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【钢材知识】普通人不太知道的钢材基本知识

一、钢的分类办法钢的分类办法多种多样,其重要办法有八种:1.按品德分类(1)浅显钢(磷P≤0.045%,硫S≤0.050%)(2)优良钢(P、S均≤0.035%)(3)高等优良钢(P≤0.035%,S≤0.030%)2.按化学成分分类(1)碳素钢:a.低碳钢(碳C≤0.25%);b.中碳钢(碳C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(碳C≤0.60%)。(2)

  一、钢的分类办法

  钢的分类办法多种多样,其重要办法有八种:

  1.按品德分类

  (1) 浅显钢(磷 P≤0.045%,硫S≤0.050%)

  (2) 优良钢(P、S均≤0.035%)

  (3) 高等优良钢(P≤0.035%,S≤0.030%)

  2.按化学成分分类

  (1) 碳素钢:a.低碳钢(碳C≤0.25%);b.中碳钢(碳C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(碳C≤0.60%)。

  (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%)。

  3.按成形办法分类

  (1) 锻钢;

  (2) 铸钢;

  (3) 热轧钢;

  (4) 冷拉钢。

  4.按金相组织分类

  (1) 退火状况的: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) 正火状况的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。

  (3) 无相变或部分产生相变的。

  5.按用处分类

  (1) 修建及工程用钢:a.浅显碳素构造钢;b.低合金构造钢;c.钢筋钢。

  (2) 构造钢

  a.机械制造用钢:(a)调质构造钢;(b)外面硬化构造钢:包含渗碳钢、渗氨钢、外面淬火用钢;(c)易切构造钢;(d)冷塑性成形用钢:包含冷冲压用钢、冷镦用钢。

  b.弹簧钢

  c.轴承钢

  (3) 对象钢:a.碳素对象钢;b.合金对象钢;c.高速对象钢。

  (4) 特别性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包含抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.高温用钢;f.电工用钢。

  (5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

  6.综合分类

  (1)浅显钢 a.碳素构造钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。 b.低合金构造钢 c.特定用处的浅显构造钢

  (2)优良钢(包含高等优良钢)

  a.构造钢:(a)优良碳素构造钢;(b)合金构造钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢;(f)特定用处优良构造钢。

  b.对象钢:(a)碳素对象钢;(b)合金对象钢;(c)高速对象钢。 c.特别性能钢:(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;(c)电热合金钢;(d)电工用钢;(e)高锰耐磨钢。

  7.按冶炼办法分类

  (1) 按炉种分

  a.平炉钢:(a)酸性平炉钢;(b)碱性平炉钢。

  b.转炉钢:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢;(c)顶吹转炉钢。

  c. 电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。

  (2)按脱氧水平和浇注制度分:

  a.沸腾钢;b.半沉着钢;沉着钢;d.特别沉着钢。

  8.按照外形分类

  (1)型材

  (2)板材

  (3)管材

  (4)金属成品四大年夜类。

  2、经常使用钢材种类简介

  (一)型材

  1、角钢

  角钢有等边角钢和不等边角钢两种。等边角钢以“L肢宽×肢厚”表示,不等边角钢以“L长肢宽×短肢宽×肢厚”表示,单位为mm,如L63×5,L100×80×8。

  计算公式:F=d(2b-d)+0.2146(rr-2qq)

  d:边厚,b:边宽,r:内圆角半径,q:边端圆角半径

  2、槽钢

  槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。其规格表示办法,如120*53*5,表示腰高为120毫米,腿宽为53毫米的槽钢,腰厚为5毫米的槽钢,或称12#槽钢。腰高雷同的槽钢,如有几种不合的腿宽和腰厚也需在型号左边加a b c 予以差别,如25a# 25b# 25c#等。

  3、工字钢

  工字钢有浅显工字钢和轻型工字钢两种。浅显工字钢用“I截面高度的厘米数”表示,高度20mm以上的工字钢,同一高度有三种腹板厚度,分别记为a、b、c,a类腹板最薄、冀缘最窄,b类较厚较宽,c类最厚最宽,如I20a。异样高度的轻型工字钢的翼缘要比浅显工字钢的冀缘宽而薄,腹板亦薄,轻型工字钢可用汉语拼音符号“Q”表示,如QI40等。

  计算公式:F=hd+2t(b-d)+0.8584(rr-2qq)

  h:高度,d:腰厚,b:腿宽,t:均匀腿厚,r:内圆角半径, q:边端圆角半径

  4、H型钢

  H型钢分热轧和焊接二种。热轧H型钢有宽翼缘(H W)、中翼缘 (HM)、窄翼缘 (HN)和H型钢柱(HP)等四类。H型钢用“高度×宽度×腹板厚度×翼缘厚度”表示,单位为mm,如HW250×250×9×14、HM294×200×8×12。

  焊接H型钢是由钢板用高频焊接组合而成,也用“高度×宽度×腹板厚度×翼缘厚度”表示,如H350×250×10×16。

  计算公式:F=d(h-2t)+2bt+0.858rr

  h:高度,d:腹板厚,b:翼缘板宽,t:翼缘板厚,r:内圆角半径, q:边端圆角半径

  (二)板材

  钢板的分类

  按厚度分类:薄板 中板 厚板 特厚板

  按临盆办法分类:热轧钢板 冷轧钢板

  按外面特点分类: 镀锌板 (热镀锌板、电镀锌板) 镀锡板 复合钢板 黑色涂层钢板

  按用处分类:

  桥梁钢板 锅炉钢板 造船钢板 装甲钢板 汽车钢板 屋面钢板 构造钢板 电工钢板(硅钢片) 弹簧钢板 其他

  (三)钢管

  钢管的分类:

  钢管分无缝钢管和焊接钢管(有缝管)两大年夜类。

  按断面外形又可分为圆管和异形管,广泛应用的是圆形钢管,但也有一些方形、矩形、半圆形、六角形、等边三角形、八角形等异形钢管。

  关于遭受流体压力的钢管都要停止液压实验来考验其耐压才能和质量,在规定的压力下不产生泄漏、浸湿或收缩为合格,有些钢管还要根据标准或需方请求停止卷边实验、扩面实验、压扁实验等。

  1、无缝钢管

  无缝钢管:无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝管的规格用外径*壁厚毫米数表示。无缝钢管分热轧和冷轧(拨)无缝钢管两类。

  热轧无缝钢管分普通钢管,低、中压锅炉钢管,高压锅炉管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。

  冷轧(拨)无缝钢管除分普通钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外,还包含碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。

  无缝管外径普通大年夜于32mm,壁厚2.5-75mm,冷轧无缝钢管外径可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外径可到5mm,壁厚小于0.25mm,冷轧比热轧尺寸精度高。

  构造用无缝钢管(GB/T8162-2008)是用于普通构造和机械构造的无缝钢管。

  流体保送用无缝钢管(GB/T8163-2008)是用于保送水、油、气等流体的普通无缝钢管。

  低中压锅炉用无缝钢管(GB3087-2008)是用于制造各类构造低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大年夜烟管、小烟管和拱砖管用的优良碳素构造钢热轧和冷拔(轧)无缝钢管。

  高压锅炉用无缝钢管(GB5310-2008)是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优良碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。

  化肥设备用高压无缝钢管(GB6479-2000)是实用于任务温度为-40~400℃、任务压力为10~30Ma的化工设备和管道的优良碳素构造钢和合金钢无缝钢管。

  石油裂化用无缝钢管(GB9948-2013)是实用于石油精华精辟厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。

  地质钻探用钢管(YB235-70)是供地质部分停止岩心钻探应用的钢管,按用处可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。

  金刚石岩芯钻探用无缝钢管(GB3423-82)是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。

  石油钻探管(YB528-65)是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种,车丝管用接头联系,不车丝管用对焊的办法与对象接头联系。

  船舶用碳钢无缝钢管(GB5213-85)是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁任务温度不逾越450℃,合金钢无缝钢管管壁任务温度逾越450℃。

  汽车半轴套管用无缝钢管(GB3088-82)是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优良碳素构造钢和合金构造钢热轧无缝钢管。

  柴油机用高压油管(GB3093-2002)是制造柴油机放射体系高压管用的冷拔无缝钢管。

  液压和蔼动缸筒用周详内径无缝钢管(GB8713-88)是制造液压和蔼动缸筒用的具有周详内径尺寸的冷拔或冷轧周详无缝钢管。

  冷拔或冷轧周详无缝钢管(GB3639-2000)是用于机械构造、液压设备的尺寸精度高和外面光亮度好的冷拔或冷轧周详无缝钢管。选用周详无缝钢管束造机械构造或液压设备等,可以大年夜大年夜节约机械加工工时,进步材料应用率,同时有益于进步产品德量。

  构造用不锈钢无缝钢管(GB/T14975-2012)是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐化管道和构造件及零件的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。

  流体保送用不锈钢无缝钢管(GB/T14976-2012)是用于保送流体的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。

  异型无缝钢管是除圆管以外的其他截面外形的无缝钢管的总称。按钢管截面外形尺寸的不合又可分为等壁厚异型无缝钢管(代号为D)、不等壁厚异型无缝钢管(代号为BD)、变直径异型无缝钢管(代号为BJ)。异型无缝钢管广泛用于各类构造件、对象和机械零部件。和圆管比拟,异型管普通都有较大年夜的惯性矩和截面模数,有较大年夜的抗弯抗扭才能,可以大年夜大年夜减轻构造重量,节约钢材无缝钢管价格

  钢管外径(D)的许可误差(mm)

  GB/T8163-2008

  GB/T8163-2008

  2、焊管

  焊接钢管是指用钢带或钢板曲折变形为圆形、方形等外形后再焊接成的、外面有接缝的钢管。焊接钢管临盆工艺简单,临盆效力高,种类规格多,设备资少,但普通强度低于无缝钢管。20世纪30年代以来,随着优良带钢连轧临盆的敏捷生长和焊接和考验技巧的进步,焊缝质量赓续进步,焊接钢管的种类规格日趋增多,并在愈来愈多的范畴代替了无缝钢管。焊接钢管为碳素构造钢。按焊接办法不合可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等。按焊缝外形可分为直缝焊管和螺旋焊管。

  电焊钢管用于石油钻采和机械制造业等。炉焊管可用作水煤气管等,大年夜口径直缝焊管用于高压油气保送等;螺旋焊管用于油气保送、管桩、桥墩等。焊接钢管比无缝钢管本钱低、临盆效力高。直缝焊管临盆工艺简单,临盆效力高,本钱低,生长较快。螺旋焊管的强度普通比直缝焊管高,能用较窄的坯料临盆管径较大年夜的焊管,还可以用异样宽度的坯料临盆管径不合的焊管。然则与雷同长度的直缝管比拟,焊缝长度增长30~100%,并且临盆速度较低。是以,较小口径的焊管大年夜都采取直缝焊,大年夜口径焊管则大年夜多采取螺旋焊。

  焊接钢管采取的坯料是钢板或带钢,因其焊接工艺不合而分为炉焊管、电焊(电阻焊)管和主动电弧焊管。因其焊接情势的不合分为直缝焊管和螺旋焊管两种。因其端部外形又分为圆形焊管和异型(方、扁等)焊管。焊管因其材质和用处不合而分为以下若干种类:

  GB/T3091-2008(高压流体保送用镀锌焊接钢管)。重要用于保送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等普通较高压力流体和其他用处管。其代表材质Q235A级钢。

  GB/T3092-1993(高压流体保送用镀锌焊接钢管)。重要用于保送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等普通较高压力流体和其它用处管。其代表材质为:Q235A级钢。

  GB/T14291-1992(矿用流体保送焊接钢管)。重要用于矿山压风、排水、轴放瓦斯用直缝焊接钢管。其代表材质Q235A、B级钢。GB/T14980-1994(高压流体保送用大年夜直径电焊钢管)。重要用于保送水、污水、煤气、空气、采暖蒸汽等高压流体和其它用处。其代表材质Q235A级钢。

  GB/T12770-1991(机械构造用不锈钢焊接钢管)。重要用于机械、汽车、自行车、家具、宾馆和饭铺装潢及其他机械部件与构造件。其代表材质0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。

  GB/T12771-2008(流体保送用不锈钢焊接钢管)。重要用于保送高压腐化性介质。代表材质为0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。

  碳素构造钢商标表示办法及符号

  碳素构造钢商标由代表屈从强度字母、屈从强度数值、质量等级符号、脱氧办法符号等4个部分顺次序构成;如:Q235AF

  符号:

  Q 钢材屈从强度

  A、B、C、D分别为质量等级

  F 沸腾钢

  Z 沉着钢

  TZ 特别沉着钢

  在商标构成表示办法中,“Z”和“TZ”符号可以省略

  钢的商标和化学成分(GB/T3091)

  焊管的力学性能(GB/T3091)

  焊管的公称口径与钢管的外径、壁厚对比表(GB/T3091)

  钢管外径D、壁厚t的许可误差(GB/T3091)

  3、铸铁管

  经常使用不锈钢商标对比 :

  4、不锈钢

  锈钢的分类及特点

  奥氏体不锈钢特点用处

  3、钢材的机械性能

  1、屈从点(σs)钢材或试样在拉伸时,当荷载逾越弹性极限,即使荷载不再增长,而钢材或试样仍持续产生明显的塑性变形,称此景象为屈从,而产生屈从景象时的最小应力值即为屈从点。

  设Fs为屈从点s处的外力,S为试样断面积,则屈从点σs =Fs/S(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)

  2、屈从强度(σ0.2)有的金属材料的屈从点极不明显,在丈量上有艰苦,是以为了衡量材料的屈从特点,规定产生永久残余塑性变形等于必定值(普通为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈从强度或简称屈从强度 σ0.2 。

  3、抗拉强度(σb)材料在拉伸过程当中,从开端到产生断裂时所达到的最大年夜应力值。它表示钢材抵抗断裂的才能大年夜小。与抗拉强度照应的还有抗压强度、抗弯强度等。

  设Fb为材料被拉断前达到的最大年夜拉力,S为试样截面面积,则抗拉强度σb= Fb/S(MPa)。

  4、伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延长率。

  5、屈强比(σs/σb)钢材的屈从点(屈从强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大年夜,构造零件的靠得住性越高,普通碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金构造钢为0.65-0.75合金构造钢为0.84-0.86。

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作者: zhaosf

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