钢材的型号化学成分用途及性能.docx
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钢材的型号化学成分用途及性能
轴承钢
1.概述
轴承钢是主要用来制造滚动轴承的零件。
如滚珠、滚柱和轴承套圈等。
它们在工作时承受着高的集中交变载荷,由于滚珠与轴承套圈之间的接触面积小,在高速转动的同时还有滑动,会产生很大的摩擦。
因此滚动轴承钢应具有高的硬度、耐磨性和疲劳强度,对钢的金相组织、化学成分要求是十分严格的,否则会显著缩短轴承的使用寿命。
一般滚动轴承钢的含碳量较高,在0.95~1.1%范围内,并加入某些合金元素,如铬、锰等。
多以球化退火交货,在使用前需进行淬火(约840℃)和低温回火(150℃)。
(1)生产制造方法:
对轴承钢的冶炼质量要求很高,需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布,因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。
夹杂物量愈高,寿命就越短。
为了改善冶炼质量,近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔,亦可采用真空冶炼,真空自耗精炼等新工艺来提高轴承钢的质量。
(2)用途:
除做滚珠、轴承套圈等外,有时也用来制造工具,如冲模、量具、丝锥等。
2.主要生产厂及输往国家、地区
我国大连钢厂、大冶钢厂是生产轴承钢的主要产地。
目前主要输往香港和东南亚地区。
3.进口主要生产国家
我国主要从日本、德国进口轴承钢。
4.种类
我国目前已生产高碳铬不锈轴承钢,主要钢号有9CR18;渗碳轴承钢,主要钢号有G20CrMo;铬轴承钢,主要钢号有GCr15。
5.规格和外观质量
规格主要有圆钢、扁钢、钢丝等。
钢材表面应加工良好。
不得有裂纹、折叠、结疤和夹杂。
冷拉钢表面还应光滑、干净、无氧化皮。
6.化学成分
国标、冶标、日本标准中主要钢号的化学成分见表6—7—24。
表6-7-24有关标准中主要钢号的化学成分指标
标准号
钢号
化 学 成 分 %
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
GB/T3086
-82
9Cr18
0.90-
1.00
<0.80
<0.80
<0.035
<0.030
17.00-
19.00
GB/T3203
-82
G20
CrMo
0.17-
0.23
0.20-
0.35
0.65-
0.95
<0.030
<0.030
0.35-
0.65
0.08-
0.15
YB(T)1
-91
GCr15
0.95-
1.05
0.15-
0.35
0.25-
0.45
<0.025
<0.025
1.40-
1.65
<0.30
JISG4805
-90(96)
SVJI
0.95-
1.10
0.15-
0.35
<0.50
<0.025
<0.025
0.90-
1.20
<0.25
7.物理性能
轴承钢的物理性能主要以检查显微组织、脱碳层、非金属夹杂物、低倍组织为主。
一般情况下均以热轧退火、冷拉退火交货。
交货状态应在合同中注明。
钢材的低倍组织必须无缩孔、皮下气泡、白点及显微孔隙。
中心疏松、一般疏松不得超过1.5级,偏析不得超过2级。
钢材的退火组织应为均匀分布的细粒状珠光体。
脱碳层深度、非金属夹杂物和碳化物不均匀度应符合相应有关国家标准规定。
8.包装
直径小于20mm要打包交货,大于20mm时可以裸装交货。
对冷拔钢应涂防锈油。
货物出厂前应附质量保证书、注明钢号、炉号、重量、规格、化学成分、检验标准及检验结果。
弹簧钢
1.概述
弹簧钢主要是应有好的弹性,又由于它是在动载荷环境条件下工作的,所以对制造弹簧的材质最主要的应有高的屈服强度;在承受重载荷时不引起塑性变形;应有高的疲劳强度,在载荷反复作用下具有长的使用寿命;并有足够的韧性和塑性,以防在冲击力作用下突然脆断。
在碳素钢中碳含量在0.60~0.90%之间的优质钢是制造弹簧的钢种,但碳素弹簧钢的渗透性差,只宜制作小截面的弹簧,大截面的弹簧需要用合金钢制作。
在合金钢中由于合金元素的强化作用,可制造弹簧的材质其含碳量可降低到0.5~0.7%。
硅、锰、铬、钒是弹簧钢中最常用的合金元素。
一般淬火后进行中温回火可获得高的弹性。
(1)生产制造方法:
通常采用电炉冶炼,加入脱氧剂硅、铝,注入钢锭模后,通过锻压或轧制,便得到各种形状的钢材和锻件。
(2)用途:
主要用在机车、车辆、汽车、拖拉机、飞机的各种螺旋弹簧和板簧等。
2.主要生产厂及输往国家、地区
我国大连钢厂、上海钢厂、重庆钢厂是生产弹簧钢的主要厂家。
目前有少量出口任务,质量稳定。
主要输往香港及东南亚等地区。
3.主要进口生产国家
我国目前主要从日本、瑞士、巴西等国进口。
进口弹簧钢索赔案中发现的质量问题有:
内部裂纹、端部裂纹、锈蚀、麻坑、结疤等;此外短重、短尺问题也曾发生过。
因此须加强检验把关。
4.种类
在碳素钢中钢号有65—85号。
在合金钢中有65Mn,55SiMn,60SiMn,50CRV等。
5.规格及外观质量
主要有热轧圆钢、方钢、扁钢及异型截面的弹簧钢钢材。
钢材的表面不得有裂纹、折叠、结疤、夹杂、分层和压入的氧化铁皮。
6.化学成分
我国国标、日本工业标准中主要钢号的化学成分如表6—7—27。
7.物理性能
钢材的低倍组织不得有缩孔、裂缝、分层、白点、气泡等缺陷。
一般疏松、中心疏松、偏析均不得超过3级。
脱碳层深度不应大于直径或厚度的2%。
主要钢号的机械性能见表6—7—28。
表6-7-27我国和日本标准中主要钢号的化学成分指标
标准号
钢号
化 学 成 分 %
C
Si
Mn
P
S
CR
Ni
Cu
GB/T1222
-87
65Mn
0.62-0.70
0.17-0.37
0.90-1.20
<0.040
<0.040
<0.25
<0.25
0.25
GB/T1222
-87
60Si2Mn
0.56-0.64
1.50-2.00
0.60-0.90
<0.040
<0.040
<0.35
<0.35
0.25
JISG4801
-84(94)
SUP6
0.56-0.64
1.50-1.80
0.70-1.00
<0.035
<0.035
JISG4801
-84(94)
SUP9
0.52-0.60
0.15-0.35
0.65-0.95
<0.035
<0.035
0.65-0.95
注:
其他国家标准有ΓOCT453等。
表6-7-28主要钢号的机械性能指标
标准号
钢号
热处理 ℃
机 械 性 能
淬火温度
℃
回火温度
℃
屈服强度
N/mm2
抗拉强度
N/mm2
伸长
%
收缩
%
硬度
HB
GB/T1222-84
65Mn
830油冷
540
>784
>980
>8
>30
GB/T1222-84
60Si2Mn
870油冷
480
>1176
>1274
>6
>25
JISG4801-84(94)
SUP6
830-860
油冷
480-530
>1078
>1225
>9
>20
363-429
JISG4801-84(94)
SUP9
830-860
油冷
460-510
>1078
>1225
>9
>20
363-429
8.包装
裸装、成捆交货、铁丝或钢带捆扎,并有标牌标明炉号、规格等印记。
进出口交货时应附品质证,标明所执行的标准及标准中所规定的各项试验结果。
9.注意事项
由于弹簧制品对脱碳要求严格,淬火时不宜使用高温矽碳棒炉,而采用盐浴炉处理为好。
碳素钢
1.概述
碳素钢是指碳含量低于2%,并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金。
工业上应用的碳素钢碳含量一般不超过1.4%。
这是因为含碳量超过此量后,钢表现出很大的硬脆性,并且加工困难,失去生产和使用价值。
碳素钢按其质量不同可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢二类。
优质碳素结构钢规定硫、磷的允许含量比普通碳素钢低,所以综合机械性能比普通碳素钢好。
(1)生产制造方法。
碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。
转炉一般冶炼普通碳素钢,而平炉可以冶炼各种优质钢。
近年来氧气顶吹转炉炼钢技术发展很快,有趋势可代替平炉炼钢。
将炼好的钢液注入钢锭模,就得到各种钢锭。
钢锭经过锻压或轧制后便加工成各种形状的钢材和锻件。
钢锭经过压力加工后,能够改善钢的内部组织和夹杂物分布,所以同样成分的钢材要比钢锭的性能优越一些。
(2)用途。
碳素钢主要用来制造强度要求不高的机器零件和各种金属构件。
广泛应用于机械制造的各个方面。
如农业机械、机床、船舶等。
它是一种应用最广、用途最大的钢材。
2.主要生产及输往国家、地区
我国的鞍山钢厂、宝山钢厂、上海钢厂、太原钢厂、重庆钢厂、天津钢厂等是出口碳素钢的主要产地。
一般碳素钢多加工成型材,如角钢、扁钢、工字钢等输往日本、香港、东南亚、中东等国家和地区。
3.主要进口生产国家
我国主要从日本、俄罗斯、德国、东欧等国家进口。
与其他钢类相比,碳素钢进口数量最多。
进口到货后缺重问题较为突出。
收用货部门要加强到货后重量的验收。
4.种类
碳素钢按含碳量可划分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
高碳钢属于工具钢,详见“工具钢”部分。
低碳钢如20号钢一般多用来制作渗碳零件。
热处理工艺是先进行渗碳处理,随后进行淬火和低温回火。
经这样处理后零件表面具有较高的硬度而心部具有良好的塑性。
而中碳钢如45号钢根据使用条件不同,热处理方式也不同。
一般做热加工使用的要进行调质处理,即淬火后高温回火。
其他条件使用的可进行正火处理。
5.规格及外观质量
碳素钢的品种主要有圆钢、扁钢、方钢等。
经冷、热加工后钢材的表面不得有裂缝、结疤、夹杂、折叠和发纹等缺陷。
尺寸和允许公差必须符合相应品种国家标准的要求。
6.化学成分
现把国标、日本标准中某些主要钢号的化学成分列举,如表6―7―20。
标准号
钢号
化 学 成 分 %
C
Si
Mn
P
S
Ni
CR
Cu
GB/T699-88
30
0.27-0.35
0.17-0.37
0.50-0.80
<0.040
<0.040
<0.25
<0.25
GB/T699-88
45
0.42-0.50
0.17-0.37
0.50-0.80
<0.040
<0.040
<0.25
<0.25
JISG4051-79(94)
S30C
0.27-0.33
0.15-0.35
0.60-0.90
<0.030
<0.035
<0.20
<0.20
<0.30
JISG4051-79(94)
S45C
0.42-0.48
0.15-0.35
0.60-0.90
<0.030
<0.035
<0.20
<0.20
<0.30
表6-7-20碳素钢化学成分指标
S30C、S45C钢号中Ni-Cr应小于0.35%,其他国家的标准号有EN10083T―91.ГОСТ1050等。
7.物理性能
现把国标、日本标准中某些主要钢号的机械性能如表6―7―21。
表6-7-21碳素钢物理性能指标
标准号
钢号
热处理
机 械 性 能
正火
N
温度℃
淬火水冷
回火急冷
H温度℃
热处理
屈服点
N/mm2
抗拉
强度
N/mm2
伸长率
%
收缩率
ψ %
冲击值
J/cm2
硬度
HB
GB/T699-88
30
850-900
空冷
N
>294
>490
>21
>50
>78
GB/T699-88
45
820-870
空冷
N
>353
>589
>16
>40
>49
JISG4051-79(94)
S30C
850-900
550-650
H
>333
>539
>23
>57
>108
152-212
JISG4051-79(94)
S45C
820-870
550-650
H
>490
>686
>17
>45
>78
201-269
8.包装
裸装,国产钢按钢号在端部进行涂色,详见GB/T699-88标准规定。
9.注意事项
碳素钢淬火时通常采用水冷,但对小尺寸的中碳钢,尤其是直径为8―12mm的45号钢淬火时容易产生裂纹,这是一个较为复杂的问题。
目前采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动,或者采用油冷,可避免出现裂纹。
普通碳素结构钢
又称普通碳素钢。
与优质碳素钢相比,对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。
我国和某些国家根据交货的保证条件,把普通碳素钢分为三类:
甲类钢(A类钢),只保证力学性能,不保证化学成分,乙类钢(B类钢),只保证化学成分,不保证力学性能;特类钢(C类钢),既保证化学成分,又保证力学性能。
特类钢常用于制造较重要的结构件。
钢梁
一、概述
工字钢也称钢梁,是型钢的一种,截面为工字形的长条钢材。
其规格以腰高(h)*腿宽(b)*腰厚(d)的毫米数表示,如“工160*88*6”,即表示腰高为160毫米,腿宽为88毫米,腰厚为6毫米的工字钢。
二、主要用途
工字钢广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。
三、种类和规格
工字钢分普通工字钢和轻型工字钢,热轧普通工字钢的规格为10-63#。
经供需双方协议供应的热轧普通工字钢规格为12-55#。
工字钢的规格也可用型号表示,型号表示腰高的厘米数,如工16#。
腰高相同的工字钢,如有几种不同的腿宽和腰厚,需在型号右边加abc予以区别,如32a#32b#32c#等。
四、主要产地
我国主要是包钢、莱钢、武钢、马钢等较少几家钢厂生产。
热轧H型钢
H型钢
是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。
H型钢具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,已被广泛应。
热轧H型钢的表示方法:
H型钢分为宽翼缘H型钢(HK)、窄翼缘H型钢(HZ)和H型钢桩(HU)三类。
其表示方法为:
高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2,如H型钢Q235、SS400 200×200×8×12表示为高200mm宽200mm腹板厚度8mm,翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢,其牌号为Q235或SS400。
热轧H型钢的优点:
H型钢是一种新型经济建筑用钢。
H型钢截面形状经济合理,力学性能好,轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小,与普通工字钢比较,具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点,可使建筑结构减轻30-40%;又因其腿内外侧平行,腿端是直角,拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%。
常用于要求承截能力大,截面稳定性好的大型建筑(如厂房、高层建筑等),以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。
H型钢主要用于用于工业厂房、民用建筑、市政工程、石油平台、桥梁、平板车大梁、电气化铁路的电力支架、铁路沿线的钢结构桥梁等轻型、超轻型H型钢非常适用于集装箱、移动房屋、各类车库、箱式火车、电气支架、各类场馆、小别墅制造业。
热轧H型钢根据不同用途合理分配截面尺寸的高宽比,具有优良的力学性能和优越的使用性能。
★结构强度高。
同工字钢相比,截面模数大,在承载条件相同时,可节约金属10-15%。
★设计风格灵活、丰富。
在梁高相同的情况下,钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50%,从而使建筑布置更加灵活。
★结构自重轻。
与混凝土结构自重相比轻,结构自重的降低,减少了结构设计内力,可使建筑结构基础处理要求低,施工简便,造价降低。
★以热轧H型钢为主的钢结构,其结构科学合理,塑性和柔韧性好,结构稳定性高,适用于承受振动和冲击载荷大的建筑结构,抗自然灾害能力强,特别适用于一些多地震发生带的建筑结构。
据统计,在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中,以H型钢为主的钢结构建筑受害程度最小。
★增加结构有效使用面积。
与混凝土结构相比,钢结构柱截面面积小,从而可增加建筑有效使用面积,视建筑不同形式,能增加有效使用面积4-6%。
★与焊接H型钢相比,能明显地省工省料,减少原材料、能源和人工的消耗,残余应力低,外观和表面质量好。
★便于机械加工、结构连接和安装,还易于拆除和再用。
★采用H型钢可以有效保护环境,具体表现在三个方面:
一是和混凝土相比,可采用干式施工,产生的噪音小,粉尘少;二是由于自重减轻,基础施工取土量少,对土地资源破坏小,此外大量减少混凝土用量,减少开山挖石量,有利于生态环境的保护;三是建筑结构使用寿命到期后,结构拆除后,产生的固体垃圾量小,废钢资源回收价值高。
★以热轧H型钢为主的钢结构工业化制作程度高,便于机械制造,集约化生产,精度高,安装方便,质量易于保证,可以建成真正的房屋制作工厂、桥梁制作工厂、工业厂房制作工厂等。
发展钢结构,创造和带动了数以百计的新兴产业发展。
★工程施工速度快,占地面积小,且适合于全天候施工,受气候条件影响小。
用热轧H型钢制作的钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的2-3倍,资金周转率成倍提高,降低财务费用,从而节省投资。
以我国“第一高楼”上海浦东的“金贸大厦”为例,主体高达近400m的结构主体仅用不到半年时间就完成了结构封顶,而钢混结构则需要两年工期。
焊接H型钢生产工艺流程
钢板--自动分条--组立--自动埋弧焊--探伤--翼缘矫正--腹板矫正--端面加工--喷砂除锈--喷漆。
全自动埋弧焊生产线自下料、组立、焊接全部由微机控制,保证生产的H型钢尺寸精度,焊缝质量均达到国家标准。
钢结构建筑,结构简洁、轻巧,扩大了建筑物的内部空间,节省钢材,安装周期短,屋面和墙面采用彩色压型钢板,使建筑物更具时代感。
我国钢结构建筑的快速发展,为热轧H型钢的进步和推广创造了良好的市场条件。
钢结构因重量轻、强度高、抗震性能好、工业化生产、施工速度快、节能环保等优点,在世界范围内得到广泛应用。
我国已经充分具备钢结构的发展条件,钢结构建筑呈现蓬勃发展的大好形势:
首先,钢结构已成为我国建筑市场的需要。
大跨度厂房、场馆、高层楼宇、塔架及海上平台、桥梁和住宅建设,都需要钢结构的快速发展。
其次,我国已充分具备发展钢结构的物质条件。
我国自1996年起钢年产量连续突破1亿吨,建筑钢材数量、品种、质量基本满足钢结构住宅建筑的需要。
另外,我国已具备发展钢结构的政策条件。
政府加强了钢结构的政策引导和支持,建筑钢结构设计、制造、施工的有关国家标准规范己基本修订编制完成。
热轧H型钢市场调研报告数据来源于国内外大型数据库,和最新外刊的直接翻译。
热轧H型钢报告是对行业调查信息的综合分析和总结。
热轧H型钢报告多图表,数据整理条理分明。
热轧H型钢报告采用标准项目调研目录,以技术、市场和客户为报告的重点内容,服务厂商和投资者。
热轧H型钢市场调研报告采用的标准调研目录为原在欧执业的成功总结。
热轧H型钢市场调研报告提供深度的行业分析。
我们的客户将我们的研究用于长期战略决策,特别是各大公司的战略投资部门使用我们的报告向董事会提供建议。
热轧H型钢市场调研报告内容包括市场条件,主要生产商经销商分析,技术情况,市场趋势,可靠的五年市场预测及投资热轧H型钢的风险分析。
热轧H型钢市场调研报告清楚而详细,使用大量的表格和图解来表现市场数据,为热轧H型钢项目可行性研究提供了丰富的信息资源。
热轧带肋钢筋
一、概述
螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。
其牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。
H、R、B分别为热轧(Hotrolled)、带肋(Ribbed)、钢筋(Bars)三个词的英文首位字母。
热轧带肋钢筋分为HRB335(老牌号为20MnSi)、HRB400(老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)、HRB500三个牌号。
主要用途:
广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。
主要产地:
螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北,华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢等,东北地区如西林、北台、抚钢等,这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。
二、标准号:
GB1499-1998
三、化学成分:
牌号
化学成分,100%
C
Si
Mn
P
S
Ceq
HRB335
0.25
0.80
1.60
0.045
0.045
0.52
HRB400
0.25
0.80
1.60
0.045
0.045
0.54
HRB500
0.25
0.80
1.60
0.045
0.045
0.55
四、力学性能
1)钢筋的力学性能应符合下表规:
牌号
公称直径mm
σs(或σp0.2)
Mpa
σb
MPa
δ5
%
不小于
HRB335
6-25
28-25
335
490
16
HRB400
6-25
28-50
400
470
14
HRB500
6-25
28-50
500
630
12
2)钢筋在最大力下的总伸长率δgt不小于2.5%。
供方如能保证,可不作检验。
3)根据需方要求,可供应满足下列条件的钢筋:
a)钢筋实测抗拉强度与实测屈服点之比不小于1.25;
b)钢筋实测屈服点与上表规定的最小屈服点之比不大于1.30。
五、工艺性能
1)弯曲性能
按下表规定的弯心直径弯曲180度后,钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。
牌号
公称直径a
mm
弯曲试验
弯曲直径
HRB335
6-25
28-50
3a
4a
HRB400
6-25
28-50
4a
5a
H