鋼板
是用鋼水澆注,冷卻后壓制而成的平板狀鋼材。
是平板狀,矩形的,可直接軋制或由寬鋼帶剪切而成。
鋼板按厚度分,薄鋼板<4毫米(最薄0.2毫米),中厚鋼板4~60毫米,特厚鋼板60~115毫米。
鋼板按軋制分,分熱軋和冷軋。
薄板的寬度為500~1500毫米;厚的寬度為600~3000毫米。薄板按鋼種分,有普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、合金鋼、彈簧鋼、不銹鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、硅鋼和工業(yè)純鐵薄板等;按專業(yè)用途分,有油桶用板、搪瓷用板、防彈用板等;按表面涂鍍層分,有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料復(fù)合鋼板等。
厚度
厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板相同。在品各方面,除了橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車制造鋼板、壓力容器鋼板和多層高壓容器鋼板等品種純屬厚板外,有些品種的鋼板如汽車大梁鋼板(厚2.5~10毫米)、花紋鋼板(厚2.5~8毫米)、不銹鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交叉的。
另,鋼板還有材質(zhì)一說,并不是所有的鋼板都是一樣的,材質(zhì)不一樣,其鋼板所用到的地方,也不一樣。
低合金結(jié)構(gòu)鋼
(亦稱普通低合金鋼、HSLA)
1. 用途
主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。
2. 性能要求
(1) 高強(qiáng)度:一般其的屈服強(qiáng)度在300MPa以上。
(2) 高韌性:要求延伸率為15%~20%,室溫沖擊韌性大于600kJ/m~800kJ/m。 對于大型焊接構(gòu)件,還要求有較高的斷裂韌性。
(3) 良好的焊接性能和冷成型性能。
(4) 低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。
(5) 良好的耐蝕性。
3. 成分特點
(1) 低碳:由于韌性、焊接性和冷成形性能的要求高,其碳含量不超過0.20%。
(2) 加入以錳為主的合金元素。
(3) 加入鈮、鈦或釩等輔加元素:少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細(xì)碳化物或碳氮化物,有利于獲得細(xì)小的鐵素體晶粒和提高鋼的強(qiáng)度和韌性。
此外,加入少量銅(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提高抗腐蝕性能。加入少量稀土元素,可以脫硫、去氣,使鋼材凈化,改善韌性和工藝性能。
4. 常用低合金結(jié)構(gòu)鋼
16Mn是我國低合金高強(qiáng)鋼中用量最廣泛最多、產(chǎn)量最大的鋼種。使用狀態(tài)的組織為細(xì)晶粒的鐵素體—珠光體,強(qiáng)度比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235高約20%~30%,耐大氣腐蝕性能高20%~38%。
15MnVN 中等級別強(qiáng)度鋼中使用最多的鋼種。強(qiáng)度較高,且韌性、焊接性及低溫韌性也較好,被廣泛用于制造橋梁、鍋爐、船舶等大型結(jié)構(gòu)。
強(qiáng)度級別超過500MPa后,鐵素體和珠光體組織難以滿足要求,于是發(fā)展了低碳貝氏體鋼。加入Cr、Mo、Mn、B等元素,有利于空冷條件下得到貝氏體組織,使強(qiáng)度更高,塑性、焊接性能也較好,多用于高壓鍋爐、高壓容器等。
5. 熱處理特點
這類鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用,不需要進(jìn)行專門的熱處理。使用狀態(tài)下的顯微組織一般為鐵素體+索氏體。
合金滲碳鋼
1. 用途
主要用于制造汽車、拖拉機(jī)中的變速齒輪,內(nèi)燃機(jī)上的凸輪軸、活塞銷等機(jī)器零件。這類零件在工作中遭受強(qiáng)烈的摩擦磨損,同時又承受較大的交變載荷,特別是沖擊載荷。
2. 性能要求
(1) 表面滲碳層硬度高,以保證優(yōu)異的耐磨性和接觸疲勞抗力,同時具有適當(dāng)?shù)乃苄院晚g性。
(2) 心部具有高的韌性和足夠高的強(qiáng)度。心部韌性不足時,在沖擊載荷或過載作用下容易斷裂;強(qiáng)度不足時,則較脆的滲碳層易碎裂、剝落。
(3) 有良好的熱處理工藝性能 在高的滲碳溫度(900℃~950℃)下,奧氏體晶粒不易長大,并有良好的淬透性。
3. 成分特點
(1)低碳:碳含量一般為0.10%~0.25%,使零件心部有足夠的塑性和韌性。
(2) 加入提高淬透性的合金元素:常加入Cr、Ni、Mn、B等。
(3) 加入阻礙奧氏體晶粒長大的元素:主要加入少量強(qiáng)碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等,形成穩(wěn)定的合金碳化物。
4.鋼種及牌號
20Cr低淬透性合金滲碳鋼。這類鋼的淬透性低,心部強(qiáng)度較低。
20CrMnTi中淬透性合金滲碳鋼。這類鋼淬透性較高、過熱敏感性較小,滲碳過渡層比較均勻,具有良好的機(jī)械性能和工藝性能。
18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金滲碳鋼。這類鋼含有較多的Cr、Ni等元素,淬透性很高,且具有很好的韌性和低溫沖擊韌性。
5. 熱處理和組織性能
合金滲碳鋼的熱處理工藝一般都是滲碳后直接淬火,再低溫回火。 熱處理后,表面滲碳層的組織為合金滲碳體+回火馬氏體+少量殘余奧氏體組織,硬度為60HRC~62HRC。心部組織與鋼的淬透性及零件截面尺寸有關(guān),完全淬透時為低碳回火馬氏體,硬度為40HRC~48HRC;多數(shù)情況下是屈氏體、回火馬氏體和少量鐵素體,硬度為25HRC~40HRC。心部韌性一般都高于700KJ/m2。
合金調(diào)質(zhì)鋼
1. 用途
合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件,如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。
2. 性能要求
調(diào)質(zhì)件大多承受多種工作載荷,受力情況比較復(fù)雜,要求高的綜合機(jī)械性能,即具有高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性。合金調(diào)質(zhì)鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同,對淬透性的要求不一樣。
3. 成分特點
(1) 中碳:碳含量一般在0.25%~0.50%之間,以0.4%居多;
(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等:這些合金元素除了提高淬透性外,還能形成合金鐵素體,提高鋼的強(qiáng)度。如調(diào)質(zhì)處理后的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多;
(3) 加入防止第二類回火脆性的元素:含Ni、Cr、Mn的合金調(diào)質(zhì)鋼,高溫回火慢冷時易產(chǎn)生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性,其適宜含量約為0.15%~0.30%Mo或0.8%~1.2%的W。
45鋼與40Cr鋼調(diào)質(zhì)后性能的對比
鋼號及熱處理狀態(tài) 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
45鋼 850℃水淬, 550℃回火 f50 700 500 15 45 700
40Cr鋼 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 1000
4. 鋼種及牌號
(1)40Cr低淬透性調(diào)質(zhì)鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為30mm~40mm,用于制造一般尺寸的重要零件。
(2)35CrMo中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為40mm~60mm,加入鉬不僅可提高淬透性,而且可防止第二類回火脆性。
(3)40CrNiMo高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm,多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當(dāng)?shù)你f,不但具有好的淬透性,還可消除第二類回火脆性。
5. 熱處理和組織性能
合金調(diào)質(zhì)鋼的最終熱處理是淬火加高溫回火(調(diào)質(zhì)處理)。合金調(diào)質(zhì)鋼淬透性較高,一般都用油,淬透性特別大時甚至可以空冷,這能減少熱處理缺陷。
合金調(diào)質(zhì)鋼的最終性能決定于回火溫度。一般采用500℃-650℃回火。通過選擇回火溫度,可以獲得所要求的性能。為防止第二類回火脆性,回火后快冷(水冷或油冷),有利于韌性的提高。
合金調(diào)質(zhì)鋼常規(guī)熱處理后的組織是回火索氏體。對于表面要求耐磨的零件(如齒輪、主軸),再進(jìn)行感應(yīng)加熱表面淬火及低溫回火,表面組織為回火馬氏體。表面硬度可達(dá)55HRC~58HRC。
合金調(diào)質(zhì)鋼淬透調(diào)質(zhì)后的屈服強(qiáng)度約為800MPa, 沖擊韌性在800kJ/m2心部硬度可達(dá)22HRC~25HRC。若截面尺寸大而未淬透時,性能顯著降低。
Q235與Q345區(qū)別
Q235是一般碳素鋼,Q345是低合金高強(qiáng)度鋼,對應(yīng)鋼標(biāo)準(zhǔn)不同一個是GB700,一個是GB1591.
Q345A不要求沖擊性能,Q345B要求常溫沖擊.
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