1. 結構鋼、工具鋼、特殊用途鋼分別適用於哪些
按用途可分為:結構鋼、工具鋼和特殊鋼;
按冶煉方法可分為:轉爐鋼和平爐鋼;
按脫氧方法可分為:沸騰鋼(F)、半鎮靜鋼(b)、鎮靜鋼(Z)和特殊鎮靜鋼(TZ),鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼的代號可以省去;
按成型方法可分為:軋制鋼(熱軋、冷軋)、鍛鋼和鑄鋼;
按化學成分可分為:碳素鋼和合金鋼。
1.鋼材的牌號
鋼材的品種繁多,鋼結構中採用的鋼材主要有二類。
⑴碳素結構鋼
根據現行的國家標准《碳素結構鋼》(GB700)的規定,碳素結構鋼的牌號由代表屈服點的字母Q、屈服點的數值(N/mm2)、質量等級符號和脫氧方法符號等四個部分按順序組成。
碳素結構鋼分為Q195、Q215、Q235、Q255和Q275等五種,屈服強度越大,其含碳量、強度和硬度越大,塑性越低。其中Q235在使用、加工和焊接方面的性能都比較好,是鋼結構常用鋼材之一。
質量等級分為A、B、C、D四級,由A到D表示質量由低到高。不同質量等級鋼對化學成分和力學性能的要求不同。A級無沖擊功規定,對冷彎試驗只在需方有要求時才進行,其碳、錳、硅含量也可以不作為交貨條件;B級、C級、D級分別要求保證20℃、0℃、-20℃時夏比V形缺口沖擊功不小於27J(縱向),都要求提供冷彎試驗的合格保證,以及碳、錳、硅、硫和磷等含量的質保。所有鋼材交貨時供方應提供屈服點、極限強度和伸長率等力學性能的質保。
沸騰鋼、鎮靜鋼、半鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼分別用漢字拼音字首F、Z、b和TZ表示。對Q235,A、B級鋼可以是Z、b或F,C級鋼只能是Z,D級鋼只能是TZ。Z和TZ可以省略不寫。
如Q235-AF表示屈服強度為235N/mm2的A級沸騰鋼;Q235-Bb表示屈服強度為235N/mm2的B級半鎮靜鋼;Q235-C表示屈服強度為235N/mm2的C級鎮靜鋼。
(2) 低合金高強度結構鋼
低合金鋼是指在煉鋼過程中添加一種或幾種少量合金元素,其總量低於5%的鋼材。低合金鋼因含有合金元素而具有較高的強度。根據現行國家標准《低合金高強度結構鋼》(GBT/l591)的規定,其牌號與碳素結構鋼牌號的表示方法相同,常用的低合金鋼有Q345、Q390、Q420等。
低合金鋼交貨時供方應提供屈服強度、極限強度、伸長率和冷彎試驗等力學性能質保;還要提供碳、錳、硅、硫、磷、釩、鋁和鐵等化學成分含量的質保。
低合金鋼的質量等級除與碳素結構鋼A、B、C、D四個等級相同外,增加E級,其要求提供-40℃時夏比V型缺口沖擊功不小於27J(縱向)。不同質量等級對碳、硫、磷、鋁的含量的要求也有區別。 低合金鋼的脫氧方法為鎮靜鋼或特殊鎮靜鋼。 Q345-B表示屈服強度為345N/mm2的B級鎮靜鋼;Q390-D表示屈服強度為390N/mm2的D級特殊鎮靜鋼。
碳素結構鋼和低合金鋼都可以採取適當的熱處理(如調質處理)進一步提高其強度。例如用於製造高強度螺栓的45號優質碳素鋼以及40硼(40B)、20錳鈦硼(20MnTiB)就是通過調質處理提高強度的。
注意:質量等級的劃分與要求:碳素鋼分(A、B、C、D) 四級,低合金鋼分(A、B、C、D、E)五級。各級鋼的保證條件為:
A級鋼-抗拉強度、屈服點和伸長率,冷彎試驗只在需方要求時進行,無沖擊韌性要求;
B級鋼-抗拉強度、屈服點和伸長率,冷彎試驗合格,常溫(20℃)沖擊試驗,要求沖擊功不小於27 J;
C級鋼-抗拉強度、屈服點和伸長率,冷彎試驗合格,0℃沖擊試驗,要求沖擊功不小於27 J;
D級鋼-抗拉強度、屈服點和伸長率,冷彎試驗合格,-20℃沖擊試驗,要求沖擊功不小於27 J;
E級鋼-抗拉強度、屈服點和伸長率,冷彎試驗合格,-40℃沖擊試驗,要求沖擊功不小於27 J.
二、鋼材的規格
鋼結構所用的鋼材主要為熱軋成型的鋼板、型鋼以及冷彎成型的薄壁型鋼。
1.鋼板
鋼板有薄鋼板(厚度0.35~4mm)、厚鋼板(厚度4.5~60mm)、特厚板(板厚>60mm)和扁鋼(厚度4~60mm,寬度為12~200mm)等。鋼板用「—寬×厚×長」或「—寬×厚」表示,單位為mm,如—450×8×3100,—450×8。
2.型鋼
鋼結構常用的型鋼是角鋼、工字型鋼、槽鋼和H型鋼、鋼管等。除H型鋼和鋼管有熱軋和焊接成型外,其餘型鋼均為熱軋成型。
(1)角鋼
角鋼有等邊角鋼和不等邊角鋼兩種。等邊角鋼以「L肢寬×肢厚」表示,不等邊角鋼以「L長肢寬×短肢寬×肢厚」表示,單位為mm,如L63×5,L100×80×8。
(2)工字鋼
工字鋼有普通工字鋼和輕型工字鋼兩種。普通工字鋼用「I截面高度的厘米數」表示,高度20mm以上的工字鋼,同一高度有三種腹板厚度,分別記為a、b、c,a類腹板最薄、冀緣最窄,b類較厚較寬,c類最厚最寬,如I20a。同樣高度的輕型工字鋼的翼緣要比普通工字鋼的冀緣寬而薄,腹板亦薄,輕型工字鋼可用漢語拼音符號「Q」表示,如QI40等。
(3)槽鋼
槽鋼也分普通槽鋼和輕型槽鋼兩種,以「[或Q[截面高度厘米數」表示,如[20 b, Q[22等。
(4)H型鋼
H型鋼分熱軋和焊接二種。熱軋H型鋼有寬翼緣(H W)、中翼緣 (HM)、窄翼緣 (HN)和H型鋼柱(HP)等四類。H型鋼用「高度×寬度×腹板厚度×翼緣厚度」表示,單位為mm,如HW250×250×9×14、HM294×200×8×12。
焊接H型鋼是由鋼板用高頻焊接組合而成,也用「高度×寬度×腹板厚度×翼緣厚度」表示,如H350×250×10×16。
(5)鋼管
鋼管有熱軋無縫鋼管和焊接鋼管兩種。無縫鋼管的外徑為32~630mm。鋼管用「φ外徑×壁厚」來表示,單位為mm,如φ273×5。
我國生產的各型鋼規格和截面特性見附錄三。對普通鋼結構的受力構件不宜採用厚度小於5mm的鋼板、壁厚小於3mm的鋼管、截面小於L45×4或L56×36×4的角鋼。
3.冷彎薄壁型鋼
冷彎薄壁型鋼採用薄鋼板冷軋製成。其壁厚一般為1.5~12mm,但承重結構受力構件的壁厚不宜小於2mm。薄壁型鋼能充分利用鋼材的強度以節約鋼材,在輕鋼結構中得到廣泛應用。常用冷彎薄壁型鋼截面型式有等邊角鋼(a)、卷邊等邊角鋼(b)、槽鋼(c)、卷邊槽鋼(d)、 Z型鋼、卷邊Z型鋼(C型鋼) (e)、鋼管[(f)、(g)、(h)]等。
表示方法為:按字母B、截面形狀符號和長邊寬度×短邊寬度×卷邊寬度×壁厚的順序表示,單位為mm,長、短邊相等時,只標一個邊寬,無卷邊時不標卷邊寬度,如B[ 120×40×2.5、BC160×60×20×3。
壓型鋼板是冷彎薄壁型鋼的另一種形式,它是用厚度為0.4~2mm的鋼板、鍍鋅鋼板或彩色塗層鋼板經冷軋成的波形板。
2. 機床的床身是用什麼材料做的性能優點
機床的床身一般是用HT200(灰口鑄鐵)做成。個別的也有用鋼板焊接,例如:沖床,大型壓力機等。
3. 不銹鋼 種類
不銹鋼可以按用途、化學成分及金相組織來大體分類。
以奧氏體系類的鋼由18%鉻-8%鎳為基本組成,各元素的加入量變化的不同,而開發各種用途的鋼種。
1. 以化學成分分類:
①. CR系列:鐵素體系列、馬氏體系列
②. CR-NI系列:奧氏體系列,異常系列,析出硬化系列。
2. 以金相組織的分類:
①. 奧氏體不銹鋼
②. 鐵素體不銹鋼
③. 馬氏體不銹鋼
④. 雙相不銹鋼
⑤. 沉澱硬化不銹鋼
3.不銹鋼的表面類別
現在不銹鋼的發展,已使不銹鋼的耐蝕性、外觀、加工性、強度等特性遠遠超過其它材料,而且,不銹鋼的許多表面處理法,可以取得豐富多彩的顏色及形狀,這為不銹鋼的發展作出很大的貢獻。
不銹鋼製造過程中的表面處理法以及機械研磨表面處理法
表面 特徵 製造法概要 用途
NO.1 銀白色,無光澤 熱軋到規定厚度,再經退火和除鱗的一種粗糙、無光表面 不需要有表面光澤的用途
NO.2D 銀白色 冷軋後進行熱處理和酸洗,有時在毛面輥進行最終的一道輕軋的一種無光表面加工 2D產品用於對表面要求不嚴的用途,一般用材,深沖用材
NO.2B 光澤強於NO.2D NO.2D處理後,經過拋光輥進行最終一道輕度冷軋,以取得適當光澤。這是最常用的表面加工,該加工也可作為拋光的第一步。 一般用材
BA 光亮如鏡 無標准,但通常是光亮退火的表面加工,表面反射性很高。 建築材料,廚房用具
NO.3 粗研磨 將NO.2D和NO.2B材,用100~200#(單位)的砥粒研磨帶,進行研磨 建築材料,廚房用具
NO.4 中間研磨 將NO.2D和NO.2B材,用150~180#砥粒研磨帶進行研磨而獲得的拋光表面,這是通用的,有鏡面反射的帶有可見『晶粒』的光亮表面 同上
NO.240 細研磨 將NO.2D和NO.2B材,用240#砥粒研磨帶進行研削 廚房用具
NO.320 極細研磨 將NO.2D和NO.2B材,用320#砥粒研磨帶進行研削 同上
NO.400 光澤接近於BA 將NO.2B材,用400#拋光輪進行研削 一般用材,建築用材,廚房用具
HL 發紋研磨 適當粒子大小的研磨材料進行發紋研削(150~240#)其砥粒很多 樓房,建築用材
NO.7 接近於鏡面研磨 用600#回轉拋光輪進行研磨 美術用,裝飾用
NO.8 鏡面研磨 鏡子用拋光輪進行研磨 反光鏡,裝飾用
4.不銹鋼的缺陷類別
分類 個數 典型缺陷 共同缺陷
原料缺陷 28 金屬球痕,大理石紋,縱向發裂 劃傷,異物壓入,污染,摺痕,卷取不良
冷軋缺陷 30 輥印,輥表面粗糙,輥振動痕,魚尾紋,微細皺紋,浪型缺陷,墊紙壓入
退火酸洗 32 過酸洗,退火酸洗,欠酸洗,欠退火,點蝕,銹,刷輥痕,橡膠殘留,白斑,酸洗液殘留,爐內停止
精整缺陷 30 脫脂不良,研磨不勻,條紋,毛邊
5.鋼的分類方法
5-1按化學成分分類:
◆碳素鋼
◆合金鋼:低合金鋼:合金元素≤5% 高合金鋼:合金元素≥10% 中合金鋼:合金元素
5%—10%
註:不銹鋼為高合金鋼。
5-2按質量分類:
① 普通鋼
② 優質鋼
③ 高級優質(A)
④ 特級優質鋼(E)
5-3按冶煉方法分類:
◆平爐鋼
◆轉爐鋼
◆電爐鋼
5-4按用途分類:
① C素結構鋼 如:45#
② 合金結構鋼 如:40Cr
③ C素工具鋼 如:T8
④ 合金工具鋼 如:3Cr2W8V
⑤ 彈簧鋼 如:60Si2Mn
⑥ 軸承鋼 如:GCr15
⑦ 不銹鋼耐熱鋼
⑧ 高速鋼 如:W18Cr4V
5-5按金相組織分類:
① 按退火狀態分:
◆ 亞共析鋼
◆ 共析鋼
◆ 過共析鋼
◆ 萊氏體鋼
② 按退火狀態:以不銹鋼為例
◆奧氏型:0Cr18Ni9(304)又稱:18-8型
◆馬氏體:1Cr13 2 2Cr13 3Cr13 又稱:Cr13型
◆鐵素體:1Cr17 Cr25Ti
◆雙相不銹鋼(鐵素體、奧示體雙相):如:3RE60
◆沉墊固溶硬化不銹鋼:0Cr17Ni7A1 用於導彈核工業