1、碳素钢的定义及钢中五元素 含碳2%以下的铁碳合金称为钢。
碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物,即 C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体,含O、H、N(氧、氢、氮)。
此外,用铝—硅脱氧镇静工艺中,必然在钢水中含有 Al,当Als(酸溶铝)≥0。020%时, 还有细化晶粒的作用。
2、钢铁是怎样炼成的? 炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内,并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允 许限量之下。 炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧成CO气体逸出,其它Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。
S部份进入 炼渣中,部份则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后,即可出钢。
为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。 3、转炉炼钢简介 从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料,另加10% 以下的废钢。
然后,向转炉内吹氧燃烧,铁 水中的过量碳被氧化并放出大量热量,当探头测得达到预定的低碳含量时,即停止吹氧 并出钢。一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作;然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化,即可送往连铸或模铸工区。
对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理(喷SI—CA粉及变性石灰)可以有效降低钢中的气体与夹杂,并有进一步降 碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份,满足优质钢材的需求。
4、初轧 模铸钢锭采取热装、热送新工艺,进入均热炉加热,然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品,经过切头、切尾、表面清理,(火焰清理、打磨)高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤,检验合格后入库。 目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。
初轧板坯主要供应热轧厂作为原料;轧制方坯除部份外供,主要送往高速线材轧机作原料。 由于连铸板坯的先进性,初轧板坯的需求量大为削减,因此转向上述其它产品了。
5、热连轧 用连铸板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经切头、尾、再进入精轧机,实施计算机 控制轧制,终轧后即经过层流冷却(计算机控制冷却速率)和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、宽度精度较差,边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。
其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)
将直发卷经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后,再切板或重卷,即成为:热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。 热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。
该产品有局部替代冷轧板的趋向,价格适中,深受广大用户喜爱。 宝钢新投资的一条热轧酸洗线正在紧张建设中。
6、冷连轧 用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。 轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退 火线。
轧硬卷重一般在6~13.5吨,钢卷内径为610mm。 一般冷连轧板、卷均应经过连续退火(CAPL机组)或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力,达到相应标准规定的力学性能指标。
冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板,且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右,因此深受广大用户青睐。 以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工,成为高附加值产品。
如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板等,使这些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质,得到了广泛应用。 冷轧钢卷经退火后必须进行精整,包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等。
冷轧产品广泛应用于汽车制造、家电 产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为3~5吨。
平整分卷重一般为3~10吨/卷。钢卷内径610mm。
7、钢的力学性能 7.1拉力试验 按标准制备的拉力试样,安装在拉力试验机的夹头内,对试样缓慢施加单轴向拉伸应力,直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 7.1.1强度 金属材料在外力作用下,抵抗变形和断裂的能力叫强度。
强度指标包括:比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。 7.1.2比例极限 对金属施加拉力,金属存在着力与变形成直线比例的阶段,而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限,用 σ P表示。
7.1.3弹性极限 金属受外力作用发生了变形,外力去掉后,能完全恢复原来的形状,这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限,用σe表示。
7.1.4抗拉强度 试样拉伸时,在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力,称作抗拉强度,用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时,将会发生断裂。
因此σb越高,则表示它能承受愈大的外应。
线材:普线 高线 螺纹钢 型材:工字钢 槽钢 角钢 方钢 重轨 高工钢 H型钢 圆钢 不等边角钢 扁钢 轻轨 齿轮钢 六角钢 耐热钢棒 合结圆钢 合工圆钢 方管 碳工钢 轴承钢 碳结圆钢 不锈圆钢 轴承圆钢 矩型管 弹簧钢 板材:中厚板 容器板 中板 碳结板 锅炉板 低合金板 花纹板 冷板 热板 冷卷板 热卷板 镀锌板 电镀锌板 电镀锌卷 锰板 不锈钢板 硅钢片 彩涂板 彩钢瓦楞铁 镀锌卷板 热轧带钢 管材: 焊管 不锈钢管 热镀锌管 冷镀锌管 无缝管 螺旋管 热轧无缝 金属材料:生铁 马口铁 铝 铅 黄铜 锡 锌 一、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸铁(液状),把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。
通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。
以上这些有色金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属:铂、金、银等和稀有金属,包括放射性的铀、镭等。二、钢的分类 钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种:1、按品质分类 (1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%) (2) 优质钢(P、S均≤0.035%) (3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(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、按成形方法分类:(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。4、按金相组织分类 (1) 退火状态的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+渗体)。
(2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。 (3) 无相变或部分发生相变的5、按用途分类 (1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。
(2) 结构钢 a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用 钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。b.弹簧钢 c.轴承钢 (3) 工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。
(4) 特殊性能钢:a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;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)普通钢 a.碳素结构钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。
b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢(包括高级优质钢) a.结构钢:(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢;(f)特定用途优质结构钢。b.工具钢:(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。
c.特殊性能钢:(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、按冶炼方法分类 (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)按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢;b.半镇静钢;c.镇静钢;d.特殊镇静钢。
造船及海洋平台用钢:A/B/D/E,AH32/AH36,DH32/DH36,EH32/EH36,FH36/FH40(Z25/Z35)通过ABS、BV、CCS、DNV、GL、KR、LR、NK、RINA等九家船级社认可。
建筑结构钢板Q345GJB/Q345GJC/Q345GJD/Q420GJC/Q420GJD/Q460GJD(Z15/25/35)桥梁结构钢板:Q235qC Q345qC Q345qD Q345qE Q390qD Q390qE Q420qD Q420qE 风电用钢板及高强度钢板:Q235D/E,Q345B/C/D/E,Q390B/C/D,Q420B/C/D,Q460C/D/E,Q500D/E,Q550D/E,Q620D/E,Q690D/E,Q890D/E,Q960D/E(Z15/25/35)耐候耐腐蚀钢:Q450NQR,09CuPCrNi-A,10CrMnCu,10CrMoAl,A588GrA/B机械结构钢: HJ58,HG60/70/785/960,WH60/80,HQ60/70,WQ890/960,WDB620/690,S355NL,SM490A/B/C,SM570,B-WELDY700/960Q,ACR950耐磨专用钢板:NM360,NM400,NM500,NR400,NR450,B-HARD360/400/450,XAR400/500,HARDOX400,HARDOX450,HARDOX500,JFE360,JFE400,JFE500锅炉球罐及压力容器用钢:20R,Q245R,Q345R,Q370R,A516Gr60/70,SA738Gr,SB450N,,P275NL,P355GH,13MnNiMoR,15CrMoR,12Cr2Mo1R,ADB610,B610CF,A387Gr11/12,08MnNiVR,WDL610。
建筑钢筋工基础知识 §1-1钢筋的分类钢筋由于品种、规格、型号的不同和在构件中所起的作用不同,在施工中常常有不同的叫法。
对一个钢筋工来说,只有熟悉钢筋的分类,才能比较清楚地了解钢筋的性能和在构件中所起的作用,在钢筋加工和安装过程中不致发生差错。钢筋的分类方法很多,主要有以下几种:一、按钢筋在构件中的作用分1、受力筋:是指构件中根据计算确定的主要钢筋,包括有:受拉筋、弯起筋、受压筋等。
2、构造钢筋:是指构件中根据构造要求设置的钢筋,包括有:分布筋、箍筋、架立筋、横筋、腰筋等。二、按钢筋的外形分1、光圆钢筋:钢筋表面光滑无纹路,主要用于分布筋、箍筋、墙板钢筋等。
直径6-10mm时一般做成盘圆,直径12mm以上为直条。2、变形钢筋:钢筋表面刻有不同的纹路,增强了钢筋与混凝土的粘结力,主要用于柱、梁等构件中的受力筋。
变形钢筋的出厂长度有9m、12m两种规格。3、钢丝:分冷拔低碳钢丝和碳素高强钢丝两种,直径均在5mm以下。
4、钢绞线:有3股和7股两种,常用于预应力钢筋混凝土构件中三、按钢筋的强度分在钢筋混凝土结构中常用的是热轧钢筋,热轧钢筋按强度可分为四级,HPB235(Ⅰ级钢),其屈服强度标准值为235MPa;HRB335(Ⅱ级钢),其屈服强度标准值为335MPa;HRB400(Ⅲ级钢),其屈服强度标准值为400MPa;RRB400(Ⅳ级钢),其屈服强度标准值为400MPa。现浇楼板的钢筋和梁柱的箍筋多采用HPB235级钢筋;梁柱的受力钢筋多采用HRB335、HRB400、RRB400级钢筋。
§1-2钢筋混凝土结构原理混凝土和天然石材一样,是一种脆性材料,钢筋是一种弹性材料,如果将钢筋放到混凝土中就可运用到工程结构上的重要部位。这种配有钢筋的混凝土叫做钢筋混凝土。
一、钢筋混凝土结构的工作原理为什么要将钢筋和混凝土这两种材料结合在一起工作呢?其目的是为了充分利用材料的各自优点,提高结构承载能力。因为混凝土的抗压能力较强,而抗拉能力却很弱。
钢筋的抗拉和抗压能力都很强。把这两种材料结合在一起共同工作,充分发挥了混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能。
我们把凡是由钢筋和混凝土组成的结构构件统称为钢筋混凝土结构。钢筋和混凝土这两种物理力学性能截然不同的材料为什么能够结合在一起共同工作呢?这主要是由于(1)硬化后的混凝土与钢筋表面有很强的粘结力;(2)钢筋和混凝土之间有较接近的温度膨胀系数,不会因温度变化产生变形不同步,从而使钢筋与混凝土之间产生错动;(3)混凝土包裹在钢筋表面,能防止钢筋锈蚀,起保护作用。
混凝土本身对钢筋无腐蚀作用,从而保证了钢筋混凝土构件的耐久性。二、钢筋混凝土结构的优点钢筋混凝土结构有着许多的优点:(1)能充分利用材料的力学性能,提高构件的承载能力,使混凝土应用范围得到拓宽。
(2)耐久性好,几乎不需要维修和养护。(3)施工时能就地利用水泥、砂子、石子等地方材料,可节约钢材。
(4)可根据设计意图随意造型,适应性较强。(5)具有良好的耐火性和抗震性。
钢筋混凝土结构正是由于有着这许多的优点,所以已被广泛应用在房屋建筑、市政、道路、桥梁、隧道等许多土建工程中。§1-3钢筋在构件中的配置在建筑施工中,用钢筋混凝土制成的常用构件有梁、板、墙、柱等,这些构件由于在建筑中发挥的作用不同,所以在其内部配置的钢筋也不尽相同。
(一)梁内钢筋的配置梁在钢筋混凝土构件中属于受弯构件。在其内部配置的钢筋主要有:纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和架立筋等。
1、纵向受力钢筋:布置在梁的受拉区,主要作用是承受由弯矩在梁内产生的拉力。2、弯起钢筋:弯起段用来承受弯矩和剪力产生的主拉应力,弯起后的水平段可承受支座处的负弯矩,跨中水平段用来承受弯矩产生的拉力。
弯起钢筋的弯起角度有45??和60??两种。3、箍筋:主要用来承受由剪力和弯矩在梁内产生的主拉应力,固定纵向受力钢筋,与其它钢筋一起形成钢筋骨架。
钢箍的形式分开口式和封闭式两种。一般常用的是封闭式。
4、架立筋:设置在梁的受压区外缘两侧,用来固定箍筋和形成钢筋骨架。(二)板内钢筋的配置板在钢筋混凝土构件中属于受弯构件。
板内配置有受力钢筋和分布钢筋两种。1、受力钢筋:沿板的跨度方向在受拉区配置。
单向板沿短向布置,四边支承板,沿长短边方向均应布置受力筋。2、分布筋:布置在受力筋的内侧,与受力筋垂直。
分布筋的作用是将板面上的荷载均匀地传给受力钢筋,同时在浇注混凝土时固定受力筋的位置,且能抵抗温度应力和收缩应力。(三)柱内钢筋的配置柱在钢筋混凝土构件中起受压、受弯作用。
柱根据外形不同有普通箍筋柱和螺旋箍筋柱两种。柱内配置的钢筋有纵向钢筋和箍筋。
纵向钢筋主要起承受压力的作用,箍筋起限制横向变形,有助抗压强度提高,对纵向钢筋定位并与纵筋形成钢筋骨架的作用。柱内箍筋应采用封闭式。
(四)墙内钢筋的配置钢筋混凝土墙内根据需要可配置单层或双层钢筋网片,墙体钢筋网片主要由竖筋和横筋组成。竖筋的作用主要是承受水平荷载对墙体产生的拉应力,横筋主要用来固定竖筋的位置并承受。
钢筋种类很多,通常按化学成分、机械性能、生产工艺等进行分类。
一、按化学成分分 碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。 碳素钢钢筋按碳量多少,又分为低碳钢钢筋(含碳量低于0.25%,如I级钢筋),中碳钢钢筋(含碳量0.25%~0.7%,如IV级钢筋),高碳钢钢筋(含碳量0.70%~1.4%,如碳素钢丝),碳素钢中除含有铁和碳元素外,还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。
普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金无素,获得强度高和综合性能好的钢种,在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等,普通低合金钢钢筋主要品种有:20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。 各种化学成分含量的多少,对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。
一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验,但在选用钢筋时,仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。
碳(C):碳与铁形成化合物渗碳休(Fe3C),材性硬且脆,钢中含碳量增加渗碳体量就大,钢的硬度和强度也提高,而塑性和韧性则下降,材性变脆,其焊接性也随之变差。 锰(Mn):它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的塑性及韧性下降,因此含量要合适,一般含量在1.5%以下。
硅(Si):它也是作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4%,但不能超过0.6%,因为它含量大时与碳(C)含量大时的作用一样。
硫(S):它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。
一般要求其含量不得超过0.045%。 磷(P):它也是一种有害物质。
磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能,尤其在200℃时,它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045%,即使有些低合金钢也必须控制在0.050%~0.120%之间。
二、按机械性能分 钢筋混凝土结构用热轧钢筋,过去大都采用碳钢。随着普通低合金钢的发展,现行热轧钢筋,除了碳钢的3号钢外,全为普通低合金钢。
按机械性能把钢筋分为四级: Ⅰ级钢筋-235/370级 Ⅱ级钢筋-335/510级 Ⅲ级钢筋-370/570 Ⅳ级钢筋-540/835级 分子是屈服强度,分母是抗拉强度,单位是MPa。 三、按生产工艺及轧制外形分 钢筋混凝土用钢筋分为热轧带肋钢筋(GB1499-91)、余热处理钢筋(GB13014-91)、热轧光圆钢筋(GB13013-91)和普通低碳钢热轧圆盘条。
1、热轧带肋钢筋 热轧带肋钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋。它的横截面通常为圆形,且表面带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋,当横肋的纵截面呈月牙形,且与纵肋不相交时,称为月牙形钢筋;当横肋的纵截面高度相等,且与纵肋相交时,称为等高肋钢筋,其形状见图1-1和图1-2,Ⅱ、Ⅲ级带肋钢筋,采用月牙肋表面形状,其尺寸及允许偏差应符合表1-1的规定。
2、余热处理钢筋 余热处理钢筋是指将钢材热轧成型后立即穿水,进行表面冷却控制,然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋,它也是带肋钢筋,目前仅有月牙钢筋,其钢筋表面及截面形状与热轧带肋钢筋相同,余热处理带肋钢筋的级别为Ⅲ级。
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如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸铁(液状),把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属:铂、金、银等和稀有金属,包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类 钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种: 1、按品质分类 (1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%) (2) 优质钢(P、S均≤0.035%) (3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%) 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(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、按成形方法分类:(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。
4、按金相组织分类 (1) 退火状态的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+渗体)。 (2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。
(3) 无相变或部分发生相变的 5、按用途分类 (1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。 (2) 结构钢a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。
b.弹簧钢 c.轴承钢 (3) 工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。 (4) 特殊性能钢:a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;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)普通钢a.碳素结构钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢(包括高级优质钢) a.结构钢:(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢; (f)特定用途优质结构钢。
b.工具钢:(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。c.特殊性能钢:(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、按冶炼方法分类 (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)按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢;b.半镇静钢;镇静钢;d.特殊镇静钢。
钢材的尺寸和重量 (一)、钢材长度尺寸 钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸,是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。
钢材长度的法定计量单位是米( m )、厘米( cm )、毫米( mm )。在现行习惯中,也有用英寸(〃)表示的,但它不是法定计量单位。
1. 钢材的范围定尺是节省材料的一种有效措施。 范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸,或是长度、长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货。
生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货。 2. 不定尺(通常长度)凡产品尺寸(长度或宽度),在标准规定范围内, 而又不要求固定尺寸的叫不定尺。
不定尺长度又叫通常长度(通尺)。按不定尺交货的金属材料,只要在规定长度范围内交货即可。
例如,不大于25mm的普通圆钢,其通常长度规定为4-10m,则长度在此范围内的圆钢都可以交货。 3. 定尺按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。
按定尺长度交货时 ,所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度。例如,合同上注明按定尺长度5m交货,则所交货的材料必须都是5m长的,短于5m或长于5m均为不合格。
但实际上交货不可能都是5m长,因此规定了允许有正偏差,而不允许有负偏差。 4. 倍尺按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。
按倍尺长度交货时 ,所交金属材料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度(叫单倍尺)的整数倍数(另加锯口)。例如,需方在订货合同中要求单倍尺长度为2m,那么, 切成双倍尺时长度即为4m切成3倍尺时即为6m,并分别加上一个或两个锯口量。
锯口量在标准中有规定。倍尺交货时,只允许有正偏差,不允许出现负偏值。
5. 短尺长度小于标准规定的不定尺长度下限 ,但不小于允许的最短长度的叫短尺。例如,水、煤气输送钢管标准中规定,允许每批有10%的(按根数计算)2-4m长的短尺钢管。
4m即为不定尺长度的下限,允许的最短长度为2m。 6. 窄尺宽度小于标准规定的不定尺宽度下限,但不小于允许的最窄宽度的叫窄尺。
按窄尺交货时,必须注意有关标准规定的窄尺比例和最窄尺。 (二)、钢材长度尺寸举例 1. 型钢的长度尺寸 ⑴火车轨的标准长度有12.5m和25m两种。
⑵圆钢、线材、钢丝尺寸以直径d的毫米( mm )数标定。 ⑶方钢尺寸以边长a的毫米( mm )数标定。
⑷六角钢、八角钢尺寸以对边距离s的毫米( mm )数标定。 ⑸扁钢的尺寸以宽度b和厚度d的毫米( mm )数标定。
⑹工字钢、槽钢的尺寸以腰高h、腿宽b和腰厚d的毫米( mm )数标定。 ⑺等边角钢的尺寸以相等边宽b和边厚d的毫米(mm)数标定。
不等边角钢的尺寸以边宽B、b和边厚d的毫米(mm)数标定。 ⑻H型钢的尺寸以腹板高度h、翼板宽度b和腹板厚度t1、翼板厚度t2的毫米( mm )数标定。
2. 钢板、钢带的长度尺寸 ⑴一般以钢板的厚度 d 的毫米( mm )数标定。而钢带则以钢带的宽度b和厚度d的毫米( mm )数标定 ⑵单张钢板有规定的不同尺寸,如热轧钢板有:1mm厚的钢板,有宽度600*长度2000mm;650*2000 mm700*1420 mm ;750*1500 mm ;900*1800 mm ;1000*2000 mm 等。
3. 钢管的长度尺寸 ⑴一般以钢管的外径 D 、内径和壁厚 S 的毫米(mm)数标定。 ⑵每种钢管有规定的不同尺寸,如无缝钢管外径50mm的,壁厚有2.5-10mm的15种;或者说相同壁厚5mm的,外径有32-195mm的2种。
又如焊接钢管公称口径25mm 的壁厚有3.25mm的普通钢管和4mm的加厚钢管。 (三)、钢材重量 1. 钢材的理论重量 钢材的理论重量是按钢材的公称尺寸和密度(过去称为比重)计算得出的重量称之为理论重量。
这与钢材的长度尺寸、截面面积和尺寸允许偏差有直接关系。由于钢材在制造过程中的允许偏差,因此用公式计算的理论重量与实际重量有一定出入,所以只作为估算时的参考。
2. 钢材的实际重量 钢材实际重量是指钢材以实际称量(过磅)所得的重量,称之为实际重量。实际重量要比理论重量准确。
3. 钢材重量的计算方法 ⑴毛重 是“净重”的对称,是钢材本身和包装材料合计的总重量。运输企业计算运费时按毛重计算 。
但钢材购销中是按净重计算。 ⑵净重是“毛重”的对称。
钢材毛重减去包装材料重量后的重量,即实际重量,称之为净重。在钢材购销中一般按净重计算。
⑶皮重 钢材包装材料的重量,称之为皮重。 ⑷重量吨按钢材毛重计算运费时使用的重量单位。
其法定计量单位为吨(1000kg),还有长吨(英制重量单位1016.16kg)、短吨(美制重量单位907.18kg)。 ⑸计费重量亦称“计费吨”或“运费吨”。
运输部门收取运费的钢材重量。不同的运输方式,有不同的计算标准和方法。
如铁路整车运输,一般以所使用的货车标记载重作为计费重量。公路运输则是结合车辆的载重吨位收取运费。
铁路、公路的零担,则以毛重若干公斤为起码计费重量,不足时进整。 (四)、钢材理论重量计算 钢材理论重量计算的计量单位为公斤( kg )。
其基本公式为: W (重量,kg ) = F(断面积 mm2 )* L (长度m )*ρ(密度, g/cm3 )* 1/1000 以上只是一些书面知识,如果你真的想从事钢材方面的工作的话,尽量要多去一些钢材网站。
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