TB12R 、2TB8R 、2TB13R 、5TB12R 、5TB13R 等级的管线进行热处理。在新建的连续重整装置中，业主要求装置区内所有的合金管线焊缝接头进行100%热处理，热处理量详见附表1。 4.2 热处理目的
采用焊后热处理是用于对焊件进行回火处理，松弛残余应力和驱动焊缝中的氢气。焊后热处理的好处是防止氢致裂纹，提高材料的延性、韧性、耐腐蚀性和尺寸的稳定性。 4.3 热处理施工 4.3.1 工艺参数
（1）A335 P11、15CrMoG 热处理参数
（2）20#热处理工艺
4.3.2 施工措施 （1） 施工程序
接受委托（联系单）—固定热电偶—固定加热器—保温—接线—自检—试送电—送电升温—开记录仪自动记录温度—停机—拆除—外观检查—硬度检查。 （2）热处理加热方式
热处理的加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm ，加热区以外100mm 应进行保温，且管道端口应进行封闭。采用电加热器片进行加热，加热器长度等于焊道周长，加热器绕焊缝一周，加热宽度不小于150mm ，保证加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25mm ，用14#铁丝将加热器捆扎在管子上。要求加热器贴紧焊缝。加热器用导线连接到热处理机上。用热处理机控制加热器的输入电压以及送电和断电。
（3） 保温方式
采用硅酸铝针刺毯进行保温，加热区以外100mm 应进行保温，保温厚度不小于30mm ，具体视升温情况而定，必须保证工艺参数的正常进行。要求保温棉贴紧加热器，保温棉的固定采用铁丝捆扎。不允许对阀门进行保温。 （4） 测温方式
采用φ3mm 的K 型铠装热电偶进行测温，热电偶头部贴紧焊缝，用16#铁丝捆扎牢固，尾部在保温范围以外，热电偶信号通过补偿导线连接到热处理机。热电偶测温计的安置应符合：当管道的公称直径小于或等于300mm 时，每个焊接接头应安置1个热电偶测温计；当管道的公称直径大于300mm 时，每个焊接接头应对称安置2个热电偶测温计。 （5）自动控制与记录
热处理机对来自热电偶的电信号进行处理，与自动程序设定的信号进行比较，来决定断送电控制，从而控制升降温速度和恒温温度等参数。当实际温度大于程序温度时自动进
行断电；当实际温度小于程序温度时自动进行送电；热处理的实际工艺参数采用自动平衡
记录仪进行记录，编号后作为热处理交工资料的一部分。
（6）热处理机
热处理机是热处理控制的中心设备，它对加热器进行送电，对来自热电偶的信号进行处理。热处理机必须能自动比较实际温度和设定程序温度，自动进行断电送电控制。同时热处理机必须自动记录热处理实际温度，各仪表必须在鉴定周期内。
4.4 无损检测与热处理施工工序
对于铬钼钢一律焊接完毕后先进行热处理再进行无损检测，对于检测不合格的焊接接头返修后仍是先热处理后检测。同一部位的返修次数不宜超过两次。返修分析原因、制定措施，二次返修经总包单位项目技术负责人批准。
4.5 硬度检测
根据业主要求所有合金管线热处理的焊接接头进行100%硬度检测。每个焊缝硬度最少测三点，及母材、热影响区、焊缝。
热处理后焊缝的硬度值，应不超过母材布氏硬度（HB）加100，且不超过下列规定为合格：
A、合金总含量小于3%时，HB小于或等于270；
B、合金总含量为3%-10%时，HB小于或等于300；
C、合金总含量大于10%时，HB 小于或等于350。
5质量保证措施
5.1质量保证体系
首先建立质量保证体系，由以下人员保证质量保证体系的完整。
项目经理：吴定义
总工程师：郑永刚
技术负责人：王麒
操作人：周永明
5.2质量控制点
本质量控制点主要针对热处理，合金钢焊接控制点详见《工艺管线施工方案》。
根据工程的实际要求，将工程项目质量控制点分为A、B、C三级控制，施工中按质量控制点的要求严格控制。A、B、C三个控制点具体如下:
A级：为重要质量控制点，是确保工程质量的关键。该控制点的工程质量需经业主、监理公司、施工单位三方确认，在业主未派出人员时，监理公司可全权代表；
B级：较为重要的质量控制点，该控制点的工程质量需监理公司、施工单位二方确认；
C级：一般为施工分承包方的全过程质量控制。
5.2.1质量控制点程序流程
图三：质量控制点程序流程
5.2.2质量控制点的设置
质量控制点
中国石化集团南京工程公司工艺管线安装工程质量控制点
检验依据：SHJ3501-2002，GB50235-97，GB50236-98
序号控制点名称检验内容
控制
等级
备
注
1 施工方案审查施工方案编制的及时性、正确性、完整性 A
2 焊接热处理热处理设备；热处理工艺 B
5.3质量检查
5.3.1对于合金管线的焊接，从原材料抓起，核实材料的使用是否正确。
5.3.2对于管线坡口的打磨要随时随地监督，检查。
5.3.3对于有问题的或者不明确的管线材质，要及时采取措施查清楚，严禁不合格或者不
明确的管线及管件进入安装现场。
5.3.4热处理自动记录曲线异常，且被检部件的硬度值超过规定范围时，应按班次做加倍
复验，并查明原因，对不合格焊接接头重新进行热处理。
6HSE管理及文明施工
6.1 HSE管理
6.1.1 HSE保证体系
建立施工的安全管理体系，明确责任，工地设专职安全员一名，班组设兼职安全员，搞好工地的安全管理工作；
安全管理体系
6.1.2劳保着装管理
1、严格执行安全预先否决管理，不按规定着装和佩戴劳保用品的人员不准进入现场，安全设施不合格或有违章作业的不准施工。高空作业必须挂安全带,下方张挂安全网,谨防高空坠落。用钢管搭设脚手架,经安全员检查合格后挂牌。
2、热处理作业人员在保温和拆除保温棉的过程中应戴好劳保用品，防止烫伤。
6.1.3用火用电管理
1、热处理机等应可靠接地，防止发生触电事故。
2、所有的电气设备必须使用漏电保护开关。现场严禁使用碘钨灯照明。
3、在各区域施工，一定要注意施工停止时一切火源、电源、气源全部切断，做到人走不留火种隐患。
6.1.4 高处作业管理
1、高处作业热处理时，必须设置防止其保温棉做保护，防止被燃；
2、必须将热处理设备及辅助用料绑扎好，防止堕落。
6.1.5其他管理
1、热处理现场应设置明显警界标志，并安排专人监护，防止非工作人员入内误伤；
2、现场配备灭火器；
3、夜间施工应有足够的照明。
6.2现场文明施工
1、严格按经业主批准的施工总平面布置图施工，暂设、机具、材料不得随意或无计划搭设及场地占用。
2、施工现场设置施工标牌和各类防护标志，标牌上要有施工平面布置和该项目经理及技术负责人、安全责任人姓名。
3、施工讲究科学，遵守工艺纪律，杜绝野蛮施工，罐的焊接必须严格执行施工程序与规范，不能图省事，不顾质量要求和安全规定凑合施工。
4、项目部管理人员挂牌上岗，着装符合安全规定。
5、施工现场管理高标准、严要求，现场每周至少大清扫一次，设备、材料的运输吊装不能拖泥带水。设备、配件或材料保持无泥土、污物。
6、施工所用各种机具、设备应遵守有关管理制度，确保完好。发生事故及时报告。
7、及时回收余料、废料，严禁乱堆乱放，施工材料做到工完料尽场地清。保证场地清洁和道路畅通。
8、设置专人负责水电管理，杜绝常明灯、常流水。现场的水线、电缆、导线、电焊把线、二次线要统一规划，合理布置，不准乱拉乱扯。氧气带、电焊把线每日收工后要盘好。
9、加强现场安全保卫工作，以防器材失窃。
7 施工手段用料、机具
7.1施工机具、设备一览表
施工机具、设备一览表
7.2计量器具配置计划
计量器具配置计划
解压常用钢材的牌号
解压-常用钢材的牌号 一、型材 1. 起重机钢轨（GB3426-82）10. 碳素焊条钢盘条（GB3429-82） 2. 铁路钢轨（GB2585-81）11. 桥梁用结构钢[YB(T)10-81] 3. 轻轨（GB11264-89）12. 桥梁建筑用热轧碳素钢（GB714-65） 4. 热轧钢筋（GB1499-84）13. 电焊锚链用钢（YB897-85） 5. 预应力混凝土用热处理钢筋（GB4463-84）14. 矿用钢（GB3414-82） 6. 冷镦钢（YB534-65）15. 农用复合钢（GB1199-75） 7. 冷、热顶锻铆螺钢(GB715-89)(GB715-65) 16. 农机用钢 8. 凿岩钎杆用中空钢（GB1301-87）17. 机引犁犁铧用型钢（GB1465-78） 9. 冷拉优质结构钢（GB3078-82）18. 覆带板用热轧型钢（GB3085-82） 二、板材 1. 优质碳素厚钢板（GB711-88?21. 搪瓷用热轧薄钢板（YB474-64） 2. 造船用结构钢（GB712-88）22. 空压机阀片用热轧薄钢板（YB539-65） 3. 压力容器和多层压力容器用厚钢板（GB6654-86）23. 200升油桶用热轧碳素结构钢薄钢板（GB3276-89） 4. 低温压力容器用低合金厚钢板（GB3531-83）24. 热镀锌薄钢板和钢带 5. 耐候结构钢25. 镀锡薄钢板和钢带 6. 汽车用优质碳素结构钢热轧厚钢板（GB3275-82）26. 塑料符合薄钢板
7. 汽车大梁用热轧钢板（GB3273-89）27. 钢带的分类及代号 8. 锅炉用碳素钢及低合金钢钢板（GB713-88）28. 优质碳素结构钢冷轧钢带（GB3522-83） 9. 桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板（YB168-70）29. 低碳钢冷轧钢带（GB3526-83） 10. 航空用合金结构钢板（YB540-65）30. 自行车用热轧碳素钢和低合金钢宽钢带及钢板（GB3645-89） 11. 不锈热轧厚钢板（GB4237-84）31. 自行车用冷轧碳素钢宽钢带和钢板（GB3644-89） 12. 不锈冷轧薄钢板（GB3280-84）32. 自行车链条用冷轧钢带（GB3643-83） 13. 不锈钢板重量计算方法（GB4229-84）33. 自行车用冷轧钢带（GB3646-89） 14. 耐热钢热轧钢板和冷轧钢板（GB4238-84）34. 手表用冷轧、热轧钢带和扁钢 15. 合金结构钢薄钢板（GB5067-85）35. 刮脸刀片用冷轧钢带（GB3527-89） 16. 弹簧钢热轧薄钢板（GB3279-89）36. 弹簧钢、工具钢冷轧钢带（GB3525-83） 17. 优质碳素结构钢薄钢板和钢带（GB710-88）37. 冷轧不锈钢带和耐热钢带（GB4239-84） 18. 一般结构用热连轧钢板和钢带（GB2517-81）38. 热轧电工钢板（GB5212-85） 19. 深冲压用冷轧薄钢板和钢带（GB5213-85）39. 冷轧电工钢带（片）
焊条的分类及型号和牌号
焊条的分类及型号和牌号 一、焊条的分类 1．按用途分类： （1）碳钢焊条：主要用于强度等级较低的低碳钢和低合金钢焊接。 （2）低合金钢焊条：用于低合金高强度钢，含合金元素较低的钼和钻钼耐热钢及低温钢的焊接。 （3）不锈钢焊条：用于含金元素较高的钼耐热钢和钻钼耐热钢及各类不锈钢的焊接。 （4）堆焊焊条：用于金属表面层的堆焊。 （5）铸铁焊条：用于铸铁的焊接和补焊。 （6）铜及铜合金焊条：用于铜及铜合金的焊接、补焊式堆焊。 （7）铝及铝合金焊条：用于铝及铝合金的焊接、补焊式堆焊。 （8）特殊焊条：用于水下焊接。 2．按焊条药皮融化后的熔渣特性分类： （1）酸性焊条：溶渣以酸性氧化物（SiO2、TiO2、FeO3）为主的焊条为酸性焊条。 特点：1）引弧容易、燃烧稳定；
）可用于交、直流电源焊接；2 3）飞溅小、脱渣性好； 4）焊接烟尘少； 5）脱硫性能差、抗热裂纹性能差； ）药皮的熔点高，导热慢，焊条端点熔化时药皮套筒 6 长；）焊条端部熔化面呈现内凹型；7 ）CaF2（CaO、（2）碱性焊条：溶渣以减性氧化物和氟化钙为主的焊条为减性焊条。）燃烧的稳定性差，主要用于直流焊机焊接；特点：1 ）飞溅较大，脱性能差； 2 ）烟尘较多，放出氟化氢有毒气体；3 ）熔渣流动性好；4 ）焊条端面呈现凸型；5
二、焊条的型号X X E XX 焊及型类皮药条焊 接电流种类。 适应的焊接位置。 度强属抗拉敷熔金 的最小值。表示焊条。 三、焊条的牌号通常以一个汉字拼音字母（或汉字）与三位数字表示。拼音字母（或汉字表示焊条各大类，后面的三位数字中，前二位数字表示熔敷金属抗拉强度最低值，第三位数字表示焊条药皮类型及焊接电源种类。 第二节碳钢焊条选用的和使用 碳钢焊条的选用原则一、使用性能要求：1、同种钢的焊接，按钢材抗拉强度等强的原则选用。1） ）不同钢号的焊接，按强度较低一侧钢材选用。2承受动负载的焊缝，选用熔敷金属具有较高冲击韧度）3 的焊条。承受静负载的焊缝，选用抗拉强度与母材相当的焊条。）4 、
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
常用钢材牌号
一、各牌号碳素结构钢的主要用途: 1.牌号Q195，含碳量低，强度不高，塑性、韧性、加工性能和焊接性能好。用于轧制薄板和盘条。冷、热轧薄钢板及以其为原板制成的镀锌、镀锡及塑料复合薄钢板大量用用屋面板、装饰板、通用除尘管道、包装容器、铁桶、仪表壳、开关箱、防护罩、火车车厢等。盘条则多冷拔成低碳钢丝或经镀锌制成镀锌低碳钢丝，用于捆绑、张拉固定或用作钢丝网、铆钉等。 2.牌号Q215，强度稍高于Q195钢，用途与Q195大体相同。此外，还大量用作焊接钢管、镀锌焊管、炉撑、地脚螺钉、螺栓、圆钉、木螺钉、冲制铁铰链等五金零件。 3.牌号Q235，含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。大量用用建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。C、D级钢还可作某些专业用钢使用。 4.牌号Q255，性能与Q235差不多，强度稍有提高，塑性有所降低。应用不如Q235广泛，主要 用作铆接与检接结构。 5.牌号Q275，强度、硬度较高，耐磨性较好。用于制造轴类、农业机具、耐磨零件、钢轨接头夹板、垫板、车轮、轧辊等。 (二)各牌号低合金高强度结构钢的主要用途 低合金高强度结构钢旧标准称低合金结构钢，又叫普通低合金结构钢。 1.牌号Q295钢，钢中只含有极少量的合金元素，强度不高，但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能。主要用于建筑结构，工业厂房，低压锅炉，低、中压化工容器，油罐，管道，起重机，拖拉机，车辆及对强度要求不高的一般工程结构。 2.牌号Q345、Q390钢，综合力学性能好，焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能均好，C、 D、E级钢具有良好的低温韧性。主要用于船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件。
合金钢的分类和牌号
合金钢的分类和牌号教学设计说课 哈尔滨市第十八职业中学 李玉玲
《合金钢的分类和牌号》教学设计说课 [课题]合金钢的分类和牌号（中国劳动社会保障出版社金属材料与热处理第四版第７章第２节） [课型]新授课 [教学模式]引导学生自主学习 [教学目标] ·知识目标 掌握合金钢的分类和合金钢的牌号。 ·技能目标 让学生自主或以合作交流的方式，研究合金钢在生产和生活中的应用，培养其自主学习及知识迁移能力，以促进学习者问题解决能力的伸展。·情感目标 激发学生学习金属材料的兴趣；培养学生积极独立思考的意识。 [教学重点] 合金钢的分类和牌号。 [教学方法] 通过任务驱动法来引导学生自主学习。 [教学手段] 讲述、教具、生活中的实例。
[课时安排] 课时。2． [课前准备] 提前预备一些教具。 [讲授过程] （一）复习： 1、上节课我们学习碳素钢和合金钢，二者有何相同点和不同点。（学生思考并做出回答……） 2、碳素钢的分类方法有哪些？(学生思考并做出回答……) （二）导入：碳素钢的冶炼、加工简单，价格便宜，但有一些重要零件若选用碳素钢，就达不到性能要求。因此，人们在机械制造业中广泛使用合金钢。（明确研究方向，激发探究欲望） （任务一：合金钢按用途分类）结合碳素钢按用途分类用类比的方法或小组讨论完成合金钢的分类。培养学生整理知识的能力。每一种钢的用途不同。 教师提出问题： （１）桥梁上的钢筋使用碳素结构钢好还是使用合金钢结构钢好（扩大学生知识面） （２）碳素工具钢是用来制造刀具、量具、模具。合金工具钢是否也用来制造刀具、量具、模具？ （３）特殊性能钢具有某种特殊物理、化学性能的钢。在日常生活中你们接触过特殊性能钢？
中外常用钢材料牌号对照表
常用国内外钢材牌号对照表 中国 美国 日本 德国 英国 法国 前苏联 国际标准化组织 GB AST JIS DIN 、DINEN BS 、BSEN NF 、NFEN ΓOCT ISO 630 品 名 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 Q195 Cr.B Cr.C SS330 SPHC SPHD S185 040 A10 S185 S185 CT1K П CTlC П CTl ПC Q215A Cr.C Cr.58 SS 330 SPHC 040 A12 CT2K П—2 CT2C П—2 CT2ПC —2 Q235A Cr.D SS400 SM400A 080A15 CT3K П—2 CT3C П—2 CT3ПC —2 E235B Q235B Cr.D SS400 SM400A S235JR S235JRGl S235JRG2 S235JR S235JRGl S235JRG2 S235JR S235JRGl S235JRG2 CT3K П—3 CT3C П—3 CT3ПC —3 E235B Q255A SS400 SM400A CT4K П—2 CT4C П—2 CT4ПC —2 普 通 碳 素 结 构 钢 Q275 SS490 CT5C П—2 CT5ПC —2 E275A
中国 美国 日本 德国 英国 法国 前苏联 国际标准化组织 GB AST JIS DIN 、DINEN BS 、BSEN NF 、NFEN ΓOCT IS0 630 品 名 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 08F 1008 1010 SPHD SPHE 040A10 80K П 10 1010 S10C S12C CKl0 040A12 XCl0 10 C101 15 1015 S15C S17C CKl5 Fe360B 08M15 XCl2 Fe306B 15 C15E4 20 1020 S20C S22C C22 IC22 C22 20 25 1025 S25C S28C C25 IC25 C25 25 C25E4 40 1040 S40C S43C C40 IC40 080M40 C40 40 C40E4 45 1045 S45C S48C C45 IC45 080A47 C45 45 C45E4 50 1050 S50C S53C C50 IC50 080M50 C50 50 C50E4 优 质 碳 素 结 构 钢 15Mn 1019 080A15 15r
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)
常用钢材牌号和用途
常用钢材牌号及用途 令狐采学 我国钢材牌号表示方法概述： 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，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； 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，见表： GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义 名称汉字符号字体位置 屈服点屈 Q 大写头 沸腾钢沸 F 大写尾 半镇静钢半 b 小写尾 镇静钢镇 Z 大写尾
特殊镇静钢特镇 TZ 大写尾 氧气转炉（钢）氧 Y 大写中 碱性空气转炉（钢）碱 J 大写中 易切削钢易 Y 大写头 碳素工具钢碳 T 大写头 滚动轴承钢滚 G 大写头 焊条用钢焊 H 大写头 高级（优质钢）高 A 大写尾 特级特 E 大写尾 铆螺钢铆螺 ML 大写头 锚链钢锚 M 大写头 矿用钢矿 K 大写尾 汽车大梁用钢梁 L 大写尾 压力容器用钢容 R 大写尾 多层或高压容器用钢高层 gc 小写尾铸钢铸钢 ZG 大写头 轧辊用铸钢铸辊 ZU 大写头 地质钻探钢管用钢地质 DZ 大写头
续表： 电工用热轧硅钢电热 DR 大写头 电工用冷轧无取向硅钢电无 DW 大写头 电工用冷轧取向硅钢电取 DQ 大写头 电工用纯铁电铁 DT 大写头 超级超 C 大写尾 船用钢船 C 大写尾 桥梁钢桥 q 小写尾 锅炉钢锅 g 小写尾 钢轨钢轨 U 小写头 精密合金精 J 大写中 耐蚀合金耐蚀 NS 大写头 变形高温合金高合 GH 大写头 铸造高温合金 K 大写头 3）钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。2．2 我国钢材牌号表示方法分类具体说明： 在此是以钢材的用途分类作为表示方法分类的基础：1）碳素结构钢：
第七章 合金钢简答题
第七章合金钢 碳钢具备很多优点，在机器制造业中获得了广泛应用。但是碳钢淬透性低、回火抗力差、不具备特殊的物理、化学性能，且屈强比低，约为0.6。而合金钢屈强比一般为0.85～0.9。在零件设计时，屈服强度是设计的依据。所以，碳钢的强度潜力不能充分发挥。为了满足使用要求，必须选用合金钢。 1、合金元素对钢中基本相有哪些影响？ 答：⑴与碳亲合力很弱的合金元素，溶入铁素体内形成合金铁素体，对基体起固溶强化作用，与碳不发生化合反应。 ⑵与碳亲合力较强的合金元素，一般能置换Fe3C中的铁原子，形成合金Fe3C。合金Fe3C较Fe3C稳定性略高，硬度较为提高，是低合金钢中存在的主要碳化物。 ⑶与碳亲合力很强的合金元素，且含量大于5％，易形成特殊碳化物。它比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度、耐磨性和回火稳定性。 2、普通低合金钢与含碳量相同的碳素钢相比有什么特点？这类钢常用于哪些场合？钢中合金元素主要作用是什么？ 答：普通低合金钢是一种低碳、低合金含量的结构钢，其含碳量＜0.2％，合金元素含量＜3％。与具有相同含碳量的碳素钢相比具有较高的强度，较高的屈服强度，因此，在相同受载条件下，使结构的重量减轻20～30％。具有较低的冷脆转变温度（-30℃）。 普通低合金钢主要用于桥梁、车辆、油罐以及工程构件。因此它的工作环境大多在露天，受气温和大气中腐蚀性气体的影响较大。 钢中合金元素的主要作用：Mn—强化铁素体基体；V、Ti—细化铁素体晶粒，形成碳化物起弥散强化的作用；Cu、P—提高钢对大气的抗蚀能力。 3、普通低合金钢常用于哪些场合？对性能有何要求？如何达到这些性能要求？ 答：普通低合金钢主要用于桥梁、车辆、油罐以及工程构件。 由于它的工作环境大多在露天，受气温和大气中腐蚀性气体的影响较大。因此对它的性能要求如下：良好的综合力学性能，ζs＝350～650 MPa，δ＝16～23％，αk＝60～70 J/cm2；良好的焊接性、冷热加工性；较好的抗蚀性；低的冷脆转化温度，一般为-30℃。 为了达到这些要求，普通低合金钢碳含量低，一般为0.1～0.2％；合金元素含量低，一般＜3％。主加元素Mn用来强化铁素体基体；辅加元素V、Ti用来形成碳化物起弥散强化的作用，同时细化铁素体晶粒；Cu、P用来提高钢对大气的抗蚀能力。 4、合金钢与碳钢相比，为什么它的力学性能好？热处理变形小？为什么合金工具钢的耐磨性、热硬性比碳钢高？ 答：合金钢中的合金元素能溶入铁素体基体起固溶强化作用，只要加入量适当并不降低钢的韧性；除了Co和Al外，其它合金元素均使C曲线右移，使合金钢淬火时临界冷却速度下降，淬透性提高，从而使力学性能在工件整个截面上均匀（特别是ζs和αk）。故合金钢力学性能好。 合金钢淬透性高，临界冷却速度小，故可用较小的冷却速度进行淬火，使热应力大大降低，所以，合金钢的热处理变形小。 合金工具钢中存在合金渗碳体和特殊炭化物，比碳素工具钢中的渗碳体具有更高的硬度和稳定性，弥散度高，故耐磨性高。
钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用
第二节钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用途 钢是指以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下并含有其他元素的材料。 中华人民共和国国家标准“钢分类”（GB/T13304-1999）参照采用国际标准，对钢的分类做出了具体的规定。 该标准第一部分规定了按照化学成分对钢进行分类的基本原则，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类，并且规定了非合金钢、低合金钢和合金钢中合金元素的含量的基本界限值。 该标准第二部分规定了非合金钢、低合金钢和合金钢按主要质量等级、主要性能及使用特性分类的基本原则和要求。 根据分类目的的不同，可以按照不同的方法对钢进行分类。常用的分类方法有：按冶金方法分类、按化学成分分类、按冶金质量分类、按金相组织分类、按使用加工方法和按用途分类。 1. 按冶金方法分类 根据冶炼方法和冶炼设备的不同，钢可以分为电炉钢、平炉钢和转炉钢三大类。按炉衬材料的不同每大类又可分为碱性和酸性两类。电炉钢还可以分为电弧炉钢、感应炉钢、真空感应炉钢和电渣炉钢等。转炉钢还可以分为底吹、侧吹、顶吹和纯氧吹炼等转炉钢。平炉钢多为碱性，平炉钢由于冶炼时间长、能耗高，正在逐步被淘汰。 按脱氧程度和浇注制度的不同可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢，在表1中分别用（F）、（b）、（Z）和（TZ）表示冶炼时钢的脱氧方法。 沸腾钢为脱氧不完全的钢，在冶炼后期，钢中不加脱氧剂（如硅、铝等），浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出）。这类钢的特点是钢中含硅量很低，标准规定含硅量不高于0.07%，这类钢的优点是钢的收得率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，因而性能不均匀。 镇静钢是完全脱氧的钢，浇注时钢液镇静不沸腾。钢的组织致密，偏析小，质量均匀。合金钢一般都是镇静钢。 半镇静钢是脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但与沸腾钢相比较，沸腾现象较弱。这类钢具有沸腾钢和镇静钢某些优点。 2. 按化学成分分类 根据国家标准GB/T13304-91，按照化学成分分类可以把钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。 非合金钢是铁-碳合金，其中含有少量有害杂质元素（如硫、磷等）和在脱氧过程中引进的一些元素（如硅/锰等）。非合金钢有两类：碳素结构钢和高级碳素结构钢。低合金钢是在碳素结构钢的基础上加入少量合金元素（一般含量小于3.5%），用以提高钢的性能。合金钢是为了改善钢的某些性能而特意加入一定量合金元素的钢。根据钢中所含合金元素，合金钢又可分为锰钢、铬钢、硅锰钢、铬锰钢、铬锰钼钢等很多类。 3. 按冶金质量分类 如第一节所述, 按冶金质量分类钢可以分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢。 4. 按金相组织分类 按钢的金相组织分类可分为铁素体型、奥氏体型、珠光体型、马氏体型、贝氏体型、双相（如马氏体/铁素体）类型等。 5. 按使用加工方法分类 按照在钢材使用时的制造加工方式可以将钢分为压力加工用钢、切削加工用钢和冷顶锻用钢。 压力加工用钢是供用户经塑性变形制作冷件和产品用的钢。按加工前钢是否经过加热，又分为热压力加工用钢和冷压力加工用钢。 切削加工用钢是供切削机床（如车、铣、刨、磨等）在常温下切削加工成零件用的钢。 冷顶锻用钢是将钢材在常温下进行锻粗，做成零件或零件毛坯，如铆钉、螺栓及带凸缘的毛坯等，这
常用金属材料(合金钢)教案
项目一常用金属材料 课题二合金钢 【课题名称】 合金钢的分类、牌号和应用 【教学目标与要求】 一、知识目标 了解合金钢的分类及牌号表示方法、性能和应用场合。 二、能力目标 熟悉常用合金钢牌号的含义、特点及应用场合。 三、素质目标 读懂合金钢牌号的含义。 四、教学要求 熟悉常用合金钢的牌号的表示方法及其性能特点和应用。 【教学重点】 常用合金钢的牌号及性能特点和应用场合。 【难点分析】 常用合金钢的性能和应用场合。 【分析学生】 对常用合金钢材的性能及应用场合需要经过一段时间的学习才能逐渐理解和掌握。 【教学思路设计】 本次内容为叙述性教学方法，通过多举实例来解说名词的含义、
性能和应用场合，使学生逐渐掌握。讲课时要抓住重点，脉络清晰。【教学安排】 1学时（45分钟） 【教学过程】 一、钢的分类 1）按化学成分将钢分为碳素钢、低合金钢和合金钢三类。碳素钢即为非合金钢，非合金钢并不是钢中一点合金元素也没有，而是其合金元素的含量很低，对钢的性能不起主要影响作用。 2）按质量等级将钢分为普通质量钢、优质钢和特殊质量钢三种。合金钢仅有后二种。 二、合金钢牌号的表示方法 用“汉语拼音＋化学符号＋数字”来表示。 1）合金结构钢用于制造零件和工程结构。 如60Si2Mn，表示平均含碳量为0.60％，含硅量为2％，含锰量为小于1％。 2）合金工具钢用于制造刀具、模具和量具。 如9SiCr，表示平均含碳量为0.9％，硅和铬的平均含量都小于1.5％，用于制造丝锥。但高速钢W18Cr4V不标注碳的含量。 3）滚动轴承钢专门用于制造滚动轴承。 如GCr15SiMn，G是滚动轴承滚的汉语拼音首位字母，铬的平均含量为1.5％，硅和锰的平均含量均小于1.5％。 4）不锈钢和耐热钢表示方法与合金工具钢相同。
常用金属材料汇总
液位 计、压力 管道、化 工设备的 常用金属 材料 2007-08-0 3 10:01:49 常用金属材料 介绍压力管道中常用的金属材料的分类、特点、用途和表示方法 金属材料:黑色金属：通常指铁和铁的合金 有色金属：指铁及铁合金以外的金属及其合金。 黑色金属根据它的元素组成和性能特点分为三大类,即铸铁、碳素钢及合金钢。 1铸铁 铸铁：含碳量大于2.06％的铁碳合金。 ◆真正有工业应用价值的铸铁其含碳量一般为2.5%~6.67%。 ◆铸铁的主要成分除铁之外,碳和硅的含量也比较高。由于铸铁中的含碳量较 高,使得其中的大部分碳元素已不再以Fe3C化合物存在,而是以游离的石墨存 在。 性能特点：是可焊性、塑性、韧性和强度均比较差,一般不能锻,但它却具有优 良的铸造性、减摩性、切削加工性能,价格便宜。 用途：常用作泵机座、低压阀体等材料；地下低压管网的管子和管件。 根据铸铁中石墨的形状不同将铸铁分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。 1.1灰口铸铁：石墨以片状形式存在于组织中的铸铁称之为灰口铸铁。 ◆灰口铸铁浇铸后缓冷得到的组织为铁素体和游离石墨共存,断口呈灰色，灰 口铸铁也因此而得名。灰口铸铁的各项机械性能均较差,工程上很少使用。 1.2可锻铸铁：经过长时间石墨化退火,使石墨以团絮状存在于铸铁组织中,此 类铸铁称为可锻铸铁。 性能特点：强度、塑性、韧性均优于灰口铸铁，其延伸率可达12%；但可锻铸 铁制造工艺复杂,价格比较高。 ◆由于可锻铸铁具有一定的塑性,故"可锻"的名称也由此而出,其实它仍为不 可锻。 用途：可锻铸铁在工程上常用作阀门手轮以及低压阀门阀体等。 根据断面颜色或组织的不同,可锻铸铁又分为黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和 珠光体可锻铸铁三种。常用的是黑心可锻铸铁。 1.3球墨铸铁：是通过在浇注前向铁水中加入一定量的球化剂进行球化处理, 并加入少量的孕育剂以促进石墨化,在浇注后直接获得具有球状石墨结晶的铸
各种合金钢的牌号与用途
各种合金钢的牌号与用途 各种合金钢的牌号与用途： 1）20Mn2：用于制造截面较小（直径不大于50mm）的零件，可代替20Cr钢。常用于制造渗碳小齿轮、小轴；要求不高的活塞销、十籽销头、柴油机套筒、汽门顶杆等；也可用作调质钢，如制造冷镦螺栓。 （2）30Mn2：用作小截面重要紧固件（经调质处理），通常可用于制造汽车、拖拉机及一般机械的车架纵梁、变速箱齿轮、轴、冷镦螺栓及较大截面的调质件；在矿山机械制造中，可用于制造要求心部强度较高的渗碳件，如起重机的后轴和轴颈等。 （3）35Mn2：用作连杆、心轴、曲轴、半轴、操纵杆、风机配件、直径小于15mm的冷镦各种重要螺栓等承受较高应力的机械零件。在制造小截面（直径小于20mm）零件时，可代替40Cr钢。 （4）40Mn2：用于制造午载荷条件下工作的零件，如轴、半轴、曲轴、活塞杆、蜗杆、操纵杆、杠杆、连杆。有载荷的螺栓、螺钉、加固环、弹簧等，以及其他需要调质的零件。在制造小截面（直径小于40mm）零件时，与40Cr钢相近。 （5）45Mn2：用于制造在较高应力与磨损条件下工作的零件，在直径小于60mm时，性能与40Cr钢相当。用作汽车、拖拉机和通用机械的万向接头轴、车轴、轴、连杆盖、摩擦盘、蜗杆、齿轮、齿轮油、电车和蒸气机车轴、车箱轴、重载荷机架，以及冷拉状态中的螺栓和螺帽等。 （6）50Mn2：用于制造在高应力及承受强烈磨损条件下工作的大型零件，如万向接头轴、齿轮、曲轴、连杆、各类小轴等；重型机械上在滚动轴承中工作的主轴、轴及大型齿轮；汽车上的传动花键轴及承受冲击载荷的心轴等，也可用于制造板簧和平卷簧。 （7）20MnV：用于制造锅炉、高压容器、大型高压管道等；也可用作冲压用钢，如自行车链条、活塞销、齿轮等；还可用于制造直径不大于20mm的矿用链坏。 （8）30Mn2MoW：用于制造载荷较大的零件，如连杆螺栓、曲轴、拉杆、齿轮等；可代替30CrNi3制造截面直径小于80mm的重要调质件；当采用表面淬火工艺时，可以制造截面更大的零件。 （9）27SiMn：用于制造高韧性和耐磨性的热冲压零件；也可用于制造不经热处理的零件，或在正火后使用，如拖拉机的履带销等；还可用作铸件。 （10）35SiMn：用于制造中等速度、中等载荷或高载荷而冲击不大的零件，如传动齿轮、心轴、连杆、蜗杆、电车轴、发动机轴、飞轮等；还可用于制造汽轮机的叶轮、400℃以下和重要紧固件等。 （11）42SiMn：与35SiMn钢相同，但主要用作表面淬火钢。 （12）20SiMn2MoV、25SiMn2MoV：用于制造截面较大、载荷较高、应力状态复杂或低温下长期运转的机件，石油机械钻井提升系统的轻型吊坏、吊卡、射孔器等，以下其他截面较大的连接件。 （13）37SiMn2MoV：用于制造大截面承受重载荷的重要零件，如重型机械的轴、齿轮、转子、连杆、螺栓等零件；石油化工中用作高压容器、大螺栓等；还可用作工作温度在-15℃～450℃的大螺栓紧固件。 （14）4OB：用于制造比40钢截面大、性能要求高的零件，如齿轮、转向拉杆、轴、凸轮，以及拖拉机曲轴柄等零件；制造要求不高的小尺寸零件时，可代替40Cr 钢。 （15）45B、50B：用于制造截面较大、强度要求较高的零件，如拖拉机的曲轴、连杆及其他零件；可代替50钢、50Mn钢或50Mn2钢制造要求淬透性较高的零件；制
常用钢材的牌号、性能与用途..
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 12Cr1MoVG，15CrMoG，12Cr1MoV(盘卷）15CrMo
钢材分类与牌号
精心整理根据《钢铁产品牌号表示方法》GB221-2000的规定，我国钢铁产品牌号一般采用汉语拼音字母、国际化学元素符号及阿拉伯数字结合起来表示。 1碳素结构钢的具体牌号 Q195-Q195F、Q195b、Q195 同，并与碳素结构钢的牌号组成工程用钢的系列。低合金高强度结构钢按脱氧方法分为镇静钢和特殊镇静钢，但在牌号中没有表示脱氧方法的符号。 1)通用低合金高强度结构钢牌号组成
Q295-Q295A、Q295B Q345-Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E Q390-Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E Q420-Q420A、Q420B、Q420C、Q420D、Q420E 08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn 共31个。 4易切削结构钢
易切削结构钢分加硫易切削钢、加硫磷易切削钢、加铅易切削钢、加钙易切削钢、加硫碳锰易切削钢等。牌号用规定的符号和阿拉伯数字表示。即以“易”的汉语拼音首位字母“Y”打头，其后用两位阿拉伯数字表示碳含量的万分数。 具体牌号有：Y12、Y12Pb、Y15、Y15Pb、Y20、Y30、Y35、Y40Mn、Y45Ca共9个牌号。 35CrMnSiA、20CrMnMo、40CrMnMo 、20CrMnTi、40CrMnTi、20CrNi、40CrNi、45CrNi、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3、30CrNi3、37CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、20CrNiMo、40CrNiMoA、18CrNiMnMoA、45CrNiMoVA、18Cr2Ni4WA、25Cr2Ni4WA共77个。
金属材料分类与牌号的表示方法
我国金属材料牌号表示方法 一、钢 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，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。 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，见表。 ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。 表：GB
二、我国钢的分类和牌号表示方法 1．普通碳素结构钢 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235 MPa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。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Q200-A.F表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 三、合金钢的分类和牌号表示方法 1．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。
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