碳素结构钢

碳素结构钢 碳素结构钢由于冶炼容易，不消耗贵重的合金元素，价格低廉，性能能满足一般工程结构，日常生活用品和普通机械零件的要求，所以是各类钢中用量最大的一类。 碳素结构钢的表示 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，按GB/T700要求，钢的牌号由代表屈服强度的字母、数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。 符号 Q:钢材屈服强度汉语拼音首位字母; A、B、C、D:分别为质量等级; F:沸腾钢沸字汉语拼音首位字母; b:半镇静钢镇字汉语拼音首位字母; z:镇静钢镇字汉语拼音首位字母; TZ:特殊镇静钢特镇两字汉语拼音首位字母。 对于普通用途的碳素结构钢，应注意到由于冶炼方法和浇注方法的不同所引起的性能差异。沸腾钢有纯净的外层，在加热时抗氧化好，轧制时易于加工，表面缺陷少，但截面的中心区域碳、磷、硫较富集，偏析较大，钢中含气体较多，冲击韧性较低，脆性倾向和时效倾向较大，焊接性能较差，不适宜制作低温和有冲击负荷的条件下工作的构件，尤其当钢材厚度较大时，这种心部不良性能的影响就更大。但由于沸腾钢的成材率高，较便宜，在可以满足要求的条件下应当使用。工程结构用钢中约60,70,是沸腾钢。镇静钢在浇注时没有气体产生，偏析少，但没有纯净的外层。普通碳素钢都是由平炉或转炉冶炼的。转炉钢较便宜，但含气体较多，氮和磷及氧化物夹杂较多，冷脆和时效倾向大，焊接时易产生裂缝，不适宜于高负荷和低温条件下使用。氧气转炉钢的质量大为提高，可使钢的氮含量降至0.004,以下，磷和硫含量在0.004,以下，非金属夹杂物也较少。 碳素结构钢的力学性能和工艺性能在很大程度上取决于钢中的含碳量，碳含量增加时，强度增加，塑性和韧性下降。研究表明:对低碳钢进行强化处理，可以显著提高强度，而塑性和降低并不多，可显著提高冲击韧性，特别是冲击韧性，有效地降低脆性临界温度，减小时效倾向。通过强化热处理改善普通碳素结构钢性能的原因是:快冷可以细化组织;快冷使伪共析体量增加并可能得到部分贝氏体组织;通过加热使分布在晶界的杂质大部分溶解，快冷时又不致析出，故改善了不良的分布状态。因此用热处理强化的方法可以节约金属，用沸腾钢代替镇静钢，防止低温条件下钢材的脆断，增加工程结构的安全性。 碳素结构钢的时效 在含碳0.3,0.4,以下的钢中，有时效现象，时效就是钢的力学性能和物理性能随时间而发生变化，这种变化可以在室温下或稍高于室温下进行。时效有两种，一种叫淬火时效，也叫热时效，即钢由高温快速冷却后，其性能随时间变化，另一种叫应变时效，也叫机械时效，即冷加工变形后的性能随时间而变化。时效的一个重要影响是增加了钢的脆性倾向，提高了钢的脆性转变温度。许多用低碳钢制做的容器，锅炉等在制造过程中将受到弯曲、卷边、扩径等冷变形，这将引起应变时效。而由于焊接广泛应用于制造各种钢结构，自然会引起淬火时效。有时 2两种时效可以同时进行。例如，一种锅炉用钢板，在刚刚变形后，其a值为120J/cm，放置十k2天后降至35J/cmm。在广泛应用焊接结构以后，一些船舶和桥梁因时效而出现突然断裂的事故是屡见不鲜的，所以低碳钢的时效过程引起了人们的重视。 淬火时效是由于钢中存在的微量的碳和氮原子引起的。碳和氮在α,Fe中的溶解度随温度而变，在共析温度时，碳的溶解度约为0.018,(723?)，氮的溶解的约为0.10,(585?)，而在,,75室温下分别为1.5×10,和2×10,。因此若在钢中有微量的碳和氮，那么在加热以后迅速冷却时，将得到α,Fe的过饱和固溶体。这种过饱和固溶体是不稳定的，时效过程在室温即可进行。碳和氮的原子在室温时仍具有相当得扩散速度，在室温附近的温度范围内放置(自然时效)，随时间的延长，碳、氮原子将在晶界或晶内的缺陷处发生偏聚，阻碍了位错的运动，这就使钢产生硬化，使钢的强度、硬度均增高，而塑性、韧性降低。稍提高时效温度时(人工时效)， ”碳、氮原子将以亚稳定的ε碳化物(FeC)和α氮化物(FeN)形式析出，并与母相成共格2.4162 关系。因而也使硬度、强度提高，而塑性韧性下降，并且还可能使性能变化出现峰值。若时效，温度进一步提高，则亚稳定的碳化物、氮化物消失而形成稳定的渗碳体(FeC)和γ氮化物(FeC), 此时硬度显著下降。钢的脱氧程度影响钢中残余氮含量的多少，故对低碳钢的淬火时效有较大的影响，脱氧不充分的钢产生淬火时效比较显著，因此沸腾钢的淬火时效倾向比较大，在镇静 Mn时可以消除氮的影响，但对碳没有作用。钢中用硅脱氧比用铝脱氧的又显著些。加入0.5, 由于钢中总是含有一些锰，所以氮的作用比较小。因此在低碳钢中，淬火时效主要是碳引起的。加铝、钛、铌时，由于能与氮结合成AIN、M(CN)，故可以完全消除氮的作用。碳含量在0.02,0.04,时，淬火时效倾向最大，碳增加时，淬火时效倾向减少。 应变时效的原因是由于冷加工形变降低了碳和氮原子在α,Fe中的溶解度。室温时氮的溶解度比碳要高的多，同时氮原子的扩散速度也比较快，所以冷加工形变时氮对时效的影响自然比较大。形变时位错数目大量增加，碳和氮原子能经过较短的距离移至位错附近，形成气团，因而硬度增加的速度很快，同时由于分配在每个位错附近的碳，氮原子数目少，与之结合较紧，所以没有亚稳定的碳化物、氮化物的析出。 退火后的低碳钢板在拉伸时，会在拉伸曲线上出现明显的屈服极限，这是由于低碳钢在退火后缓冷时沿晶界或镶嵌块边界析出氮化物薄层和游离的三次渗碳体，在受力时它们阻碍塑性变形的进行。使屈服极限升高，但当外力使氮化物薄层和游离的三次渗碳体破碎后，塑性变形将可以在较小的负荷下继续进行。这种钢在冷冲时，在变形量较小的区域会出现粗大的滑移带，使表面凹凸不平(桔皮)，拉应力时滑移带形成下凹部分，这对某些表面质量要求高的冷冲零件，如小汽车壳体，是不容许的。变形量达到5,10,后将不会出现滑移带。为了防止这种缺陷，应在退火后进行少量(0.8,1.5,)冷轧。此时轻微的均匀变形使氮化物薄层和三次渗碳体破碎成细小质点并强烈增加点阵中的位错数目，这将使屈服平台消失，在冷冲时将不会出现滑移带。但如果钢板放置时间过长，又将在拉伸图上出现小平台，冷冲时会出现滑移带。因为经过一段时间，个别破碎了的氮、碳化物质点可重新溶入铁素体，碳、氮原子又能形成气团，此即应变时效的结果。为使位错由气团移出，需要比较大的应力，而当位错离开气团后继续移动时，所需的应力将减少，故又引起拉伸图上屈服平台的出现。因此，在机械制造厂，一般在冷冲以前先将薄钢板进行一次平整加工，给予轻微的均匀变形，各冲压工序应连续进行，以防止因应变时效引起滑移带的出现。 转炉和平炉沸腾钢都有时效倾向，在使用时必须注意。为了减少时效倾向，可以加入少量铝，此时将得到镇静钢，用铝脱氧的钢时效倾向最小。这种钢经过精轧之后，可以长期放置，不会出现应变时效，不致在冷冲时产生滑移带。 对于应变时效，YB30规定了评定方法，试料先进行10,预变形，然后将其制成冲击试样，在250?时效一小时，测其冲击值的下降百分数(与未经时效者比较)。 碳素结构钢可做工程用热轧板、钢带、型钢、棒钢。该产品可供焊接、铆接、栓接构件，一般在供应状态下使用。 碳素结构钢的牌号和化学成分见表1 化 学 成 分， , 牌号 等级 脱氧方法 C Mn Si S P 不大于 Q195 — 0.06,0.12 0.25,0.50 0.3 0.050 0.045 F、b、Z Q215 A 0.09~0.15 0.25~0.55 0.3 0.050 0.045 F、b、Z B 0.045 A 0.14~0.22 0.30,0.65 0.3 0.050 0.045 F、b、Z Q235 B 0.12~0.20 0.30,0.70 0.045 C ?0.18 0.35,0.80 0.040 0.040 Z D ?0.17 0.035 0.035 TZ Q255 A 0.18~0.28 0.40~0.70 0.30 0.050 0.045 F、b、Z B 0.045 Q277 — 0.28,0.38 0.50,0.80 0.35 0.050 0.045 b、Z 几点说明: 1(沸腾钢硅含量不大于0.017,，半镇静钢硅含量不大于0.17,，镇静钢硅含量下限值为0.12,。 (D级钢应含有足够的形成细晶粒结构的元素，例如钢中酸溶铝含量不小于0.015,或全铝含3。2 量不小于0.020,。 3(钢中残余元素铬、铜含量应各不大于0.30,，氧气转炉钢的氮含量应不大于0.008,。如供方能保证，均可不做 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。 4(钢中砷的残留量应不大于0.080,。用砷矿冶炼生铁所冶炼的钢，砷含量由供需双方 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 规定。如原料中没有含砷，对钢中砷含量可以不做分析。 5(在保证钢材力学性能符合本 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 规定情况下，各牌号A级钢的碳、硅锰含量和各牌号其它等级钢碳、锰含量下限可以不作为交货条件，但其含量应在质量证明书中注明。 6.在供应商品钢锭(包括连铸坯)、钢坯时，供方应保证化学成分(熔炼分析)符合表1规定，但为保证轧制钢材各项性能符合本标准要求，各牌号A、B级钢的化学成分可以根据需方要求进行适当调整，另定协议。 7(成品钢材、商品坯的化学成分允许偏差应符合GB222中的表1规定。 8(冶炼方法 钢由氧气转炉、平炉或电炉冶炼，除非需方有特殊要求，并在 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 中注明，冶炼方法一般由供方自行决定。 9(交货状态 钢材一般以热轧(包括控轧)状态交货。根据需方要求，经双方协议，也可以正火处理状态交货(A级钢材出外)。 表2力学性能 拉 伸 试 验 冲击试验 2牌 等 屈 服 点 σs N/mm 抗拉 伸 长 率 , 温V型 强度 冲击度 钢 材 厚 度 (直径)mm 钢 材 厚 度 (直径) σ功 ?16 ,16,40,,60,,100,,?16 ,16,,,,,b 2 纵向 N/mm 40 60 100 150 150 40 150 ? 40,60,100,号 级 J 60 100 150 不小不 小 于 不 小 于 于 , 195 185 , , , , 315 , Q195 ,33 32 , , , , , 430 Q215 A 215 205 195 185 175 165 335~31 30 29 28 27 26 , , 450 B 20 27 A 235 225 215 205 195 185 375~ , , Q235 500 26 25 24 23 22 21 B 20 27 C 0 D -20 Q255 A 255 245 235 225 215 205 410~24 23 22 21 20 19 , , 550 B 20 27 Q275 , 275 265 255 245 235 225 49,20 19 18 17 16 15 , , 630 1(牌号为Q195的屈服点仅供参考，不作为交货条件。 2(进行拉伸和弯曲试验时，钢板和钢带应取横向试样，伸长率允许比上表降低1,(绝对值)。型钢应取纵向试样。 3(各牌号A级钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行，当冷弯试验合格时，抗拉强度上限可以不作为交货条件。 (夏比(V型缺口)冲击试验应符合表2的规定。 4 5 表3 0 冷弯试验 B=2a 180 牌号 试样方向 钢材厚度(直径)mm 60 ,60~100 ,100,200 弯心直径d Q195 纵 0 _ _ 横 0.5a Q215 纵 0.5a 1.5a 2a 横 a 2a 2.5a Q235 纵 a 2a 2.5a 横 1.5a 2.5a 3a Q255 2a 3a 3.5a Q275 3a 4a 4.5a