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隨著科學技術和工業的發展,對材料提出了更高的要求,如更高的強度,抗高溫、高壓、低溫,耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求,碳鋼已不能完全滿足要求。
碳鋼的在性能上主要有以下幾方面的不足:(1)淬透性低一般情況下,碳鋼水淬的淬透直徑只有10mm-20mm。(2)強度和屈強比較低如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa,而低合金結構鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的σs/σb僅為0.43,遠低于合金鋼。(3)回火穩定性差由于回火穩定性差,碳鋼在進行調質處理時,為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度,這樣鋼的韌性就偏低;為了保證較好的韌性,采用高的回火溫度時強度又偏低,所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。(4)不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差,不能滿足特殊使用性能的需求。
合金鋼的分類:按合金元素含量:1、低合金鋼(合金元素總量低于5%)、中合金鋼(合金元素總量為5%-10%)、高合金鋼(合金元素總量高于10%)。2、按合金元素成分:鉻鋼(Cr-Fe-C)、鉻鎳鋼(Cr-Ni-Fe-C)、錳鋼(Mn-Fe-C)、硅錳鋼(Si-Mn-Fe-C)。3、按小試樣正火或鑄態組織分:珠光體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、萊氏體鋼。4、按用途分:合金結構鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼。
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Q345R鋼是屈服強度為345MPa級的壓力容器專用板,它具有良好的綜合力學性能和工藝性能。磷、硫含量略低于低合金度鋼板Q345(16Mn)鋼,除抗拉強度、延伸率要求比Q345(16Mn)鋼有所提高外,還要求保證沖擊韌性。它是目前我國用途廣、用量大的壓力容器專用鋼板。Q345R容器板廣泛應用于石油,化工,電站,鍋爐等行業,用于制作反應器、換熱器、分離器、球罐、油氣罐、液化氣罐、核能反應堆壓力殼、鍋爐汽包、液化油氣氣瓶、水電站高壓水管、水輪機蝸殼等設備及構件。普通精度:鋼板表面允許有薄層氧化鐵皮、鐵銹、由于氧化鐵皮脫落所形成的表面粗糙和高度或深度古超過允許偏差的其他局部缺陷。花紋上允許有不明顯的毛刺和高度不超過紋高的個別痕跡。單個缺陷的大面積不超過紋長的平方。
27SiMn 這種鋼的性能優于30Mn2鋼,淬透性較高,在水中臨界淬透直徑達8~22mm,可切削性良好,冷變形塑性及焊接性中等;另外鋼在熱處理時韌性減低不多,但卻有相當高的強度和耐磨性,特別是水淬時仍有較高的韌性;但是此鋼對白點敏感性大,熱處理時有回火脆性傾向及過熱敏感性。中文名 27SiMn 外文名 27SiMn 試樣毛坯尺寸 25 抗拉強度 ≧980 屈服點 ≧835。27simn這種鋼主要在調質狀態下使用,用于制造要求高韌性和耐磨性的熱沖壓件;也可在正火或熱軋供應狀態下使用,如拖拉機的履帶銷等。
合金元素對鋼的機械性能的影響:1.對退火狀態下鋼的機械性能的影響結構鋼在退火狀態下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶于鐵素體中,形成合金鐵素體,依靠固溶強化作用,提高強度和硬度,但同時降低塑性和韌性。2.對退火狀態下鋼的機械性能的影響由于合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移,從而使組織中的珠光體的比例增大,使珠光體層片距離減小,這也使鋼的強度增加,塑性下降。但是在退火狀態下,合金鋼沒有很大的優越性。由于過冷奧氏體穩定性增大,合金鋼在正火狀態下可得到層片距離更小的珠光體,或貝氏體甚至馬氏體組織,從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大,而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際含量)下影響很小。3.對淬火、回火狀態下鋼的機械性能的影響合金元素對淬火、回火狀態下鋼的強化作用顯著,因為它充分利用了全部的四種強化機制。淬火時形成馬氏體,回火時析出碳化物,造成強烈的第二相強化,同時使韌性大大改善,故獲得馬氏體并對其回火是鋼的經濟和有效的綜合強化方法。合金元素加入鋼中,首要的目的是提高鋼的淬透性,保證在淬火時容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩定性,使馬氏體的保持到較高溫度,使淬火鋼在回火時析出的碳化物更細小、均勻和穩定。這樣,在同樣條件下,合金鋼比碳鋼具有更高的強度。
合金鋼板60Si2Mn彈簧鋼板有好的彈性,又由于它是在動載荷環境條件下工作的,所以對制造彈簧的材質*主要的應有高的屈服強度;在承受重載荷時不引起塑性變形;應有高的疲勞強度,在載荷反復作用下具有長的使用壽命;并有足夠的韌性和塑性,以防在沖擊力作用下突然脆斷。彈簧在沖擊、振動或長期交應力下使用,所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限高的疲勞強度。
合金鋼板它們的生產工藝流程前三步基本相同。不同之處從第四個步驟開始,圓管坯經打空后,要打頭,退火。退火后要用專門的酸性液體進行酸洗。酸洗后,涂油。然后緊接著是經過多道次冷拔(冷軋)再坯管,專門的熱處理。熱處理后,就要被矯直。合金鋼板鋼管經矯直后由傳達帶送至金屬探傷機(或水壓實驗)履行內部探傷。若鋼管內部有裂紋,氣泡等問題,將被探測出。(1)低碳鋼又稱軟鋼,含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造,焊接和切削,常用於制造鏈條,鉚釘,螺栓,軸等。(2)中碳鋼碳量0.25%~0.60%的碳素鋼。有鎮靜鋼、半鎮靜鋼、沸騰鋼等多種產品。除碳外還可含有少量錳(0.70%~1.20%)。合金鋼板按產品質量分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。合金鋼板熱加工及切削本性優異,焊接本質比較差。
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