【2017年整理】工程结构用钢.ppt

第二节 工程结构用钢 使用性能以强韧性为主。 工艺性能以可焊性、淬透性为主。 合金结构钢除少量为中高合金钢外，其余都是低合金钢。 它们通常以钢棒、钢管、钢板、钢带、钢丝、型钢等不同规格供货。 二、碳素结构钢 1、成分：0.4%C，P、S 量较多。 2、性能：可焊性、塑性好。 3、热处理：热轧空冷态下使用。 4、使用状态下组织：F+P 三、低合金结构钢 （一）低合金高强度结构钢 1、性能要求: ⑴ 高强度及足够韧性。 ⑵ 良好的焊接性能、耐蚀性及低的冷脆转变温度。 2、成分特点：低碳(≤0.2%C)、主加Mn ① Mn: 强化铁素体, 增加珠光体的量, 降低脆转温度。 ② V、Ti、Nb: 起细化晶粒和弥散强化作用。 ③Cu、P可提高耐蚀性，RE可提高韧性、疲劳极限。 3、热处理：热轧空冷后使用 4、使用状态下组织：F+P 5、用途： Q345钢(16Mn)综合性能好，用于船舶、桥梁、车辆等大型钢结构。 Q390钢含V、Ti、Nb，强度高，用于中等压力的压力容器。 Q460钢含Mo、B，正火组织为B，强度高，用于石化中温高压容器。 （二）低合金耐候钢 低合金耐候钢是在碳素结构钢的基础上加入少量的铜、铬、镍、钼、磷等合金元素，使其在钢的表面形成一层连续致密的保护膜，可耐大气腐蚀的低合金钢称耐候钢。 我国的低合金耐候钢有二类： 1） 高耐候性结构钢 如09CuPCrNi—B（C＜0.12%），主要用于车辆、建筑、塔架及其他耐候性要求高的工程结构件。 2） 焊接结构用耐候钢 如12MnCuCr(C：0.08～0.15%），用于桥梁、建筑及有耐候要求焊接结构件。 （三） 其他低合金专业用钢 某些专业特定工作条件，国家对低合金结构钢的成分及工艺进行了调整和补充，发展了门类众多、专业范围较广，使用工业部门较多的低合金工程结构钢类。 许多钢号已纳入国家标准。例如：各种压力容器、低温压力容器、锅炉、船舶、桥梁、汽车、自行车、农机、矿山、石油天然气管线、铁道、建筑用钢筋等低合金工程结构钢均有标准。 可根据构件或零件的工作条件和使用性能、工艺要求来选择合适的低合金结构。 另外还有一类低合金高强度结构钢，正在不断发展中。如： （1）微合金化钢 加入钛、钒、铌、氮等微量合金元素，细化晶粒，实现沉淀硬化。屈服点可达540MPa以上。 （2）贝氏体钢 热轧状态下获得450-900MPa的屈服点。 （3）双相钢 铁素体+马氏体，高的强度和冷成形性。 四、工程用铸造碳钢 用锻造方法难以生产的、力学性能要求较高，而使用铸铁难以达到性能要求的复杂形状零件常用铸造碳钢来制造。 牌号：ZG200-400、 ZG230-450、 ZG270-500、 ZG310-570、 ZG340-640。 第三节 机械结构用钢 一、概述 机械结构：指适用于制造机器和机械零件或构件的钢类。属于优质的、特殊质量的结构钢。一般要热处理后使用。包括调质结构钢、表面硬化钢、弹簧钢、冷塑成形钢等，即包括机械结构用的非合金钢和合金钢二大类。它们多以钢棒、钢管、钢板、钢带、钢丝等规格供货。 二、优质碳素结构钢 优质碳素结构钢是在碳含量WC＝0.05%～0.90%、锰含量WMn＝0.25%～1.2%的铁碳合金。除了65Mn、70Mn、70～85钢是特殊质量外，其余为优质的。主要用于机械结构零件与构件，称机械结构非合金钢类。进行热处理后才能使用。优质碳素结构钢主要成分、牌号、性能及用途，见表4-5所列。 优质碳素结构钢，按主要工艺特点不同也可分为：非合金表面硬化钢，非合金调质钢，非合金弹簧钢，非合金行业用钢，非合金冷塑成型钢，非合金冷镦钢等。 冷塑性成形钢：指在冷塑性变形条件下，能够获得符合要求的形状、尺寸以及较高力学性能原材料、毛坯件和零件的专用钢种。高塑性和较小变形抗力。非合金冷塑性成形和低合金冷塑性成形钢二大类。 1. 非合金冷塑性成形用钢 （1）非合金冷冲压用钢 冷冲压生产工艺在汽车、拖拉机、航空、电器、仪表等行业中占有极其重要地位。利用冲压设备和模具对薄板材料进行冷冲压，可获得形状复杂、尺寸精度高、生产率高的冷冲压件。冲压所用的原材料必须具有高塑性的薄板。专用于冷塑成形的非合金钢对成分、显微组织与性能有特殊要求。 冷冲压所用薄钢板(δ≤4mm)，多采用冷轧碳素薄钢板。依据冷冲时的变形程度，可分为普通拉伸(P)、深拉伸(S)、最深拉伸(Z)。使用的钢号05F~20F、08B、08~50。 要求的?b与δ符合冷塑性变形要求。希望δ愈高，?s愈低，变形能力好，故?s／?b?0.65时具有良好的冲压性能，当