① 鋼的分類和命名
國家標准GB/T3304-91《鋼分類》中規定,鋼的分類分為「按化學成份分類」和「按主要質量等級和主要性能及使用特性分類」兩部分。
鋼鐵化學成分分析儀分析按化學成分分類,鋼可分為非合金鋼,低合金鋼三大類。
1.碳鋼的分類和命名
碳鋼屬於非合金鋼范疇。碳鋼以鐵與碳為兩個基本組元,此外還存在少量的其它元素,例如Mn、Si、S、P、O、N、H等,這些元素不是為了改善鋼的性能而特意加入的,而是由於冶煉過程無法去除,或是由於冶煉工藝需要而加入的,這些元素在碳鋼中被稱為雜質元素。
碳硫分析儀分析按含碳量分類,碳鋼可分為:
(1) 低碳鋼,含碳量≤0.25%;
(2) 中碳鋼,含碳量=0.25%~0.6%;
(3) 高碳鋼,含碳量>0.6%。
按鋼的質量分類,碳鋼可分為:
(1) 普通碳素鋼,含硫量≤0.050%,含磷量≤0.045%;
(2) 優質碳素鋼,含硫量≤0.040%,含磷量≤0.040%;
(3) 高級優質碳素鋼,含硫量≤0.030%,含磷量≤0.035%;
按鋼的用途分類,碳鋼可分為:
(1) 碳素結構鋼,主要用於製做各種工程結構件的機器零件,一般為低碳鋼;(2) 碳素工具鋼,主要用於製做各種刀具、量具、模具等,一般為高碳鋼。
按冶煉時脫氧程度分類,碳鋼可分為:
(1) 沸騰鋼,澆注前未作脫氧處理,鋼水注入錠模後,鋼中的氧與碳反應,產生尤其是CO氣泡而引起鋼液沸騰,故稱沸騰鋼成材率高,材料塑性好,但組織不緻密,化學成分偏析大,力學性能不均。
(2) 鎮靜鋼,澆注前作充分脫氧處理,澆注時無CO氣泡產生,錠模內鋼液平靜,故稱鎮靜鋼。鎮靜鋼均勻緻密,強度較高,化學成分偏析小,但成材率低,成本高。
(3) 半鎮靜鋼,鋼液脫氧程度不夠充分,澆注時產生輕微沸騰,鋼的組織、性能、成材率介於沸騰鋼和鎮靜鋼之間。
鋼鐵冶煉分析儀按冶煉方法和設備分類 , 碳鋼可分為:
(1) 平爐鋼
(2) 轉爐鋼
(3) 電爐鋼
上述每種鋼因爐襯材料不同分為酸性和鹼性兩類。
碳鋼的牌號及表示方法如下:
(1) 碳素結構鋼
1) 國家標准《碳素結構鋼》(GB 700-88)中規定,牌號由代表屈服點的字母、屈服點數值、質量等級符號、脫氧方法等四部分按順序組成。其中以「Q」代表屈服點;屈服點數值共分195 MPa、215 MPa、235 MPa、255 MPa和275 Mpa五種;質量等級以硫、磷等雜質含量由多到少,分別為A、B、C、D符號表示;脫氧方法以F表示沸騰鋼、b表示半鎮靜鋼、Z、TZ表示鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼,Z和TZ在鋼的牌號中予以省略。隨著牌號的增大,對鋼材屈服強度和抗拉強度的要求增大,對拉長率的要求降低。
例如:Q235-A·F表示屈服點為235 Mpa的A級沸騰鋼。
隨著牌號的增大,其含碳量增加,強度提高,塑性和韌性降低,冷彎性能逐漸變差。同一鋼號內質量等級越高,鋼材的質量越好,如Q235C、Q235D級優於Q235A、Q235B級。
2) 優質碳素結構鋼
優質碳素結構鋼的牌號用兩位數字表示,這兩位數字是鋼平均含碳量質量的萬分比,例如:08鋼表示平均含碳量0.08%,20鋼表示平均含碳量0.20%,優質碳素結構鋼按含錳量的不同分為普通含錳量(0.08%~0.8%)和較高含錳量(0.7%~1.2%)兩組。對含錳量較高的一組,牌號數字後面應附加「Mn」,以示與普通含錳量的區別,如15Mn、20Mn等。如為沸騰鋼,則在牌號數字後面加「F」,如08F、15F等。
3) 專門用途的碳素鋼
專門用途的碳素鋼應在牌號尾部加代表用途的符號。製做鍋爐或壓力容器的專用碳素鋼應在牌號後尾附加「鍋爐」的漢語拼音字首g或「容器」的漢語拼音字首R,例如20g、20R。
4) 碳素鑄鋼
鑄鋼牌號用「鑄鋼」的漢語拼音字首ZG表示,後面兩組數字分別表示該鑄鋼的δs和δb值,例如ZG200-400,ZG270-500等。
(2) 碳素工具鋼
碳素工具鋼編號是在「碳」字的漢語拼音字首「T」之後附加數字表示,數字表示平均含碳量質量的千分比,如T8、T12,分別表示含碳量0.8%和1.2%的碳素工具鋼。如為高級優質碳素工具鋼,則在數字後面加A,如T8A、T12A等。
2.合金鋼的分類和命名
為了改善鋼的性能,在鋼中特意加入了除鐵和碳以外的其它元素,這一類鋼稱為合金鋼,通常加入的合金元素有錳、鉻、鎳、鉬、銅、鋁、硅、鎢、釩、鈮、鋯、鈷、鈦、硼、氮等。
按合金元素的加入量分類,合金鋼可分為:
(1) 低合金鋼,合金總量不超過5%;
(2) 中合金鋼,合金總量5%~10%;
(3) 高合金鋼,合金總量超過10%。
按用途分類,合金鋼可分為
(1) 合金結構鋼,專用於製造各種工程結構和機器零件的鋼種;
(2) 合金工具鋼,專用於製造各種工具的鋼種;
(3) 特殊性能合金鋼,具有特殊物理,化學性能的鋼種,例如耐酸鋼、耐熱鋼、電工鋼等。
此外,按鋼的組織分類,合金鋼可分為珠光體鋼、奧氏體鋼、鐵素體鋼、馬氏體鋼等;
按所含主要合金元素分類,合金鋼可分為鉻鋼、鉻鎳鋼、錳鋼、硅錳鋼等。
我國合金鋼牌號按碳含量,合金元素種類和含量,質量級別和用途來編排。牌號首部用數字表明碳含量,為區別用途,低合金鋼,合金結構鋼用兩位數表示平均含碳量的萬分比;高合金鋼,不銹耐酸鋼,耐熱鋼用一位數表示平均含碳量的千分比,當平均含碳量小於千分之一時用「0」表示。含碳量小於萬分之三時用「00」表示,牌號的第二部分用元素符號表明鋼中主要合金元素,含量由其後數字標明,當平均含量小於1.5%時不標數字;平均含量為1.5%~2.49%時,標數字2;平均含量為2.5%~3.49%時,標數字3;……。高級優質合金鋼在牌號尾部加A,專門用途的低合金鋼、合金結構鋼在牌號尾部加代表用途的符號。
例如,16MnR,表明該合金鋼平均含碳量0.16%,平均含錳量小於1.5%,是壓力容器專用鋼;09MnNiDR,表明該合金鋼平均含碳量0.09%,錳、鎳平均含量均小於1..5%,是低溫壓力容器專用鋼;0Cr18Ni9Ti,表明該合金鋼屬高合金鋼,含碳量小於0.1%,含鉻量為17.5%~18.49%,含鎳量為8.5%~9.49%,含鈦量小於1.5%。
② 碳鋼的成分有那些
含碳量小於1.35%,除鐵、碳和限量以內的硅、錳、磷、硫等雜質外,不含其他合金元素的鋼。碳素鋼的性能主要取決於含碳量。含碳量增加,鋼的強度、硬度升高,塑性、韌性和可焊性降低。與其他鋼類相比,碳素鋼使用最早,成本低,性能范圍寬 ,用量最大。適用於公稱壓力PN≤32.0MPa,溫度為-30-425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油製品等介質。常用牌號有WC1、WCB、ZG25及優質鋼20、25、30及低合金結構鋼16Mn
③ 簡述雜質元素對碳鋼性能的影響
1.S——冷脆性。
2.P——熱脆性
3.Si——增加脆性傾向。
④ 碳鋼中常存雜質有哪些對鋼的力學性能有何影響
鋼在其冶煉生產過程中,因其原料帶入或產生但又不可能完全除盡的少量硅、錳、硫、磷等常存雜質元素的存在,會影響到鋼的性能。1硅鋼中的硅來自煉鋼時的生鐵和脫氧劑硅鐵。硅的脫氧能力比錳強,能清除FeO等有害雜物對鋼的不良影響。硅還能溶入鐵素體,提高鋼的強度和硬度,但同時顯著地降低鋼的塑性和韌性;另外硅與氧容易生成脆性夾雜物SiO2,也對鋼的性能不利,因此鋼的硅作為雜質元素存在時,其質量分數通常控制在小於0.40%,此時是有益元素。2錳鋼中的錳來源於煉鋼時的生鐵和脫氧劑錳鐵。錳能脫氧,去除FeO,改善鋼的品質,降低鋼的脆性。它還能清除鋼中硫的有害作用,與硫化合成MnS,改善了鋼的熱加工性能。此外錳大部分溶入鐵素體,固溶強化鐵素體,提高了鋼的強度和硬度,故是有益元素。錳作為雜質元素存在時在碳鋼中質量分數一般小於0.8%,對碳鋼性能的影響不顯著,適當提高到0.90%~1.20%時,可起到一定的強化作用。3硫鋼中的硫來源於煉鋼時的生鐵和燃料。硫不溶於鐵、而與鐵生成熔點為1190℃左右的FeS,且FeS常與Fe一起形成低熔點(約989℃)的共晶體,分布在奧氏體晶界上;當鋼進行熱加工時(如在900~1200℃鍛造或軋制、焊接等),共晶體將熔化,使鋼的強度、尤其是韌性大大下降而產生脆性開裂,這種現象稱為熱脆。因此,必須嚴格控制鋼中的硫質量分數。熱脆的減輕或防止措施有二:其一是採用精煉方法降低鋼中的硫質量分數,但此舉會增加鋼的生產成本;其二是通過適當增加鋼中的錳質量分數,使S與Mn優先生成高熔點(約1620℃)的MnS,從而避免熱脆,這是降低硫的有害作用的主要手段。4磷鋼中的磷來源於煉鋼時的生鐵。磷主要溶於鐵素體中,它雖然有明顯的提高強度、硬度的作用,但也劇烈地降低了鋼的塑性、韌性、尤其是低溫韌性,並使冷脆轉化溫度升高;此外,過多的磷也會生成極脆的Fe3P化合物,且易偏析於晶界上而增加脆性,這種現象稱為冷脆。因此,必須嚴格控制鋼中磷質量分數。</SPAN>
⑤ 導致碳鋼熱淬現象的雜質元素是什麼很急的,謝謝!!
除了碳以外,還有硅,錳、硫、磷。引起熱脆現象的,應該是硫。
你把字寫錯了是「脆」,不是「淬」。
⑥ 雜質元素對碳鋼的影響,碳素鋼中的有害雜質有哪些
含碳量影響剛力性能般含碳量增加讓材質變硬變脆抗拉性能降康沖擊性能降冶煉難度降低剛藝元素比Co,Cr,MoNiCuMnSi(主要影響熔化流性)等等害元素SP般說SP元素含量越低越空氣含些元素跟碳除所高質量冶煉些害元素少價格越高沒必要太追求些能符合標行畢竟隨著難度增本斷升高反償失比拿做飛機材料造自行車浪費
感覺這樣的提問沒有什麼意義
不要多想,想多了累
⑦ 碳素鋼中的有害雜質有哪些
他們對鋼的性能有哪些影響?
雜質主要有磷、硫
碳鋼並不是單純的其中Mn、Si是有益元素,硫、磷是有害雜質。①
Mn大部分溶解於鐵素體F中
⑧ 碳素鋼是含碳量小於2.11%而且不含有什麼
除鐵、碳和限量以內的硅 、錳、磷、硫等雜質外,不含其他合金元素的鋼
⑨ 碳鋼中存在哪些雜質元素
碳鋼並不是單純的鐵碳合金,其中或多或少包含一些雜質元素。常存的雜質元素有錳Mn、硅版Si、硫S、磷P。其中權Mn、Si是有益元素,硫、磷是有害雜質。
① Mn大部分溶解於鐵素體F中,一部分溶解於滲碳體Fe3C中,使金屬材料強化。Mn與S化合成MnS,能減輕S的有害作用。
② Si溶解於鐵素體F中,使金屬材料強化。有一部分Si溶解於硅酸鹽夾雜中。當硅含量不多,在碳鋼中僅作為少量雜質存在,它對鋼的性能影響並不顯著。
③ S不溶於鐵,而以FeS形式存在。由於FeS存在,鋼在高溫下變得極脆,稱為熱脆。
④ P溶於鋼鐵的鐵素體中,雖然可使鐵素體的強度、硬度有所提高,但卻使室溫下鋼的塑性、韌性急劇降低,使鋼變脆,這種現象稱為冷脆。磷的存在還使鋼的焊接性能變壞。
⑩ 鋼中常存雜值元素有哪些並簡述錳 硅對鋼性能的影響
通常說鋼中的雜質元素一般是指硅、錳、硫、磷。
碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷,它們對碳鋼的性能都有一定的影響。
一錳的影響
錳是煉鋼時加入錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。錳的脫氧能力較好,能清除鋼中的FeO,降低鋼的脆性;錳還能與硫形成MnS,以減輕硫的有害作用。所以錳是一種有益元素。但是,作為雜質存在時,其含量(Wmn)一般不小於0.8%,對鋼的性能影響不大。
二硅的影響
硅是煉鋼時加入硅鐵脫氧而殘留在鋼中的。硅的脫氧能力比錳強,在室溫下硅能溶入鐵素體,提高鋼的強度和硬度。因此,硅也是有益元素。但作為雜質存在時,其含量(Wsi)一般小於0.4%,對鋼的性能影響不大。
三硫的影響
硫是煉鋼時由礦石和燃料帶入鋼中的。硫在鋼中與鐵形成化合物FeS,FeS與鐵則形成低熔點(985°C)的共晶體分布在奧氏體晶界上。當鋼材加熱到1100-1200°C進行鍛壓加工時,晶界上的共晶體已熔化,造成鋼在鍛壓過程中開裂,這種現象稱為「熱脆」。鋼中加入錳,可以形成高熔點(1620°C)的MnS,MnS呈晶粒狀分布在晶粒內,且在高溫下有一定的塑性,從而避免熱脆。因此,硫是有害元素,其含量(Ws)一般應嚴格控制在0.03%-0.05%以下。
四磷的影響
磷是煉鋼時由礦石帶入鋼中的。磷可全部溶於鐵素體,產生強烈的固溶強化,,使鋼的強度和硬度增加,但塑性韌性顯著下降。這種脆化現象在低溫時更為嚴重,故稱為「冷脆」。磷在結晶時還容易偏析。從而在局部發生冷脆。因此,磷也是有害元素,其含量必須嚴格控制在0.035%-0.045%以下。
但是,在硫磷含量較多時,由於脆性較大,切削容易脆斷而形成斷裂切屑,改善鋼的切削加工性。這是硫、磷有利的一面。