⑴ 鋼一般分為哪些類他們有什麼區別各有什麼特性和用途.
一 鋼材的種類
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。
⑵ 在選用鋼材時應注意哪些問題
選鋼材需要注意的事項:
(1)結構的重要性結構和構件按其用途、部位和破壞後果的嚴重性可以分為最要、一般和次要三類,不同類別的結構或構件成選用不同的鋼材。例如民用大跨度屋架、重級工作制吊車粱等屬重要的結構,應選用質量好的鋼材;一般屋架、梁和柱等屬於一般的結構;樓梯、欄桿、平台等則是次要的結構,可採用質量等級較低的鋼材。
(2)荷載的性質結構承受的荷載可分為靜力荷載和動力荷載兩種。對承受動力荷載的結構應選用塑性、沖擊韌度好的質量高的鋼材,如Q345C或Q235C;對承受靜力荷載的結構可選用一般質量的鋼材如Q235 BF。
(3)連接方法鋼結構的連接有焊接和非焊接之分,焊接結構由於在焊接過程中不可避免地會產生焊接應力、焊接變形和焊接缺陷。因此,應選擇碳、硫、磷含量較低,塑性、韌性和焊接性都較好的鋼材。對非焊接結構,如高強度螺栓連接的結構,這些要求就可放寬。
(4)結構的工作環境結構所處的環境如溫度變化、腐蝕作用等對鋼材的影響很大。在低溫下工作的結構,尤其是焊接結構,應選用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮靜鋼,結構可能遭受的最低溫度應高於鋼材的冷脆轉變溫度。當周圍有腐蝕性介質時,應對鋼材的抗銹蝕性作相應要求。
(5)鋼材厚度厚度大的鋼材不但強度低,而且塑性、沖擊韌度和焊接性也較差,因此厚度夫的焊接結構應採用材質較好的鋼材。
⑶ 鋼管混凝土柱的特點有
1. 承載力大大提高:試驗和理論分析證明,鋼管混凝土受壓構件的強度承載力可以達到鋼管和混凝土單獨承載力之和的1.7~2.0倍。
2. 具有良好的塑性和抗震性能:在鋼管混凝土構件軸壓試驗中,試件壓縮到原長的2/3,構件表面已褶曲,但仍有一定的承載力,可見塑性非常好。鋼管混凝土構件在壓彎剪循環荷載作用下,水平力P與位移;之間的滯回曲線十分飽滿,表明有很好的吸能能力,基本無剛度退化,它的抗震性能大大優於鋼筋混凝土。
3. 經濟效果顯著:和鋼柱相比,可節約鋼材50%,降低造價45%;和鋼筋混凝土柱相比,可節約混凝土約70%,減少自重約70%,節省模板100%,而用鋼量約略相等或略多。
⑷ 哪種鋼材受力不易變形
1、碳鋼
碳鋼也叫碳素鋼,是含碳量ωc小於2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。
按用處能夠把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為修建結構鋼和機器製作結構鋼兩種。按含碳量能夠把碳鋼分為低碳鋼(ωc≤0.25%),中碳鋼(ωc=0.25%-0.6%)和高碳鋼(ωc>0.6%)
按磷、硫合量能夠把碳素鋼分
為一般碳素鋼(含磷、硫較高)、優質碳素鋼(含磷、硫較低)和高檔優質鋼(含磷、硫更低)一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高,強度也就高,但塑性下降。
2、碳素結構鋼
這類鋼首要確保力學功能。故其商標表現其力學功能,用Q+數字表明其間「Q」為屈服點「屈」字的漢語拼音字首。數字表明屈服點數值,例如Q275表明屈服點為275Mpa,若商標後邊標示字母A、B、C、D,則表明鋼原料量等級不同,含S、P的量順次下降,鋼原料量順次進步。若在商標後邊標示字母「F」則為沸騰鋼,標示「b」為半鎮靜鋼,不標示「F」或「b」者為鎮靜鋼。例如Q235—AF表明屈服點為235MPa的A級沸騰鋼,Q235—C表明屈服點為235MPa的C級鎮靜鋼。
碳素結構鋼一般狀況下都不經熱處理,而在供給狀態下直接運用。一般Q195、Q215、Q235鋼碳的質量分數低,焊接功能好,塑性、耐性好,有必定強度,常軋製成薄板、鋼筋、焊接鋼管等。用於橋梁、修建等結構和製作一般鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質量分數稍高,強度較高,塑性、耐性較好,可進行焊接,一般軋製成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及製作簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、銷等零件。
3、優質結構鋼
這類鋼必須同時確保化學成分和力學功能。其商標是選用兩位數字表明鋼中均勻碳的質量分數的萬分數(ωс*10000)。例如45鋼表明鋼中均勻碳的質量分數為0.45%;08鋼表明鋼中均勻碳的質量分數為0.08%。
優質碳素結構鋼首要用於製作機器零件。一般都要通過熱處理以進步力學功能。依據碳質量分數不同,有不同的用處。08、08F、10、10F鋼,塑性、耐性高,具有優秀的冷成形功能和焊接功能,常冷軋成薄板,用於製作外表外殼、轎車和遷延機上的冷沖壓件,如轎車身、遷延機駕駛室等;15、20、25鋼用於製作尺度較小、負荷較輕、外表要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零件,如活塞銷,樣板等;30、35、40、45、50鋼經熱處理(淬火+高溫回火)後具有傑出的歸納力學功能,即具有較高的強度和較高的塑性、耐性,用於製作軸類零件,例如40、45鋼常用於製作轎車、遷延機的曲軸、連桿、一般機床主軸、機床齒輪和其他受力不大的軸類零件;55、60、65鋼熱處理(淬火+中溫回火)後具有高的彈性極限,常用於製作負荷不大、尺度較小(截面尺度小於12~15mm)的綳簧,如調壓和調速綳簧、柱塞綳簧、冷卷綳簧等。
4、碳素工具鋼
碳素工具鋼是根本上不含合金元素的高碳鋼,含碳量在0.65%-1.35%范圍內,其生產成本低,質料來歷易獲得,切削加工性傑出,熱處理後能夠得到高硬度和高耐磨性,所以是被廣泛選用的鋼種,用來製作各種刃具、模具、量具。但這類鋼的紅硬性差,即當作業溫度大於250℃時,鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失掉作業能力。別的,碳素工具鋼如製成較大的零件則不易淬硬,而且簡單發生變形和裂紋。
5、易切削結構鋼
易切削結構鋼是在鋼中參加一些使鋼變脆的元素,使鋼切削時切削易脆斷成碎屑,然後有利於進步切削速度和延伸刀具壽數。使鋼變脆的元素首要是硫,在一般低合金易切削結構鋼中運用了鉛、碲、鉍等元素。
這種鋼的含硫量在0.08%-0.30%范圍內,含錳量在0.60%-1.55%范圍內。鋼中的硫和錳以硫化錳形態存在,硫化錳很脆並有潤滑效能,然後使切屑簡單碎斷,並有利於進步加工外表的質量。
⑸ 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