合金钢-合金结构钢
(1)合金元素符号最前得数字表示含碳量
低合金结构钢(旧)、机械制造用钢(除滚动轴承钢),用二位数字表示平均含碳量(以万分之几计)。
(2)紧跟合金元素符号后得数字表示合金元素含量
平均合金含量小于1、5%时,牌号中仅标明元素,一般不标明含量。当平均合金含量≥1、5%、2、5%、3、5%……时,则相应地以2、3、4……表示。
(3)高级优质合金钢(含S、P较低),在牌号尾部加符号“A”
(4)为了表示钢得专门用途,在牌号头部附以相应用途符号。
高碳铬轴承钢,其含铬量用千分之几计,并在牌号头部加符号“G”。例如,平均含铬量为0、9%得轴承钢, 其牌号表示为“GCr9”。
(5)低合金钢高强度结构钢得编号
新牌号表示方法与碳素结构钢相同,如:Q3４５Ａ
编号:Q+数字＋质量等级符号、脱氧方法符号
旧牌号表示方法同机械制造用钢相同。
三、典型合金结构钢得特点及应用
1、低合金结构钢
成分:在碳素结构钢得基础上加入少量合金元素制成得,其含碳量<0、2%,合金元素总量<3%。主要靠加入Mn、Si等元素强化铁素体,提高强度;加入V、Ti等元素细化组织,提高韧性;加入Cu、P等元素提高耐蚀性。
性能:具有较高得强度,良好得综合机械性能,特别就是有较高得屈服强度。有良好得塑性、焊接性能、耐腐蚀性,更低得冷脆转变温度。因而常称为低合金高强度钢。
应用:一般工程结构与机械零件,如桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油管道、
建筑钢筋等。常用得低合金结构钢有;09MnNb、16Mn、15MnTi。
2、合金渗碳钢
性能:不管就是在飞机上还就是在汽车上总会有一些零部件经常要遭受强烈得摩擦磨损,同时又要承受较大得交变载荷,有得还会承受冲击载荷作用,比如,一些齿轮、活塞销与凸轮等,要想让它们满足使用条件,必须就是表面要就要高得硬度与耐磨性,此外,心部应具有足够得韧性与强度,即表硬内韧,否则在交表载荷与冲击载荷作用下很容易断裂,那么那种钢能满足这个条件呢？
应用:合金渗碳钢,通过渗碳处理,使钢件表面含碳量增加,在保证内部得韧性与强度得同时,提高了其表面得耐磨性与硬度。常用得合金渗碳钢有:
【举例】飞机、汽车变速箱齿轮与汽车后桥齿轮、凸轮轴、活塞销等机器零件。
常见牌号:20CrMnTi,20Cr,18Cr2Ni4WA
3、合金调质钢
成分:含碳量在0、25%～0、50%,合金元素有Cr、Ni、Mn、Si、B等。
合金调质钢就是在中碳钢(30、35、40、45、50)得基础上加入一种或数种合金元素,以提高淬透性与耐回火性,使之在调质处理后具有良好得综合力学性能得钢。
合金调质钢常用来制造负荷较大得重要零件,如发动机轴、连杆及传动齿轮等。表面要求很高得硬度、耐磨性与疲劳强度得零件,可采用氮化钢38CrMoAlA,其热处理工艺就是调质与氮化处理。
性能:具有良好得综合力学性能。
应用:机床主轴、汽车底盘得半轴、柴油机连杆螺栓等。
钢种及牌号:见表7-5
【提问】对于飞机得起落架支柱来说,选材应注意什么？因为它经常要承受冲击载荷得作用,应该选择强度大,韧性好得材料。哪种材料能胜任呢？
4、超高强度钢
性能:所谓超高强度钢,通常就是指使用强度≥1500MPa得钢。飞机上常选用这类钢制造起落架、机翼大梁等大型零部件。
应用:超高强度钢主要用于航空与航天工业,如35Si2MnMoVA钢其抗拉强度可达1700N/mm2,用于制造飞机得起落架、框架、发动机曲轴等;40SiMnCrWMoRe钢工作在300℃～500℃时仍能保持高强度、抗氧化性与抗热疲劳性,用于制造超音速飞机得机体构件。30CrMnSiNi2A 制作飞机起落架,重要螺栓等。40CrMnSiMoVA 无镍超高强度钢,制作机翼大梁,起落架等。
5、弹簧钢
成分:碳含量在0、50%～0、7%,主加元素硅、锰;辅加钨、钒等。
在非合金弹簧钢得基础上,加入合金元素,用于制作重要弹簧得钢种,称为合金弹簧钢。合金弹簧钢中加入得合金元素主要就是Mn、Si、Cr、V、Mo、W、B等。
应用:制造各种弹性元件,如在汽车、拖拉机、坦克、机车车辆上制作减震板簧与螺旋弹簧等。
钢种及牌号:见表7-7。
6、滚动轴承钢
性能:滚动轴承钢工作时,承受着高而集中得交变应力,同时在滚动体与套圈之间还产生强烈得摩擦。因此,滚动轴承钢要求具有高而均匀得硬度与耐磨性,高得弹性极限与接触疲劳强度,足够得韧性与淬透性,一定得抗蚀能力。另外对钢得纯度(非金属夹杂物等)、组织均匀性、碳化物得分布情况及脱碳程度等都有严格得要求。
应用:滚动轴承钢用来制造各种轴承得滚珠、滚柱与内外套圈,也用来制造各种工具与耐磨零件。
目前应用最多得滚动轴承钢有:GCr15主要用于中小型滚珠轴承、衬套、涡喷发动机喷嘴喷口等;GCr15SiMn主要用于大轴承、钢球与滚子等。
钢结构工业厂房建筑面积计算
钢结构工业厂房建筑面积计算 单层钢结构建筑物的建筑面积，应按其外墙勒脚以上结构外围水平面积计算，并应符合下列划定：单层钢结构建筑物高度在2.20m及以上者应计算全面积；高度不足2.20m者应计算1/2 面积。利用坡屋顶内空间时净高超过2.10m 的部位应计算全面积：净高在1.20m至2.10m 的部位应汁算1/2 面积；净高不足l .20m的部位不应计算面积.单层建筑物内设有局部楼层者，局部楼层的二层及以上楼层，有围护结构的应按其围护结构外围水平面积计算，无围护结构的应按其结构底板水平面积计算。层高在2.20m及以上者应计算全而积；层高不足2.20m者应计算1/2面积。 所以：单层钢结构建筑物不论其高度均按一层计算，其建筑面积按建筑物外墙勒角以上的外围水平面积计算。建筑面积的计算规则有没有对产业厂房的单独界定。在计算容积率时对单层的建筑物的面积计算有高度要求如： 1.当住宅建筑尺度层层高大于4.9米( 2.7米+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的2倍计算；当住宅建筑层高大于7.6米(2.7米×2+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的3倍计算。 2.当办公建筑尺度层层高大于5.5米( 3.3米+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的2倍计算；当办公建筑层高大于8.8米(3.3米×2+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的3倍计算。
3.当普通贸易建筑尺度层层高大于6.1米(3.9米+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的2倍计算；当普通贸易建筑层高大于10米(3.9米×2+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的3倍计算。
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
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
低合金钢分类
低合金钢分类 文章来源：钢铁E站通低合金钢分类 根据国家标准GB/T 13304《钢分类》第二部分“钢按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”，低合金钢分类如下。 低合金钢按主要质量等级分为普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢三类： (1)普通质量低合金钢 普通质量低合金钢是指不规定生产过程中需要特别控制质量要求的供作一般用途的低合金钢。应同时满足下列条件： 1)合金含量较低(符合对低合金钢的合金元素规定含量界限值的规定)； 2)不规定热处理(退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理对待)； 3)如产品标准或技术条件中有规定，其特性值应符合下列条件： 硫或磷含量最高值：≥%； 抗拉强度最低值：≤690MPa； 屈服点或屈服强度最低值：≤360MPa； 伸长率最低值：≤26％； 弯心直径最低值：≥2×试样厚度； 冲击功最低值(20C，V型纵向标准试样)：≤27J。 注：①力学性能的规定值指厚度为3～16mm钢材的纵向或横向试样测定的性能。 ②抗拉强度、屈服点或屈服强度特性值只适用于可焊接的低合金高强度结构钢。 4)未规定其他质量要求。 普通质量低合金钢主要包括： ①一般用途低合金结构钢，规定的屈服强度不大于360MPa，如GB/T 1591规定的 Q295A、Q345A；
②低合金钢筋钢，如GB 1499规定的20MnSi、20MnTi、20MnSiV、25MnSi、 20MnNbb； ③铁道用一般低合金钢．如GB 11264规定的低合金轻轨钢45SiMnP、50SiMnP； ④矿用一般低合金钢，如GB/T 3414规定的M510、M540、M565热轧钢。 (2)优质低合金钢 优质低合金钢是指除普通质量低合金钢和特殊质量低合金钢以外的低合金钢，在生产过程中需要特别控制质量(例如降低硫、磷含量，控制晶粒度，改善表面质量，增加工艺控制等)，以达到比普通质量低合金钢特殊的质量要求(例如良好的抗脆断性能、良好的冷成形性能等)，但这种钢的生产控制和质量要求，不如特殊质量低合金钢严格。 优质低合金钢主要包括： ①可焊接的高强度结构钢，规定的屈服强度大于360MPa而小于420MPa的一般用途低合金结构钢，如GB/T 1591规定的Q295B、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E、 Q390A、Q390B、Q390C，Q390D、Q390E； ②锅炉和压力容器用低合金钢，如GB 713规定的16Mng、12Mng、15MnVg； YB/T5139规定的16MnR；GB 6653规定的HP295、HP325、HP345、HP365；GB 6654规定的16MnR、15MnVR、15MnVNR；GB 6479规定的16Mn、15MnV； ③造船用低合金钢，如GB 712规定的AH36、DH36、EH36； ④汽车用低合金钢，如GB/T3273规定的09MnREL、06TiL、08TiL、09SiVL、16MnL、16MnREL： ⑤桥梁用低合金钢，如YB 168规定的12Mnq、12MnVq、16Mnq、15MnVq、 15MnVNq，YB(T)10规定的16Mnq、16MnCuq、15MnVq、15MnVNq； ⑥自行车用低合金钢，如YB/T 5064、YB/T 5066、YB/T 5067、YB/T 5068规定的 12Mn、15Mn、19Mn；
单层工业厂房钢结构
第七章单层工业厂房钢结构 §7.1 概述 一．钢结构厂房的应用 钢结构厂房的特点：承载能力大，整体刚度大，抗震性能好，耐热（但不耐火），制做安装运输都方便，因此在重型厂房及大型厂房中应用很普遍。 1．大型冶金厂房： 炼钢车间、轧钢车间，如鞍钢，首钢，武钢，宝钢的主要厂房都是钢结构。 2．重型机械制造厂房，如哈尔滨电机厂大型电机装配车间，通常大型装配车间配有双层吊车，这里主要是柱子的计算及构造。 3．大型造船厂，火力发电厂，飞机制造车间，过去，通常也做成平面结构，而多年来，采用平板网架结构。
二．单层厂房结构的组成 1 2．吊车梁——连接两平面结构 3．支撑体系（屋盖支撑，柱间支撑） 4．屋盖：屋架、支撑（上、下横向弦水平支撑，纵向水平支撑，垂直支撑，系杆）、檩条（屋面板）、天窗。 三．厂房设计程序 1．结构选型及整体布置，根据工艺要求，确定厂房的长、宽尺寸，确定柱网，确定框架形式及尺寸（屋架），吊车梁系统及墙架支撑体系。 2．构件设计：构造、计算 3．施工图（工程师语言） §7.2 厂房结构的整体布置 一．柱网布置——主要取决于工艺要求，另外： 1．从结构考虑，应将柱子设在同一轴线上，形成框架，保证横向刚度。 2．从经济考虑：增大柱距，吊车梁跨度增大，需增设托架，费钢，但柱基础减少，通过比较确定。
§7.3 厂房结构的支撑体系 力及安装使用过程中的其他纵向力（如地震力）。纵向水平支撑将力传给柱间支撑最后传到基础。 （4）增加厂房的整体刚度。 3．屋盖支撑的布置 （1）上弦横向水平支撑 在无檩体系中，尽管有大型屋面板可以作为横向支撑，但考虑施工中条件不好，焊接质量难以保证，加上施工过程中屋盖系统的整体稳定性要求，必须设置。 一般设在第一或第二柱间及温度缝区段两端的第一柱间，且一般不超过60m 要加设一道，厂房大于66m时，跨中要设一道。 （2）下弦横向水平支撑 当跨度大于18m，或小于18m但有悬挂吊车，或厂房内有震动设备，或山墙抗风柱支在下弦上。要设在与上弦横向水平支撑的同一柱间。 （3）纵向水平支撑 1）硬钩吊车或抓斗等类似吊车；
轻钢结构工业厂房的耐火等级
轻钢结构工业厂房的耐火等级 1、轻钢结构工业厂房的耐火等级 轻钢结构厂房的承重构件一般为钢柱、网架，建筑外表面覆以彩色铝锌钢板或镀铝锌钢板等。根据<<建筑设计防火规范>>，其柱、梁的耐火时间均为0.25～0.5小时，建筑物的耐火等级仅为四级(耐火等级较低)。以我院经常设计的中密度纤维板厂或家具厂单层轻钢结构厂房为例，其生产类别为丙类，规范要求的最低耐火等级为三级，这样，轻钢结构厂房就不够资格作丙类厂房。 解决的方法，可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔热涂料或2厘米厚的LY防火隔热涂料保护层，其耐火时间可达1.5～2.3小时，这样，建筑物的耐火等级可按三级考虑，满足规范要求，但应注意，应要求轻钢结构厂家在作结构计算时考虑防火涂层的重量。 2、轻钢结构工业厂房的防火分区 现代工业要求的厂房常是大空间、大跨度、通透的。为有效的把火灾控制在较小范围内，<<建筑设计防火规范>>要求在建筑物内划分防火分区，并明文规定了各级防火分区的最大允许面积。现轻钢厂房的占地面积通常较大，如中密度纤维板厂主车间的建筑面积一般都超过5000平方米，而规范允许的分区面积为3000平方米(生产类别为丙类，采取防火涂层保护后，耐火等级按三级考虑)，因此应作应做防火分区的分隔。 防火分区在普通民用建筑中较易实现，如在门、厅、楼梯等处采
取一些技术措施，用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好的解决，若建筑内设有自动喷水灭火设备，每层最大允许建筑面积还可增加一倍。但若试图把这些技术措施平移到大面积的轻钢结构厂房，就会遇到问题。 2.1. 防火墙与防火分区 因成套设备生产线的工艺要求，不可能用防火墙把厂房一分两半，这样截断了连贯的生产线设备，也不利于物料及半成品、成品的运输。而且，从生产管理的角度，业主也不会接受这样的方案。 2.2. 防火卷帘与防火分区 民用建筑中通用的防火门与防火卷帘，在面对大跨度的轻钢厂房时，也不很合适。如某刨花板车间，单跨达36米，如何定制这样大跨度的防火卷帘呢，这样的卷帘，因跨度太大，在收放时很难控制，容易卡在滑槽里，且造价又高，工程实践中极少见(我没遇过)。 2.3. 自动喷水灭火与防火分区 能否在整个车间设自动喷水灭火装置，使允许的防火分区面积增加一倍，从而满足规范要求呢。这有两个问题： <1>. 单层轻钢结构车间的高度大多远超过8米，而根据<<自动喷灭火系统设计规范>>第4.3.2条，超过8米的大空间建筑物，安装闭式喷头的作用就不大了。 <2>. 有的丙类三级单层轻钢车间面积达9000平方米，需分三个防火分区，若全车间安装自喷，则防火分区允许面积虽扩大一倍，但仍然不够(安装自喷后，防火分区的允许面积从3000平方米扩大到
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。
碳素钢和低合金钢的定义
碳钢 主要指力学性能取决于钢中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。 碳钢也叫碳素钢，指含炭量WC小于2%的铁碳合金。 碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。 按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类，碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种； 按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢； 按脱氧方法可分为沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、半镇静钢（b）和特殊镇静钢（T Z）； 按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC ≤ 0.25%）,中碳钢（WC0.25%—0.6%）和高碳钢（WC>0.6%）； 按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）和特级优质钢。 一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。 按国际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢两大类，非合金钢是通常叫做碳素钢的一大钢类，钢中除了铁和碳以外，还含有炉料带入的少量合金元素Mn、Si、Al，杂质元素P、S及气体N、H、O等。合金钢则是为了获得某种物理、化学或力学特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V，并对杂质和有害元素加以控制的另一类钢。 原则上讲，合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢，顾名思义，以含有合金元素的总量来加以区分，总量低于3%称为低合金钢，5～10%为中合金钢，大于10%为高合金钢。在国内习惯上又将特殊质量的碳素钢和合金钢称为特殊钢，全国31家特钢企业专门生产这类钢，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢、电工钢，还包括高温合金、耐蚀合金和精密合金等等。在钢的分类上，近年虽努力向国际通用标准靠拢，但还有许多不同之处。 ①随着特钢向“特”、“精”、“高”发展，向深加工方向延伸，特钢的领域越来越窄。美国特钢协会将特钢定位在工模具钢、不锈钢、电工钢、高温合金和镍合金。日本把结构钢和高强度钢归并在特钢范畴。随着我国普钢企业的技术改造和工艺进步，特钢企业的产品领域也在缩小，1999年普钢厂已生产特钢产品总量的34%。 ②国外的低合金钢，实际上是我们所熟悉的低合金高强度钢，属于特殊钢范畴，在美国叫做高强度低合金钢（HSLA—Steel），俄罗斯及东欧各国称为低合金建筑钢，日本命名为高张力钢。而在国内，首先是把低合金钢划入了普钢范围，概念上的区别导致在产品质量上的差异。在名称上也几经变化，如低合金建筑钢、普通低合金钢、低合金结构钢，至1994年叫做低合金高强度结构钢（GB/T1591—94）。到目前为止，从发表的资料文献来看，低合金钢的名称仍然随着国家、企业和作者而异。
钢结构工业厂房设计
目录 1 普通钢屋架设计---------------------------------------------------------------------------- 1．1设计资料--------------------------------------------------------------------------------- 1．2屋架形式及几何尺寸------------------------------------------------------------------ 1．3支撑布置--------------------------------------------------------------------------------- 1．4统计荷载--------------------------------------------------------------------------------- 1．4．1永久荷载----------------------------------------------------------------------------- 1．4．2可变荷载----------------------------------------------------------------------------- 1．4．3荷载组合----------------------------------------------------------------------------- 1．4．4荷载组合值-------------------------------------------------------------------------- 1．4．5屋架内力系数----------------------------------------------------------------------- 1．4．6屋架杆件内力计算----------------------------------------------------------------- 1．5截面选择---------------------------------------------------------------------------------- 1．5．1上弦杆-------------------------------------------------------------------------------- 1．5．2下弦杆-------------------------------------------------------------------------------- 1．5．3斜腹杆-------------------------------------------------------------------------------- 1．5．4竖杆----------------------------------------------------------------------------------- 1．6节点连接与焊缝计算------------------------------------------------------------------ 1．6．1腹杆焊缝---------------------------------------------------------------------------- 1．6．2下弦杆焊缝------------------------------------------------------------------------- 1．6．3上弦节点焊缝---------------------------------------------------------------------- 1．6．4竖杆焊缝---------------------------------------------------------------------------- 1．6．5下弦拼接接点---------------------------------------------------------------------- 1．6．6上弦拼接接点---------------------------------------------------------------------- 1．6．7支座节点---------------------------------------------------------------------------- 1．7材料表----------------------------------------------------------------------------------- 1．8填板选择-------------------------------------------------------------------------------- 1．8．1上弦填板---------------------------------------------------------------------------- 1．8．2下弦填板---------------------------------------------------------------------------- 1．8．3斜腹杆填板------------------------------------------------------------------------- 1．8．4竖杆填板---------------------------------------------------------------------------- 2 檩条设计------------------------------------------------------------------------------------ 2．1设计资料-------------------------------------------------------------------------------- 2．2荷载计算-------------------------------------------------------------------------------- 2．3内力计算-------------------------------------------------------------------------------- 2．4截面选择--------------------------------------------------------------------------------- 2．5拉条计算--------------------------------------------------------------------------------- 3 吊车梁设计---------------------------------------------------------------------------------- 3．1设计资料--------------------------------------------------------------------------------- 3．2荷载计算--------------------------------------------------------------------------------- 3．2．1荷载值-------------------------------------------------------------------------------- 3．2．2内力值-------------------------------------------------------------------------------- 3．3截面选择---------------------------------------------------------------------------------- 3．3．1梁的高度确定------------------------------------------------------------------------
国内外常用钢材标准牌号对照表20200711165902.doc
国内外常用钢材标准牌号对照表 种中国日本美国英国德国法国前苏联类CB JIS AISI 、ASTM BS DIN NF ΓOCT Q235-A · F SS41 A36、A283C Ust37-2 Q235-A SS41A、B Rst37-2 CT2 20 S20C C1020 En2C C22 C20 20 碳35 S35C C1035 En8A C35 XC38 35 素钢 20g SB42 A285、Gr.B A414、Gr.B 1633Gr.B Ast41 A42C 20K 20（管道用）STPG38、42 A106 、A53 st35.4 16Mn S M50B SM22 1633．Gr.1 st52-3 16Γ 低A516 、 合16MnR SPV36 A515、Gr·60、19Mn5 金Gr·70 钢 15MnV HTP57VW A225 、Gr.A A225、Gr.B 40Mn C1036 En15B 40MnA 40Mn5 40Γ 40Cr SCr4 5140 E n18 S117 41Cr4 38C4 40X 12CrMo A335 、P2 A213、Gr.B 3064-660 1501-620 13CrMo44 12CD4 12XM STT42 15CrMo STC42 A387、Gr.B 1653 16CrMo44 15CD4 15XM STB42 35CrMo SCM3 E4132 E4135 En19B 34CD4 35CD4 35XM 高0Cr13 SUS410 410S S41000 X7Cr13 Z6C13 08X13 合金0Cr18Ni9 SUS304 304 S30400 304S15 X5CrNi189 ZCN18.09 08X18H10 钢 0Cr18Ni10Ti SUS321 321 S32100 321S12 321S20 X10CrNiTi189 Z6CNT18.10 08X18H10T 0Cr17Ni12Mo2 SUS316 316 S31600 316S16 X5CrNiMo1810 Z6CND17.13 08X17H13M2
低合金钢与合金钢教案
第五章低合金钢与合金钢 引言：碳素钢应用很广泛，但也存在缺点，如：强度和韧性不能兼备（回忆碳素钢与含C量的关系），∴造成使用问题。又：碳素钢淬透性差，不能用于大型零件，∴加入合金元素，成为合金钢。 一、合金钢概述： 1、定义：加入合金元素的钢。如：C r、N i、M n、S i、M o、W、T i、B、N b、A l、R e（稀土元素）。 即：加入合金元素的含C量小于 2.11%的F e—C合金。 2、合金元素在钢中存在形态： （1）合金F：合金元素的原子溶入F晶格形成的固溶体。 合金F=α-F e（C、M n、S i、C r、N i……） 固溶强化：使合金强度、硬度提高，当合金元素量适当时，（M n、S i ＜1.0%；C r＜1.5%；N i＜5%）不但提高强度、硬度，还提高韧性。 （2）合金碳化物：合金元素和碳形成化合物。 T i C、W C、V C、M o C 强度比渗C体还硬。 第二相强化：碳化物可以提高钢的强度、硬度，也使塑性、韧性下降。 3、合金元素对钢性能影响： （1）可以提高钢的强度，硬度（同时，量合适时，还可不降低塑性、韧性）。 （2）可以提高淬透性（除C o外） （3）可以细化晶粒（细化晶粒的方法） T i、N b、V、M o细化，B微量可以细化 （4）提高了回火稳定性 （5）产生二次硬化：W、V、M o回火到500C以上时，出现大量W C、V C，以微粒出现在边界。∴高温时硬度提高。 （6）可以使钢获得特殊的性能： 不锈钢：C r N i；耐磨钢：M n；耐热钢：W、M o、V 二、合金钢的牌号： 牌号可经看出许多内容：含量、热处理等。 1、低合金钢=碳素结构钢差不多。 Q390A（Q295-Q460）Q235A F（Q175-Q275） 屈390m p a A级A级沸
钢结构工业厂房设计要点
钢结构工业厂房设计要点在工业厂房设计中，现多采用钢结构。其具有自重轻，跨度大，柱网布置灵活与工艺便于衔接，且构件可在加工厂加工制作，施工周期短，工程质量易予保证等特点。但钢结构厂房也具有易腐蚀、耐热性差，稳定性较差等缺点。在工业厂房整体设计中应重点考虑隔热、排水、通风等方面的问题，结构设计中应重点对结构体系、结构构件、连接节点进行控制。根据其特点扬长避短更好地发挥钢结构厂房的作用。 一、钢结构工业厂房在整体设计中需考虑的问题。 1.钢材的保温隔热与防火 钢材具有很高的导热性能，其导热系数为50w(m. °C)，当受热达到100°C以上时，其抗拉强度就会降低，塑性增大；温度达到250C时，钢材抗拉强度会稍提高，但塑性却降低，出现蓝脆现象；温度达到500 C时，钢材强度降至很低，会致使钢结构塌落。所以当钢结构所处环境温度达到150C以上时，就必须做隔热防火设计。其做法一般为：钢结构外侧包耐火砖、混凝土或硬质防火板材，或者钢结构刷防火涂料，厚度按《钢结构防火涂料技术规程》计算。 2.屋面防水及排水设计 屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑，根据《屋面工程技术规范》的规定，屋面坡度最小为5％，在积雪较大的地区，坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验，单坡屋面长度宜控制在70m 以内。 大跨度屋面，彩钢板外板板型建议采用角驰型，板间360度锁口连接，屋面无射钉，从而减少屋面渗漏点。该板型具有温度调节性好，现场作业简单等特点；还能避免现场打孔飞溅铁屑部位引起彩板锈蚀。屋顶风机出风口建议靠近屋脊部位设置，以方便开孔处另附加彩板泛水。采光带部位可采取局部檩条垫高，彩板上翻等方式，局部形成彩板高差，有效避免不同材料连接部位的雨水渗漏。当采光带与彩板间搭接连接时，应保证采光带板型与彩钢板板型一致，且搭接宽度不得小于一个波峰及波谷。 屋顶排水分为自由排水、内天沟、外挂天沟等排水方式，根据雨水的排放形式，分为重力流排水、虹吸排水。因绝大部分屋面渗露及倒灌均发生在天沟部位，且内天沟排水所发生的费用又很高，故屋面形式设计时应尽可能的减少内天沟的数量。内天沟的排水可采取雨落管集水至地下排水沟排水，也可采用厂房内设置横吊管分段汇集外排水形式，还可采用天沟内设虹吸斗，虹吸排水。一般工业厂房内均有天车，地下设备基础及管道纵横，故现较多的采用后两种排水方式。当厂房单体较小时，且天车顶部距离厂房顶部空间足够时，可采取横吊管排水。当厂房单体较大，纵向尺寸较大，屋面汇水面积较大时，可采用虹吸排水。虹吸排水的工作原理如下：当屋面雨水量较小时，虹吸斗未淹没，雨水管内雨水为重力流；当暴雨来临时，虹吸斗被淹没，雨水管内形成虹吸有压排水，雨水可较快的排出；从而有效避免雨水倒灌的问题。当选用虹吸排水时，应注意天沟内高度及宽度满足虹吸斗淹没要求，且屋面檩条应垫高，以配合天沟高度。现阶段虹吸排水造价较高，但它的优势正被人们逐渐认识，更多的工业厂房将选用虹吸式排水。 3.通风设计 根据厂房内通风及排烟要求，屋面可设置天窗、通风器，墙面可设置开启窗或排风扇。当工位固定时，也可设置工位集中送风。工程设计时，可根据工艺特点区别选用。例如铸造车间、焊接车间等热气、废气较多的车间，屋面应设置天窗或通风器集中通风。当个别区域未位于屋脊下方时，可设置顺坡通风器，以解决通风问题。 总之，钢结构厂房的设计，应根据其特点进行综合设计，使设计安全可靠，经济合理且满足工艺要求。 二、结构体系布置应合理，传力明确。 1.设计常用的结构体系如下，可根据工程实际情况区分选用： 1）框架一支撑体系。横向设计成刚接框架，纵向设计成柱一支撑体系，用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系适用于纵向较长，横向较短的厂房。其具有经济节约的特点，但柱问支撑有时会影响使用。 2）.纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架，不设置柱间支撑。其优点是使用空
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。
低合金钢定义
低合金钢定义 中国钢产量已突破6亿吨，钢材数量不再是主要矛盾，钢材品种结构不合理的矛盾十分突出。当前行业的主要任务是努力提高产品的市场竞争力，站在可持发展的新起点上，把大力开发低合金钢列入发展战略的重要内容。许多普钢企业在钢材品种结构调整和编制科技发展规划中，已意识到低合金钢生产是提高产品技术含量和附加值的关键，对低合金钢开发中碰到的种种问题心中无数，一些科技管理干部觉得“成也低合金钢，败也低合金钢”，迫切要求对低合金钢有个全面的了解。 按国际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢两大类，非合金钢是通常叫做碳素钢的一大钢类，钢中除了铁和碳以外，还含有炉料带入的少量合金元素Mn、Si、Al，杂质元素P、S及气体N、H、O等。合金钢则是为了获得某种物理、化学或力学特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V，并对杂质和有害元素加以控制的另一类钢。原则上讲，合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢，顾名思义，以含有合金元素的总量来加以区分，总量低于3%称为低合金钢，5～10%为中合金钢，大于10%为高合金钢。在国内习惯上又将特殊质量的碳素钢和合金钢称为特殊钢，全国31家特钢企业专门生产这类钢，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢、电工钢，还包括高温合金、耐蚀合金和精密合金等等。 在钢的分类上，近年虽努力向国际通用标准靠拢，但还有许多不
同之处。 ①随着特钢向“特”、“精”、“高”发展，向深加工方向延伸，特钢的领域越来越窄。美国特钢协会将特钢定位在工模具钢、不锈钢、电工钢、高温合金和镍合金。日本把结构钢和高强度钢归并在特钢范畴。随着中国普钢企业的技术改造和工艺进步，特钢企业的产品领域也在缩小，1999年普钢厂已生产特钢产品总量的34%。 ②国外的低合金钢，实际上是我们所熟悉的低合金高强度钢，属于特殊钢范畴，在美国叫做高强度低合金钢（HSLA—Steel），俄罗斯及东欧各国称为低合金建筑钢，日本命名为高张力钢。而在国内，首先是把低合金钢划入了普钢范围，概念上的区别导致在产品质量上的差异。在名称上也几经变化，如低合金建筑钢、普通低合金钢、低合金结构钢，至1994年叫做低合金高强度结构钢（GB/T1591—94）。到目前为止，从发表的资料文献来看，低合金钢的名称仍然随着国家、企业和作者而异。 ③低合金钢与碳素钢、低合金钢与合金钢之间，明确划出的概念是不存在的。在国外，50年代曾给低合金钢下过定义