压力容器用钢常见金相组织以及钢的分类
压力容器材料选择(P91-P99 容器用钢)

(5)莱氏体
珠光体和初次渗碳体的共晶混合物。 具有较高的硬度,是一种较粗而硬的金 相组织,存在于白口铸铁、高碳钢中。
(6)马氏体
钢和铁从高温急冷下来的组织,是碳原 子在a-Fe中过饱和的固溶体。 具有很高的硬度,但很脆,延伸性低, 几乎不能承受冲击载荷。
二、 铁 碳 合 金 状 态 图
• 铁碳合金状态图中主要点、线含义: • 图中AC、CD两曲线称为“液相线”,合金在这两曲线以 上均为液态,从这两曲线以下开始结晶。 • AE、CF线称为“固相线”,合金在该线以下全部结晶为 固态。 • ECF水平线段,温度为1147℃,在这个温度时剩余液态 合金将同时析出奥氏体和渗碳体的机械混合物-莱氏体 。 ECF线又称“共晶线”,其中C点称为“共晶点”。 • ES(Acm)与GS(A3)分别为奥氏体的溶解度曲线,在 ES线以下奥氏体开始析出二次渗碳体,在GS线以下析出 铁素体。 • PSK(A1)线为“共析线”,在723℃的恒温下,奥氏体 将全部转变为铁素体和渗碳体的共析组织-珠光体。
(3)高级优质钢
S<0.02%~0.03%; P<0.025%,
均<0.03%。 它的表示方法是在优质钢号后面加一个 A字,如20A。
3、碳钢的品种及规格
品种:钢板、钢管、型钢、铸钢和锻钢 (1)钢板(压力容器用热扎厚钢板) 4mm~6mm厚度间隔为0.5mm 6mm~30mm厚度间隔为 lmm 30mm~60mm厚度间隔为2mm 一般碳素钢板材有 Q235-A、 Q235-A· F、 08、10、15、20等。
• 二、金属的晶体结构
• 金属的结晶过程
• 金属的结晶过程
第二节 铁碳合金
“铁碳合金”由95%以上铁和0.05%~4% 碳及1%左右杂质元素所组成合金。 • 含碳量0.02%~2%称为钢; • 含碳量大于2%称为铸铁; • 含碳量小于0.02%时称纯铁(工业纯铁); • 含碳量大于4.3%的铸铁极脆
几种常见的有色金属及合金钢

锰 Mn
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各类钢铁材料牌号的表示方法
2、低合金结构钢 Q345 C Q—— 牌号一律用“Q”,代表屈服点 345——表述屈服点数值(单位为MPa) C—— 表示质量等级(A、B、C、D四等)
四、优质碳素结构钢 锅炉用优质碳素结构钢 20g 20——表示含碳量在0.020% g—— 表示为锅炉用钢
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有色金属材料简介
(三)有色金属分类
1、有色纯金属分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀 有金属五类。
2、有色金属按化学成分分类:铝和铝合金材、铜和铜合金 材、铅和铅合金材、镍和镍合金材。钛和钛合金材。按形 状分类时可分为:板、条、带、箔、管、棒、线、型等品 种。
3、在有色金属中,还有各种各样的分类方法 A、按照比重来分,铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于5, 叫做“轻金属”( 密度小(0.53~4.5g/cm3),化学 性质活泼,如铝、镁等. B、铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于5,叫做“重金 属”。( 一般密度在4.5g/cm3以上,如铜、铅、锌等 ;)
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各类钢铁材料牌号的表示方法
2. 16MnR化学成分 16MnR钢的化学成分(熔炼分析,%)应符合下列规定
C(含碳)≤0.20 %, Si(硅含量):0.20-0.55 %, Mn(锰含量):1.2-1.6 %, P(磷含量) ≤ 0.035 %, S(硫含量) ≤ 0.030 %
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各类钢铁材料牌号的表示方法
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各类钢铁材料牌号的表示方法
(3)Q235B化学成分 碳 C :0.17~0.22%硅 Si:≤0.35%
:0.3~0.7% 硫 S :≤0.045% 磷 P :≤0.045% 铬 Cr:允许残余含量≤0.030% 镍 Ni:允许残余含量≤0.030% 铜 Cu:允许残余含量≤0.030 %
压力容器用金属材料的分类

压力容器用金属材料的分类1.金属材料分类金属材料分为两大类,即黑色金属和有色金属。
通常将以铁、锰、铬为基的合金称为黑色金属,其中以铁为基的合金通常称为钢。
以其余金属元素为基的合金称为有色金属。
1.1按冶炼方法分类:平炉钢、转炉钢和电炉钢,每一种还可以根据炉衬材料的不同,分为碱性和酸性。
按钢液脱氧程度和铸锭制度的不同,碳素钢可分:沸腾钢、镇静钢、半镇静钢1.2按用途分类:结构钢、工具钢、特殊性能钢1.3 按金相组织分类①按平衡状态或退火状态的组织分:亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体钢②按正火组织分:珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢③按加热冷却时有无相变和室温时的金相组织分:铁素体钢、奥氏体钢、马氏体钢。
1.4 按化学成分分类:碳素钢、低合金钢、高合金钢1.4.1碳素钢含碳量小于2.06%的铁碳合金称为钢,含有少量的硫、磷、硅、氧、氮等元素。
含碳量超过2.06%的铁碳合金称为铁。
碳素钢按照硫、磷的含量由高到低分别称为普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)优质钢(P、S均≤0.035%)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)压力容器常用的优质碳素结构钢有Q245R钢板(R表示压力容器专用钢板);10、20钢钢管;20、35钢锻件。
1.4.2 低合金钢合金元素总量小于5%的合金钢叫做低合金钢。
合金含量在5-10%之间称为中合金钢;大于10%的称为高合金钢。
低合金钢是相对于碳钢而言的,是在碳钢的基础上,为了改善钢的一种或几种性能,而有意向钢中加入一种或几种合金元素。
加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时,称这种钢为合金钢。
低合金钢合金元素含量较少,具有优良的综合力学性能,其强度、韧性、耐腐蚀性、低温和高温性能等均优于相同含碳量的碳素钢。
压力容器常用低合金钢有:钢板:Q345R、Q370R、15CrMoR、16MnDR、15MnNiDR、 09MnNiDR;07MnMoVR、07MnNiMoDR (D表示低温用钢)钢管:16Mn、09MnD;锻件:16Mn、20MnMo、16MnD、09MnNiD、12Cr1MoV。
金属材料分类及表示方法

第一部分钢和钢材一、钢的分类1、按冶炼方法分类2、按化学成分分类"3、按品质分类4、按用途分类5、按金相组织分类二、钢材的分类1、按外形分类2、钢及钢种的名称、命名、符号三、钢的牌号表示方法1、钢号的命名2、命名的原则3、钢号表示方法举例说明四、钢材理论重量简易计算公式及规格表示方法1、钢材理论重量简易计算公式2、钢材规格表示方法五、常用钢材的理论重量1、钢轨⑴重轨⑵起重钢轨⑶轻轨⑷钢轨用鱼尾板2、热轧型钢⑴圆钢和方钢⑵热轧圆盘条⑶热轧六角钢和八角钢⑷热轧扁钢⑸热轧普通工字钢⑹热轧轻型工字钢⑺热轧普通槽钢⑻热轧轻型槽钢⑼热轧等边角钢⑽热轧不等边角钢3、冷弯型钢⑴等边角钢⑵不等边角钢⑶等边槽钢⑷不等边槽钢4、钢板锅饭⑴中厚钢板⑵花纹钢板⑶薄钢板⑷整张薄铁板、酸洗板、镀锌用原扳⑸镀锡薄钢板(马口铁)5、钢管⑴无缝钢管理论重量⑵低压流体输送用镀锌焊接钢管⑶普通碳素钢电线套管⑷直径5~152毫米电焊钢管⑸螺旋焊缝电焊钢管⑹直缝卷制电焊钢管6、钢带7、钢丝⑴冷拉圆钢丝⑵冷拉六角钢丝⑶钢丝8、钢丝绳⑴圆股钢丝绳⑵圆股线接触钢丝蝇⑶异型股钢丝绳⑷密封钢丝蝇⑸粗直径钢丝绳⑹电梯用钢丝绳第一部分钢和钢材钢和钢材是两种不同的概念,两种不同的物体.它们的区别在于物体外形的不同。
钢〈钢水通过铸锭而成的钢锭)是生产钢材的原料,钢经过压力加工后所成的各种不同形状的钢(板、棒等}叫钢材.钢锭加工成钢材有一定的损耗(包括轧制过程中切去的头和尾、剪耗的边料、轧制过程脱落的氧化屑以及不够尺寸的短尺材等〉,一定量的钢坯轧制所成的合格材多少的比叫成材率。
而生产钢管、钢丝绳、钢丝均系二次轧材,损耗更大一些.一、钢的分类因为纲与钢材的区别仅仅是物理形状的区别,我们生产和生活上用的是钢材,所以在炼钢前就必须确定我们用户所需要的钢材的材质.这就能产需衔接好.钢,从不同的角度分析,就有不同的分类.如按用途分、按化学成分分、接冶炼方法分等,但提交货单一般是按钢种和形状提出.如碳素工具钢圆钢,从品质上讲它属于高级碳素钢.即优质钢,从化学成分上讲属于碳素结构钢的优质碳素结构钢,不属于合金结构钢.常见的是按用途来提出需求的。
钢材种类及分类

钢材知识钢的分类按品质分类(1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)P代表磷元素,S代表硫元素P和S都是钢中的有害元素,一个导致热脆性,一个导致冷脆性(2) 优质钢(P、S均≤0.035%)(3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)按化学成份分类(1) 碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);又称软钢,强度低、硬度低而软,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等。
它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢,大多不经热处理用于工程结构件,有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
b.中碳钢(0.25≤C≤0.60%);有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。
热加工及切削性能良好,焊接性能较差。
塑性和韧性低于低碳钢。
可不经热处理,直接使用热轧材、冷拉材,亦可经热处理后使用。
淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。
能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。
所以在中等强度水平的各种用途中,中碳钢得到最广泛的应用,除作为建筑材料外,还大量用于制造各种机械零件。
c.高碳钢(C≥0.60%)。
常称工具钢,可以淬硬和回火。
锤, 撬棍等由含碳量0.75%的钢制造; 切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
(2)合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%)b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%)c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。
按成形方法分类:(1)锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。
按金相组织分类(1) 退火状态的a.亚共析钢(铁素体+珠光体)b.共析钢(珠光体)c.过共析钢(珠光体+渗碳体)d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。
(2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。
按用途分类(1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。
钢材知识基础知识点总结

钢材知识基础知识点总结一、钢材概述钢材是一种重要的金属材料,其主要成分是铁和碳,同时还含有少量的其他元素。
由于其广泛的应用领域和优良的物理特性,钢材在现代工业中起着至关重要的作用。
在建筑、机械制造、交通运输和能源等领域,都离不开钢材的应用。
二、钢材的分类1.按成分分类(1)碳素钢:主要成分是铁和碳,无其他元素。
(2)合金钢:在碳素钢的基础上添加其他元素形成的合金,如铬钢、锰钢等。
2.按用途分类(1)结构钢:用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
(2)轧制钢材:用于汽车、船舶、轨道交通等领域。
(3)容器用钢:用于制造储罐、压力容器等。
3.按生产工艺分类(1)平板钢:通过热轧、冷轧等工艺制造的钢材。
(2)型材钢:通过挤压、拉拔、锻造等工艺制造的钢材。
三、钢材的物理性能1.强度:钢材的强度是其最重要的物理性能之一,通常以抗拉强度和屈服强度来表示。
2.韧性:钢材具有较好的韧性,在受外力作用下能够发生一定程度的塑性变形而不断。
3.硬度:钢材的硬度是指其抵抗外部力量的能力,通常通过洛氏硬度或者布氏硬度来表示。
4.塑性:钢材具有很好的塑性,可以通过热加工、冷加工等方式进行成型。
5.疲劳性能:当钢材受到交变载荷作用时,会产生疲劳现象,这是一种比较特殊的物理性能。
四、钢材的加工和应用1.热加工:包括锻造、轧制、铸造等工艺,通过加热将钢材加工成特定形状。
2.冷加工:包括冷拔、拉伸、淬火等工艺,通过低温加工改变钢材的形状和性能。
3.焊接:钢材可以通过电弧焊、气体保护焊等方式进行连接和修复。
4.表面处理:包括镀锌、喷涂、电镀等方式对钢材的表面进行保护和装饰。
5.应用领域:建筑结构、机械制造、汽车制造、船舶制造、航空航天等领域都是钢材的重要应用领域。
五、钢材的质量检测1.物理性能测试:包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。
2.化学成分分析:通过化学成分分析仪器对钢材进行成分分析。
3.金相组织观察:通过金相显微镜观察钢材的组织结构。
钢的分类、执行标准、牌号、主要特点和用途

(3).低合金高强度结构钢
a. 牌号表示方法
钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音”Q”、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D、E)三部分按顺序排列组成,例如:Q390A、Q420E。
(2).优质碳素结构钢
a. 牌号表示方法
钢的牌号采用阿拉伯数字或阿拉伯数字和化学元素符号以及表1中规定的符号表示。以二位阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计),例如:“08F”、“45”、“65Mn”。
较高锰含量(0.70-1.20%)的优质碳素结构钢在表示平均含碳量的阿拉伯数字后面加上化学元素Mn符号,例如“65Mn”即是平均含碳量为0.65%、含锰量为0.90-1.20%的优质碳素结构钢。
本节将依序介绍按钢的用途所分的十二大钢类的牌号表示方法、执行标准、牌号(钢号)、主要特点和用途。
(1).碳素结构钢
a. 牌号表示方法
钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音”Q”、屈服点数值(单位为MPa)和表1中规定的质量等级符号、脱氧方法符号按顺序组成,例如:Q235AF、Q235BZ等。
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。
在碳素结构钢的牌号组成中,表示镇静钢的符号“Z”和表示特殊镇静钢的符号“TZ”可以省略,
q345r材料过热的金相组织

q345r材料过热的金相组织
Q345R是一种常见的压力容器用钢材,其巴氏体相的相变温度范围在600~720℃,过热条件下可能发生相变,导致金相组织发生改变。
在正常条件下,Q345R的金相组织主要包含渗碳颗粒(即马氏体)和贝氏体。
过热条件下,随着温度的升高,钢中的贝氏体相可能会发生逐渐溶解,然后转化为奥氏体相。
当钢材温度快速降低时,奥氏体会随之转变回贝氏体。
这种相变过程可能导致金相组织中的颗粒尺寸变大,甚至出现断裂等不良影响。
因此,过热的Q345R材料的金相组织可能会出现奥氏体相的增多和贝氏体相的减少,同时伴随着颗粒尺寸的增大。
这种变化可能会影响材料的力学性能和耐腐蚀性能。
为了避免过热对金相组织的不良影响,对Q345R材料加工和使用过程中需要严格控制温度,并进行适当的冷却处理,以确保金相组织的稳定性和材料的性能。
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压力容器用钢常见金相组织以及钢的分类锅炉压力容器用钢常见金相组织和性能1.奥氏体A[Feγ(C)]奥氏体是碳在γ-Fe中的固熔体,在合金钢中是碳和合金元素熔解在γ-Fe中的固溶体。
奥氏体塑性很高,硬度和屈服点较低,布氏硬度值一般为170~220HB,是钢中比容最小的组织。
奥氏体在1147℃时可溶解碳为2.11%,在727℃时可溶解碳为0.77%。
奥氏体仍然保持γ-Fe的面心立方晶格,在金相组织中呈现为规则的多边形。
2.铁素体F [Feα(C)]铁素体是碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。
铁素体性能接近钝铁,硬度低(约为80~100HB),塑性好。
固溶有合金元素的铁素体能提高钢的强度和硬度。
在727℃时,碳在铁素体中溶解为0.022%,在常温下含碳量为0.008%。
铁素体仍然保持α-Fe的体心立方晶格,在金相组织中具有典型纯金属的多面体金相特征。
3.渗碳体 [Fe3C]渗碳体是铁和碳的化合物,又称碳化铁,常温下铁碳合金中碳大部分以渗碳体存在。
根据铁—碳平衡图,渗碳体可分为:一次渗碳体,是沿CD线由液体中结晶析出,多呈柱状。
二次渗碳体是从γ-固溶体中沿ES线析出的,多以白色网状出现。
三次渗碳体是从α-固溶体中沿PQ线析出的,多以白色网状出现。
渗碳体在低温下有弱磁性,高于217℃磁性消失。
渗碳体的熔化温度约为1600℃,含碳量为6.67%,硬度很高(约为>700HB),脆性很大,塑性近乎于零。
4.珠光体P珠光体是铁素体和渗碳体的混合物,是含碳量为0.77%的碳钢共析转变的产物,由铁素体和渗碳体相间排列的片层状组织。
珠光体的片间距取决于奥氏体分解时的过冷度,过冷度越大形成的珠光体片间距越小。
按片间距的大小,又可分为珠光体、索氏体和屈氏体。
由于它们没有本质上的区别,统称为珠光体。
粗片状珠光体,是奥氏体在650~700℃高温分解的产物,硬度约为190~230HB,用一般金相显微镜(500倍以下)能分辩Fe3C片。
索氏体S,是奥氏体在600~650℃高温分解的产物,硬度约为240~320HB,用高倍显微镜放大1000倍才能分辩Fe3C片。
屈氏体T,是奥氏体在550~600℃高温分解的产物,硬度约为330~400HB,用电子显微镜放大10000倍能分辩Fe3C片。
珠光体在金相组织中,多为铁素体和渗碳体相间排列的层片状组织,片层一般稍弯曲。
在一定热处理条件下(球化退火或高温回火),渗碳体以颗粒状分布于铁素体基底之上,即球化组织,亦叫粒状珠光。
5.马氏体M马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
当钢高温奥氏体化之后,若快速冷却至马氏体点以下时,由于γ-Fe在低温下结构不稳定,便转变为α-Fe,但冷却速度快,钢中碳原子来不及扩散,保留了高温时母相奥氏体的成分,因此马氏体是钢在奥氏体化后快速冷却到马氏体点之下发生无扩散性相变的产物。
马氏体处于亚稳定状态,由于碳在α-Fe中过饱和,使α-Fe的体心立方晶格发生了畸变,形成了体心正方晶格。
马氏体具有很高的硬度(约为640~700HB),很脆,冲击韧性低,断面收缩率和延伸率几乎近等于零。
由于过饱和的碳使晶格发生畸变,因此马氏体的比容较奥氏体大,钢中马氏体形成时产生很大的相变应力。
马氏体在金相组织中,互成一定角度的白色针状结构。
正常的淬火工艺下,获得的马氏体大部分为细针或隐针状。
并非所以马氏体组织都是硬而脆的,例如含锰、铬、镍、钼等元素的低合金高强度钢经调质处理后的金相组织为回火低碳马氏体,这种回火低碳马氏体组织具有较高的强度和较好的韧性。
6.贝氏体B贝氏体是过冷奥氏体在中温区间(约250~450℃)相变产生的过饱和的铁素体和渗碳体混合物。
贝氏体形成的温度不同,组织特征也不相同。
在接近珠光体形成温度所生成的组织叫“上贝氏体”,其特征为由晶粒边界开始向晶内同一方向平行排列的α-Fe片,片间夹着渗碳体颗粒,在金相组织中呈羽毛可对称或不对称。
在300℃附近形成的组织叫“下贝氏体”,在金相组织中呈黑针状。
上、下贝氏体只是形状和碳化物分布不同,没有质的区别。
上贝氏体的强度小于同一温度形成的细片状珠光体,脆性也较大。
下贝氏体与相同温度的回火马氏体强度相近,下贝氏体的性能优于上贝体,有时甚至优于回火马氏体。
7.魏氏组织亚共析钢因为过热而形成的粗晶奥氏体,在一定的过冷条件下,除了在原来奥氏体晶粒边界上析出块状α-Fe外,还有从晶界向晶粒内部生长的片状α-Fe。
这种片状α-Fe与原来的奥氏体有着一定的结晶位向关系。
这些在晶粒中出现的互成一定角度或彼此平行的片状α-Fe,即为通常所称的亚共析钢的魏氏组织。
过热的亚共析钢在较好的冷却速度下容易产生魏氏组织。
魏氏组织严重时会使钢的冲击韧性、断面收缩率下降,使钢变脆。
可采用完全退火使之消除。
8.带状组织经热加工后低碳结构钢显微组织中,铁素体和珠光体沿加工方向平行成层分布的条带组织,叫带状组织。
带状组织使钢的机械性能呈各向异性,并降低钢的冲击韧性和断面收缩率。
钢的分类和命名方法国家标准GB/T3304-91《钢分类》中规定,钢的分类分为“按化学成份分类”和“按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”两部分。
按化学成分分类,钢可分为非合金钢,低合金钢三大类。
1.碳钢的分类和命名碳钢属于非合金钢范畴。
碳钢以铁与碳为两个基本组元,此外还存在少量的其它元素,例如Mn、Si、S、P、O、N、H等,这些元素不是为了改善钢的性能而特意加入的,而是由于冶炼过程无法去除,或是由于冶炼工艺需要而加入的,这些元素在碳钢中被称为杂质元素。
按含碳量分类,碳钢可分为:(1) 低碳钢,含碳量≤0.25%;(2) 中碳钢,含碳量=0.25%~0.6%;(3) 高碳钢,含碳量>0.6%。
按钢的质量分类,碳钢可分为:(1) 普通碳素钢,含硫量≤0.050%,含磷量≤0.045%;(2) 优质碳素钢,含硫量≤0.040%,含磷量≤0.040%;(3) 高级优质碳素钢,含硫量≤0.030%,含磷量≤0.035%;按钢的用途分类,碳钢可分为:(1) 碳素结构钢,主要用于制做各种工程结构件的机器零件,一般为低碳钢;(2) 碳素工具钢,主要用于制做各种刀具、量具、模具等,一般为高碳钢。
按冶炼时脱氧程度分类,碳钢可分为:(1) 沸腾钢,浇注前未作脱氧处理,钢水注入锭模后,钢中的氧与碳反应,产生尤其是CO 气泡而引起钢液沸腾,故称沸腾钢成材率高,材料塑性好,但组织不致密,化学成分偏析大,力学性能不均。
(2) 镇静钢,浇注前作充分脱氧处理,浇注时无CO气泡产生,锭模内钢液平静,故称镇静钢。
镇静钢均匀致密,强度较高,化学成分偏析小,但成材率低,成本高。
(3) 半镇静钢,钢液脱氧程度不够充分,浇注时产生轻微沸腾,钢的组织、性能、成材率介于沸腾钢和镇静钢之间。
按冶炼方法和设备分类,碳钢可分为:(1) 平炉钢(2) 转炉钢(3) 电炉钢上述每种钢因炉衬材料不同分为酸性和碱性两类。
碳钢的牌号及表示方法如下:(1) 碳素结构钢1) 国家标准《碳素结构钢》(GB 700-88)中规定,牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。
其中以“Q”代表屈服点;屈服点数值共分195 MPa、215 MPa、235 MPa、255 MPa和275 Mpa五种;质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少,分别为A、B、C、D符号表示;脱氧方法以F表示沸腾钢、b表示半镇静钢、Z、TZ 表示镇静钢和特殊镇静钢,Z和TZ在钢的牌号中予以省略。
随着牌号的增大,对钢材屈服强度和抗拉强度的要求增大,对拉长率的要求降低。
例如:Q235-A·F表示屈服点为235 Mpa的A级沸腾钢。
随着牌号的增大,其含碳量增加,强度提高,塑性和韧性降低,冷弯性能逐渐变差。
同一钢号内质量等级越高,钢材的质量越好,如Q235C、Q235D级优于Q235A、Q235B级。
2) 优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示,这两位数字是钢平均含碳量质量的万分比,例如:08钢表示平均含碳量0.08%,20钢表示平均含碳量0.20%,优质碳素结构钢按含锰量的不同分为普通含锰量(0.08%~0.8%)和较高含锰量(0.7%~1.2%)两组。
对含锰量较高的一组,牌号数字后面应附加“Mn”,以示与普通含锰量的区别,如15Mn、20Mn等。
如为沸腾钢,则在牌号数字后面加“F”,如08F、15F等。
3) 专门用途的碳素钢专门用途的碳素钢应在牌号尾部加代表用途的符号。
制做锅炉或压力容器的专用碳素钢应在牌号后尾附加“锅炉”的汉语拼音字首g或“容器”的汉语拼音字首R,例如20g、20R。
4) 碳素铸钢铸钢牌号用“铸钢”的汉语拼音字首ZG表示,后面两组数字分别表示该铸钢的δs和δb 值,例如ZG200-400,ZG270-500等。
(2) 碳素工具钢碳素工具钢编号是在“碳”字的汉语拼音字首“T”之后附加数字表示,数字表示平均含碳量质量的千分比,如T8、T12,分别表示含碳量0.8%和1.2%的碳素工具钢。
如为高级优质碳素工具钢,则在数字后面加A,如T8A、T12A等。
2.合金钢的分类和命名为了改善钢的性能,在钢中特意加入了除铁和碳以外的其它元素,这一类钢称为合金钢,通常加入的合金元素有锰、铬、镍、钼、铜、铝、硅、钨、钒、铌、锆、钴、钛、硼、氮等。
按合金元素的加入量分类,合金钢可分为:(1) 低合金钢,合金总量不超过5%;(2) 中合金钢,合金总量5%~10%;(3) 高合金钢,合金总量超过10%。
按用途分类,合金钢可分为(1) 合金结构钢,专用于制造各种工程结构和机器零件的钢种;(2) 合金工具钢,专用于制造各种工具的钢种;(3) 特殊性能合金钢,具有特殊物理,化学性能的钢种,例如耐酸钢、耐热钢、电工钢等。
此外,按钢的组织分类,合金钢可分为珠光体钢、奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢等;按所含主要合金元素分类,合金钢可分为铬钢、铬镍钢、锰钢、硅锰钢等。
我国合金钢牌号按碳含量,合金元素种类和含量,质量级别和用途来编排。
牌号首部用数字表明碳含量,为区别用途,低合金钢,合金结构钢用两位数表示平均含碳量的万分比;高合金钢,不锈耐酸钢,耐热钢用一位数表示平均含碳量的千分比,当平均含碳量小于千分之一时用“0”表示。
含碳量小于万分之三时用“00”表示,牌号的第二部分用元素符号表明钢中主要合金元素,含量由其后数字标明,当平均含量小于1.5%时不标数字;平均含量为1.5%~2.49%时,标数字2;平均含量为2.5%~3.49%时,标数字3;……。
高级优质合金钢在牌号尾部加A,专门用途的低合金钢、合金结构钢在牌号尾部加代表用途的符号。
例如,16MnR,表明该合金钢平均含碳量0.16%,平均含锰量小于1.5%,是压力容器专用钢;09MnNiDR,表明该合金钢平均含碳量0.09%,锰、镍平均含量均小于1..5%,是低温压力容器专用钢;0Cr18Ni9Ti,表明该合金钢属高合金钢,含碳量小于0.1%,含铬量为17.5%~18.49%,含镍量为8.5%~9.49%,含钛量小于1.5%。