第二节 工程用钢及其应用
老标准钢号对照
GB/T700-1988 标准
GB700-79 标准
化学成分和力学性能均须保证
A 类钢 —— 保证力学性能, B 类钢 —— 保证化学成分, C 类钢 —— 保证化学成分及力学性能。
Q195 Q215 Q235 Q255 Q275
A1;B1 A2;C2 A3;C3 A4;C4
C5
精品课件
用途
钢板、钢筋、型钢等,作桥梁、建筑等构件。
角钢
钢筋、螺纹钢
精品课件
螺钉、铆钉
3、低合金高强度结构钢
成分 —— wC≤0.2% ,wMe <5% ,主加元素Mn,附加V、Ti、Nb。 性能 —— 强度、韧性高,焊接、冷成形性能好。
低合金高强度结构钢的牌号、成分、性能 (摘自GB/T1591-1994)
抗拉
钢材厚度(直径), mm
击功
号
级
>40 >100 > 16 ~60 ~150 150
强度
b / MPa
温度 (纵向)
>40 >100 > ℃
J
16 ~60 ~150 150
不小于
不小于
不小于
Q195 - 195 - - - 315-390 33 - - - -
-
Q215 A/B 215 195 175 165 335-410 31 29 27 26 -/20 -/27
碳钢:价格低,但力学性能低,淬透性低,回火抗力 差,耐热、耐低温、耐蚀等性能差。
合金钢 :在C钢中加入某些合金元素而成 精品课件
按质量分:
普通质量、优质、特殊质量钢。S,P含量低则质量高。
按用途分:
结构钢、工具钢、特殊性能钢等。
汽车曲轴
精品课件
医疗器械
2、钢的牌号(编号)
1)碳素结构钢和低合金高强度钢
第二节 工程用钢及其应用
概述 工程结构用钢 机械结构用钢 滚动轴承钢 工具钢 特殊性能钢
精品课件
一、 概述
1、钢的分类
碳素钢
按化学成分分:
低C wC 0.25% 中C wC = 0.25~0.6% 高C wC 0.6%
合金钢
低合金 wMe 5% 中合金 wMe =5~10% 高合金 wMe 10%
例:Q235AF 表示: σs≥235 MPa (碳素钢:Q235~275) 质量等级:A (分A~E,A级最差,P、S含量最高) 脱氧方法:沸腾钢
2)优质碳素结构钢
如,45 钢,wC = 0.45%
3)非合金易切钢
如 Y20,wC =0.2%,易切削结构钢。 精品课件
4、碳素工具钢
如, T12A ,wC =1.2 % ,A表示高级优质。
0.14-0.22 0.12-0.20
0.18 0.17 0.18-0.28
0.30-0.65 0.30
0.050
0.045 F,b,Z
0.30-0.70 0.30
0.045
0.045 F,b,Z
0.35-0.80 0.30
0.040
0.040 Z
0.35-0.80 0.30
0.035
0.035 TZ
5、合金钢
结构钢 —— 如 60Si2Mn ( wC =0.6% , wSi =2% , wMn<1.5%) 工具钢、特殊性能钢——如 9SiCr(wC =0.9%,wSi、wCr 均<1.5%);CrWMn(wC>1.0%) 专用钢 —— 如滚动轴承钢 GCr15(wC =1.0%,wCr =1.5% )。
0.40-0.70 0.30 0.050 / 0.045 0.045 Z
Q275 -
0.28-0.38 0.50-0.80 0.35
精品课件
0.050
0.045 Z
碳素结构钢的机械性能(GB/T700-1988)
拉伸试验
冲击试验
屈服点s ,MPa
伸长率 s , %
V型冲
牌
钢材厚度(直径),mm 等
Q235
A/B C/D
235
215
195
185
375-460 26
24
22
21
-/20 0/-20
-/27
Q255 A/B 255 235 215 205 410-510 24 22 20 19 -/20 -/27
Q275 - 275 255 235 225 490-610 20 18 16 15 -
牌号
Q295 Q345 Q390 Q420 Q460
旧钢号
09MnNb 12Mn 16Mn
16MnRe 16MnNb 15MnTi 14MnVTiRe 15MnVN 14MnMoV 18MnMoNb
精品课件
3、钢中的杂质元素及合金元素
1)杂质元素对钢的性能的影响
硅:有益 ●脱氧→↓脆性;●固溶强化 锰(0.25--0.80%):有益 ●脱氧剂;降低FeO→↓脆性;●
Mn+S→MnS(降低S的有害作用)↑热加工性能;●固溶强化
硫:有害 ● 985℃ 时形成(Fe+FeS)→热脆 磷:有害 ● Fe3P 在 <100℃时脆性大→冷脆 氧、氮、氢: 有害 ● 强度、塑性、韧性↓
精品课件
二、工程结构用钢
1、概述 特点:低C,塑性好,热轧或正火态使用。 用途:建筑、桥梁、车船等构件。
钢桥梁
精品课件
建筑构件
2、碳素结构钢 wC = 0.06~0.38% ,S、P含量较高,力学性能一般。
碳素结构钢的牌号和化学成分(GB/T700-1988)
牌号 等级
w(C) %
化学成分
w( Mn) %
w( Si) %
w(S ) %
不大于
w( P) 脱氧方
%
法
Q195 -
0.06-0.12 0.25-0.50 0.30
0.050
0.045 F,b,Z
Q215 A / B 0.09-0.15 0.25-0.55 0.30 0.050 / 0.045 0.045 F,b,Z
Q235 Q255
A B C D A/B
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2)合金元素在钢中的作用
①存在形式
形成固溶体——在γ和α中无限固溶 形成碳化物——间隙相MC与间隙MC 形成非金属夹杂物——Al2O3、SiO2、AlN等 形成金属间化合物——FeSi、FeCr、Fe2W 以游离态形式存在——Cu、Ni
精品课件
②对钢中基本相的影响
强化铁素体 —— 形成合金F,产生固溶强化。
精品课件
形成碳化物——稳定性,熔点、硬度比Fe3C高得多。
类型
特殊碳化物
特征
rC/rM<0.59
合金渗碳体 rC/rM>0.59
举例 VC、TiC
(Fe, Mn)3C
特点
熔点高,分解温度高,稳 定性好
熔点较低,稳定性较差, 对相变影响较大
精品课件
③对Fe-C相图的影响
——研究合金元素对奥氏体的影响