㈠ 碳钢闸阀的安装及维护
碳钢闸阀的安装与维护应注意以下事项:
手轮、手柄及传动机构均不允许作起吊用,并严禁碰撞。
双闸板闸阀应垂直安装(即阀杆处于垂直位置,手轮在顶部 )。
带有旁通阀的闸阀在开启前应先打开旁通阀(以平衡进出口的压差及减小开启力 )。
带传动机构的闸阀,按产品使用说明书的规定安装。
如果阀门经常开关使用 , 每月至少润滑一次。
㈡ 压力容器用各种碳素钢及合金钢都有什么特性
Q245R
Q245R定义
Q245R常用规格
Q245R与20R区别
Q245R的化学成分
Q245R的力学性能
Q245R项目应用前景
Q245R定义
是钢板中的一大类--容器板
牌号表示方法:和Q345R类似低合金高强度结构钢的牌号用屈服强度值“屈”字和压力容器“容”字的汉语拼音首位字母 表示。例如:Q245R。Q—“屈”汉语拼音首位字母。245—屈服强度值。R:“容”汉语拼音首位字母。 具有特殊的成分与性能 主要用于做压力容器使用,针对用途,温度,耐腐的不同,所应该选用的容器板材质,也不尽相同。 交货状态为:热轧,控轧,正火。经供需方协议加做探伤。 如:20R,16MnR,14Cr1MoR,15CrMoR,09MnNiDR,12Cr2Mo1R,16MnR(HIC),20R(HIC)等等分类 以上为国内常用牌号;国外的牌号也有,例如:SA516Gr60、SA516GR70等。 Q245R钢中可添加铌,钒,钛元素,其含量应填写在质量证明书中,上述3个元素含量总和应分别不大于0.050%、0.10%、0.12%。
锅炉容器板
Q245R与20R区别
20R\20G是以前的工艺标准是:GB6654 Q245R是现在的新牌号,标准是:GB713-2008 二者其实是一样的材质,仅仅是名称不一样。
Q245R的化学成分
牌号 化学元素(质量分数)/%
C Si Mn Cr Ni Mo Nb V P S Alt
Q245R ≤0.20 ≤0.35 0.50-1.00 ≤0.025 ≤0.015 ≥0.020
Q245R的力学性能
钢板厚度/mm 抗拉强度R/(N/㎡) 屈服强度R/(N/㎡) 伸长率A/% 温度/℃ 冲击吸收能量KV2/J 180°弯曲试验 弯曲直径(b≥35mm)
Q245R项目应用前景
石油石化行业、化工设备制造企业、电站建设、锅炉和压力容器制造等企业已联合宝华钢铁公司与舞钢合作生产Q245R用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、液化石油汽瓶、水轮机蜗壳,由于石油化工、煤转化、核电、汽轮机缸体、火电等使用条件苛刻,其中腐蚀介质复杂的大型设备如:水洗塔、第二变换炉、焦炭塔、脱硫槽、转化气余热锅炉、甲烷化炉、反应器、再生器、加氢反应器、甲烷化加热器、转化气蒸汽发生器等设备及构件建设制造项目中大量使用Q245R(Hic)钢板万余吨。在出口美国、加拿大、澳洲、印度、欧洲的前景一片看好。已经直供欧洲客户20000余吨。舞钢生产技术领先,舞钢产品现货较多,如需要定扎,可供8mm-120mm-650mm厚最宽至3900mm。
Q345R定义
容器板
根据2008年9月1日实施的《GB 713-2008锅炉和压力容器用钢板》的新分类,16Mng和16MnR、19Mng合并为Q345R。Q345R钢板是普通低合金钢,是锅炉压力容器常用钢材,交货状态分:热轧或正火,属低合金钢。性能与Q345(16Mn)的(16mm钢板的屈服强度大于345Mpa)性能相近,抗拉强度为(510-640)之间,伸长率大于21%,零度V型冲击功大于34J。Q345R工艺参考标准GB713-2008。 Q345R钢板是屈服强度为340MPa级的压力容器专用板,它具有良好的综合力学性能和工艺性能。磷、硫含量低于普16Mn钢,除抗拉强度、延伸率要求比普通16Mn钢有所提高外,还要求保证冲击韧性。它是目前我国用途最广、用量最大的压力窗口专用钢板。 Q345R钢板由于所制造的容器都要承受不同的压力与强度。一般常压为31.4MPa或更高;工作温度常于-20℃-450℃之间,也有低于-20℃。根据容器的工作条件与加工工艺,要求容器用钢板必须具有良好的冷弯和焊接性能;有良好的塑性和韧性;有高温短时强度或长期强度性能。为了使容器能承受更高的压力,减轻结构自身重量,容器用钢板材质除用优质碳素钢材之外,目前大多采用低合金结构钢作材质。容器板分为压力容器用碳素钢和低合金钢板、多层压力容器用低合金钢板等。 牌号表示方法:低合金高强度结构钢的牌号用屈服强度值“屈”字和压力容器“容”字的汉语拼音首位字母 表示。例如:Q345R。Q—“屈”汉语拼音首位字母。345—屈服强度值。R:“容”汉语拼音首位字母。 执行标准:GB713—2008.
Q345R特点
Q345R钢板是屈服强度为265-345MPa级的压力容器专用板,它具有良好的综合力学性能和工艺性能。磷、硫含量略低于低合金高强度钢板Q345(16Mn)钢,除抗拉强度、延伸率要求比Q345(16Mn)钢有所提高外,还要求保证冲击韧性。它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。
Q345R选用要注意问题
容器板
一、必须考虑设备的操作条件(如设计压力、设计温度、介质的特性)、材料的焊接性能、冷热加工性能、热处理以及容器的结构等。 二、在满足第一条的前提下,考虑经济合理性: 1、所需钢板厚度小于8mm时,在碳钢与低合金高强度钢之间,应尽量采用碳钢板(多层容器除外); 2、在刚度或结构设计为主的场合,应尽量选用普通碳素钢。在强度设计为主的场合,应根据压力、温度、介质等使用限制,依次选用Q235B、20R(20g)、Q345R(16MnR)等钢板; 3、所需不锈钢厚度大于12mm时,应尽采用衬里、复合、堆焊等结构形式; 4、不锈钢应尽量不用作设计温度小于等于500摄氏度的耐热用钢; 5、珠光体耐热钢应尽量不用作设计温度小于等于350摄氏度的耐热钢。在必须使用珠光体耐热钢作耐热钢或抗氢用途时,应尽量减少、合并钢材的品种、规格。 具体的可参照HG 20581-1998钢制化工容器材料选用规定 三、厚度大于60mm的Q345R钢板,碳含量上限可提高至0.22%。 四、Q345R钢板中可添加铌,钒,钛元素,其含量应填写在质量证明书中,上述3个元素含量总和应分别不大于0.050%、0.10%、0.12%。
Q345R GB713-2008
根据2008年9月1日实施的《GB713-2008锅炉和压力容器用钢板》的新分类,16Mng和16MnR、19Mng合并为Q345R Q345R钢板是锅炉压力容器常用钢材,状态分:热轧或正火,属锅炉和压力容器用钢板。 性能与Q345(16Mn)的(16mm钢板的屈服强度大于345Mpa)性能相近,抗拉强度为(510-640)之间,伸长率大于21%,零度V型冲击功大于34J。Q345R工艺参考标准GB713-2008 Q345R钢板是屈服于强度为340MPa级的压力容器专用板,它具有良好的综合理学性能和工艺性能。磷、硫含量略低于低合金高强度钢板Q345(16Mn)钢,除抗拉强度、延伸率要求比Q345(16Mn)钢有所提高外,还要求保证冲击韧性。它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。其中舞钢市盛捷物资有限公司供应的最为优秀。 执行标准:GB713; 状态:热轧、控扎、正火等;
Q345R的化学成分
牌号 化学元素(质量分数)/%
C Si Mn Cr Ni Mo Nb V P S Alt
Q345R ≤0.20 ≤0.55 1.20-1.60 ≤0.025 ≤0.015 ≥0.020
Als可以代替Alt,应不小于0.015%
Q345R的力学性能
钢板公称厚度/mm 抗拉强度R/(N/㎡) 屈服强度R/(N/㎡) 伸长率A/% 温度/℃ 冲击吸收能量KV2/J 180°弯曲试验 弯曲直径(b≥35mm)
15CrMoR
是压力容器用钢。属于一种中温抗氢钢 15CrMoR
“15”是碳含量成分0.15% “Cr”是成分含有一定化学元素-铬 “Mo”是成分含有一定化学元素-钼 “R”是容器板容的第一个字母 15CrMoR,热处理常采用:正火加回火 在550℃以下时,具有较高的持久强度。
15CrMoR 化学成分%
C Si Mn P S Cr Mo
0.12~0.18 0.15~0.40 0.40~0.70 ≤0.030 ≤0.030 0.80~1.20 0.45~0.60
15CrMoR力学性能
钢板状态 力学性能和冷弯性能
板厚(mm) 抗拉强度 屈服强度 伸长率 温度 冲击功 冷弯试验180 °b=2a
正火加回火 6~60 450-590 ≥295 ≥19 20 ≥31 d=3a
>60~100 ≥275
>100-150 440-580 ≥255
15CrMoR高温力学性能
钢板状态 板厚 在下列温度(℃)下的屈服强度(Mpa)不小于
正火加回火 20~60 240 225 210 200 189 179 174
>60~100 220 210 196 186 176 167 162
>60~150 210 199 185 175 165 156 150
15CrMoR特点
钢质纯净:P0.010%、S0.005%、[N]70ppm、[O]15ppm、[H]2ppm、钢中夹杂物总量20ppm的高纯净度钢水。 良好的韧性和焊接性。 领先的热处理技术:正火、淬火、回火、调质等热处理加工。 显著提高钢的塑性和冲击韧性,改善钢材的各向异性。
15CrMoR应用前景
石油石化行业、化工设备制造企业、电站建设、锅炉和压力容器制造等企业与舞钢合作生产15CrMoR用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、液化石油汽瓶、水轮机蜗壳,由于石油化工、煤转化、核电、汽轮机缸体、火电等使用条件苛刻,其中腐蚀介质复杂的大型设备如:水洗塔、第二变换炉、焦炭塔、脱硫槽、转化气余热锅炉、甲烷化炉、反应器、再生器、加氢反应器、甲烷化加热器、转化气蒸汽发生器等设备及构件建设制造项目中,大量使用15CrMoR或15CrMoR临氢、15CrMoR(H)钢板万余吨。在出口美国、加拿大、澳洲、印度、欧洲的前景一片看好。已经直供欧洲客户20000余吨。 舞钢生产技术领先, 舞钢产品现货较多,如需要定扎,可供8mm-120mm-650mm厚最宽至3900mm。
16MnDR是低温压力容器钢板的一种。 16Mn—表示钢板中碳含量大约在0.16%,D-表示低温,R-表示压力容器。(通常,钢中某种化学元素含量较 16MnDR
高时需在材质中标明,比如1.6%的锰就写做16Mn,16MnDR是用于—40度压力容器用钢板。☎ 16MnDR交货状态正火三级探伤 执行标准:GB3531。 钢板尺寸,外形及允许偏差应符合GB709的规定 钢板的包装,标志及质量证明书应符合GB247的有关规定。
16MnDR的化学成分
按照16MnDR最新执行标准GB 3531-2008(2009年12月1日实施),16MnDR的化学成分如下: 化学成分(重量分数)/ % 牌号 C Si Mn Ni V Nb Al P S
16MnDR ≤0.20 0.15~0.50 1.20~1.60 — — — ≥0.02 ≤0.025 ≤0.012
这些你都可以看看GB713和GB3531这两个标准,不锈钢的主要是304、304L、316、16L3、321这些牌号,可以看看GB24511这个标准。
㈢ 碳素钢的注意问题
Mn的影响
钢中常在杂质有:Si、Mn、S、P和氧、氢、氮等气体。
Mn是炼钢时用锰铁给钢液脱氧后而残余在钢中的元素。
锰有较强的脱氧能力,锰大部分溶于F,使钢强化,锰对钢有益。
锰能降低S对钢的危害。
一般碳素钢中把锰控制在0.25%~0.8%范围内。
Si的影响
Si主要来自原料生铁和硅铁脱氧剂。
Si比锰脱氧能力强,硅溶于F,提高钢的强度和硬度,但会使塑性和韧性降低。
硅促进Fe3C分解成石墨,若钢中出现石墨会使钢的韧性严重下降,产生所谓的“黑脆”。
硅在碳素钢中一般控制在0.17~0.37%范围内
S的影响
S可使钢的“热脆”性增加。(S不溶于α-Fe,而以化合物FeS的形式存在,其熔点为1190℃,而FeS又能于Fe形成共晶体分布于晶界上,其熔点仅为985℃。)
S对钢的焊接性能也有不良影响,容易导致焊缝热裂。所以,S在钢中是有害杂质,其含量一般要求不大于0.05%。但是,S能改善钢材的切削性能。
P的影响
P会引起钢的“冷脆”。(P在钢中全部溶于α-Fe中,使钢的强度和硬度增高,同时,塑性和韧性显著降低。当钢中含P量达0.3%时,钢完全变脆,这种脆性现象在低温时更为严重。)
P还降低钢的焊接性能。所以,P在钢中是有害杂质,其含量一般要求不大于0.045%。但是,P能改善钢材的切削性能和耐腐蚀性能。
气体的影响
氧会降低钢的力学性能,尤其是疲劳强度。对钢无益,越少越好。
N会以氮化物的形式析出,增加钢的强度和硬度,但会降低钢的塑性和韧性,使钢变脆。
H会使钢的脆性显著增加,称为“氢脆”。
H会使钢中产生裂纹,称为“白点”。 低碳钢的时效通常有淬火时效和应变时效两种,都是由间隙元素作用引起的,主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。
淬火时效 即钢由高温快速冷却后性能随时间而变化的现象。钢中含碳量、脱氧程度和含氮量对淬火时效都有很大影响。低碳钢、脱氧不充分的沸腾钢和含氮量较高的钢发生淬火时效最显著。含碳约0.3%的中碳钢,由淬火时效所引起的性能变化已大为减弱。含碳约0.6%的高碳钢,实际上不起时效硬化作用(见金属热处理)。
应变时效 经冷加工变形后的性能随时间而变化的现象。碳和氮对应变时效的影响,与对淬火时效的影响相似,磷也促进应变时效。低碳钢因冷变形而消失的屈服点,随时间的延长而逐渐恢复。应变时效比淬火时效更为复杂。如钢材经淬火后再进行冷加工,无论在室温或稍高温度下,均将加速其应变时效。
碳素钢的时效常给工业生产带来很大危害,例如沸腾钢焊接后,由于时效使焊接接头热影响区出现细小裂纹,严重影响焊接结构的安全性。但由于近代冶金技术的发展,和在工业生产中的应用,尤其是氧气转炉炼钢能获得更低的氮、氧含量,因此时效问题有所减轻。 碳素钢在冶炼和轧制(锻造)加工过程中,由于设备、工艺和操作等原因造成钢的欠缺。主要包括结疤、裂纹、缩孔残余、分层、白点、偏析、非金属夹杂、疏松和带状组织等。
结疤
钢材表面未与基体焊合的金属或非金属疤块。有的部分与基体相连,呈舌状;有的与基体不连接,呈鳞片状。后者有时在加工时脱落,形成凹坑。炼钢(浇铸)造成的结疤,疤下一般有肉眼可见的非金属夹杂。轧钢造成的结疤一般称“轧疤”,疤下一般仅有氧化铁皮。
炼钢(浇铸)造成结疤的主要原因有:
(1)上铸锭未采取防溅措施或下铸锭开铸过猛造成飞溅结疤。
(2)下铸锭保护渣性能不佳或模子不清洁、不干燥,造成钢锭(连铸坯)表面或皮下夹杂、气泡和重皮。
(3)模壁严重缺陷或铸温过高造成凸疤和粘模,经轧制或锻压加工演变为结疤。
轧钢方面造成结疤的原因有:
(1)成品前某道(架)轧辊或导卫装置缺陷或操作不当造成轧件凸包、耳子、划疤,经再轧形成结疤。
(2)钢坯火焰清理清痕过陡或残渣未除净,外物落在钢坯上被轧成结疤。
结疤缺陷直接影响钢材外观质量和力学性能。在成品钢材上不允许结疤存在。对结疤部位可进行磨修,磨修后钢材尺寸应符合标准规定。为了减少和消除结疤,一是炼钢、轧钢要改进有关工艺和操作,二是对钢坯表面缺陷部位进行重点清理或全面扒皮清理。
裂纹
按裂纹形状和形成原因有多种名称,如拉裂、横裂、裂缝、裂纹、发纹、炸裂(响裂)、脆裂(矫裂)、轧裂和剪裂等。从炼钢、轧钢到钢材深加工几乎每道工序都有造成裂纹的因素。
(1)炼钢方面
钢中硫、磷含量高,钢的强度、塑性低;铸锭浇铸(模铸、连铸)温度过高,浇铸速度过快,铸流不正;钢锭模、结晶器设计不合理;冷却强度不足或冷却不均,造成激冷层薄或局部应力过大;钢锭模有严重缺陷或保温帽安装不良造成钢锭凝固过程悬挂;保护渣性能不佳,模子潮和各种浇铸操作不良都能造成钢锭表面质量不佳,在钢材上形成裂纹。
(2)轧钢(锻造)方面
钢锭、钢坯加热温度不均或过烧造成裂纹;高碳钢加热或冷却过快,火焰清理或火焰切割钢材温度过低造成炸裂;钢材矫直应力过大,矫直次数过多而又未进行适当热处理时易产生矫裂;冷拔管、线钢料热处理不良或过酸洗造成裂纹;钢件在蓝脆区剪切易剪裂;焊接工艺不当造成焊缝或热影响区裂纹。
裂纹直接影响钢材的力学性能和耐腐蚀性能,成品钢材不允许裂纹存在。对于裂纹可以进行磨修,磨修后钢材尺寸应符合标准规定。为了防止或减少钢材裂纹,一是要改进炼钢、轧钢和钢材深加工及有关工序工艺操作;二是对钢坯缺陷部位要进行重点清理,对重要用途钢坯可以进行扒皮处理。
缩孔残余
钢水凝固过程中,由于体积收缩,在钢锭或连铸坯心部未能得到充分填充而形成的管状或分散孔洞。在热加工前,因为切头量过小或缩孔较深,造成切除不尽,其残留部分称为缩孔残余。
缩孔残余分布在钢锭上部中心处,并与钢锭顶部贯通的叫一次缩孔。由于设计的钢锭模细长或上小下大,在浇铸凝固过程中,钢锭截口以下锭中心仍有未凝固的钢水,凝固后期不能充分填充,形成的孔洞叫二次缩孔。一次缩孔和二次缩孔有本质差别,前者只出现在钢锭头部,后者在钢锭上、中、下部位都有可能出现。一次缩孔酸洗试片中心区域呈不规则的折皱裂缝或空洞。在其上或附近常伴有严重的夹渣、成分偏析和疏松。二次缩孔孔洞中或附近没有夹渣,但有偏析生成碳物。一次缩孔残余和空气贯通的二次缩孔在轧制(锻造)过程中不能焊合,与空气隔绝的二次缩孔和连铸坯缩孔在轧制时一般能够焊合,不影响钢材使用性能。
缩孔残余严重地破坏钢材的连续性,是钢材不允许存在的缺陷,轧制(锻造)时必然在钢坯上产生裂纹。为了防止缩孔的产生,要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸,并采用性能优良的保护渣、保温剂(发热剂)和绝热板,把缩孔控制在钢锭头部,以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快,温度不要过高可以防止缩孔产生。
分层
钢材基体上出现的互不结合的两层结构。分层一般都平行于压力加工表面,在纵、横向断面低倍试片上均有黑线。分层严重时有裂缝发生,在裂缝中往往有氧化铁、非金属夹杂和严重的偏析物质。
镇静钢钢锭的缩孔和沸腾钢锭的气囊及尾孔经轧制(锻造)不能焊合产生分层。钢中大型夹杂和严重成分偏析也能产生分层。分层是钢材中不允许存在的缺陷,严重影响钢材的使用。
防止分层缺陷的措施有:
(1)炼钢方面,要净化钢质,减少偏析、缩孔、气囊和大型非金属夹杂,防止连铸坯产生中间裂纹。
(2)轧钢方面,在钢锭加热时要严防内裂,初轧坯要切净缩孔和尾孔。
白点
在钢材纵、横断面酸浸试片上,出现的不同长度无规则的发纹。它在横向低倍试片上呈放射状、同心圆或不规则分布,多距钢件中心或与表面有一定距离。型钢在横向或纵向断口上,呈圆形或椭圆形白亮点。直径一般为3~10mm。
板钢在纵向、横向断口上白点特征不明显,而在z向断口上呈现长条状或椭圆状白色斑点。采用断口检查白点时,最好把试样先进行淬火和调质处理。
钢坯上出现白点,经压力加工后可变形或延伸,压下率较大时也能焊合。
白点缺陷对钢材力学性能(韧性和塑性)影响很大,当白点平面垂直方向受应力作用时,会导致钢件突然断裂。因此,钢材不允许白点存在。
白点产生的原因,一般认为是钢中氢含量偏高和组织应力共同作用的结果。奥氏体中溶解的氢,在冷却相变过程中,其溶解度显著降低,所析出的氢原子聚集在钢材微孔中或晶间偏析区或夹杂物周围,结合成氢分子,产生巨大局部压力,当这种压力与相变组织应力相结合超过钢的强度时,则产生裂纹,形成白点。
白点多在高碳钢,马氏体钢和贝氏体钢中出现。奥氏体钢和低碳铁素体钢一般不出现白点。
消除白点的措施主要是改进冶炼操作,采用真空处理,降低钢水氢含量和采用钢坯(钢材)缓冷工艺。
偏析
钢材成分的严重不均匀。这种现象不仅包括常见的元素(如碳、锰、硅、硫、磷)分布的不均匀性,还包括气体和非金属夹杂分布的不均匀性。
偏析产生的原因是钢水在凝固过程中,由于选分结晶造成的。首先结晶出来的晶核纯度较高,杂质遗留在后结晶的钢水中。因此,结晶前沿的钢水为碳、硫、磷等杂质富集。随着温度降低,杂质凝固在树枝晶间,或形成不同程度的偏析带。此外,随着温度降低,气体在钢水中溶解度下降,在结晶前沿析出并形成气泡上浮,富集杂质的钢水沿上山轨迹形成条状偏析带。由于偏析在钢锭上出现部位不同和在低倍试片上表现出形式各异,偏析可分为方形偏析、“V”、“^”形偏析、点状偏析、中心偏析和晶间偏析等。
另外,脱氧合金化工艺操作不当,可以造成严重的成分不均。保护渣卷入到钢水中造成局部增碳。这些因素使钢材产生偏析的程度往往超过由于选分结晶造成的偏析。
偏析影响钢材的力学性能和耐蚀性能。严重偏析可能造成钢材脆断,冷加工时还会损坏机械,故超过允许级别的偏析是不允许存在的。
偏析程度往往与锭型、钢种、冶炼操作和浇铸条件有关。合金元素、杂质和气体的偏析,随浇铸温度升高和浇铸速度加快,偏析程度愈严重。连铸钢采用电磁搅拌可以减轻偏析程度。另外,增加钢水洁净度是减轻偏析的重要措施。
非金属夹杂
钢中含有与基体金属成分不同的非金属物质。它破坏了金属基体的连续性和各向同性性能。
按非金属夹杂的来源可分为内生夹杂、外来夹杂及两者混合物。
(1)内生夹杂是由脱氧和结晶时进行的各种物理化学反应形成的,主要是钢中氧、硫、氮同其他成分间的反应产物,如Al2O3等。内生夹杂的特点是颗粒小,在钢内分布均匀,它与脱氧方法和化学成分有密切关系。
(2) 外来夹杂是指钢中混入耐火材料、炉渣、钢包渣和模内保护渣等外来物质。外来夹杂的特点是尺寸大,成分结构复杂,分布不规则,具有很大的偶然性。空气对钢水的二次氧化会形成外来夹杂。在炼钢过程中,外来夹杂与内生夹杂往往会形成两者的混合物,具有两者的共同特点,使检验者难以分辨其来源。非金属夹杂按颗粒大小可分为亚显微、显微和大颗粒夹杂三种,其颗粒尺寸分别为<1μm、1~100μm和>100μm。大颗粒夹杂往往出现在钢锭沉淀晶区和皮下位置。连铸钢上弧区有时也发现大颗粒夹杂。
按非金属夹杂本身性质,可以分为塑性夹杂和脆性夹杂两种。
(1)塑性夹杂在热加工过程中,随金属一起发生变形,如MnS;而脆性夹杂,随热加工金属的变彤发生破碎,如Al2O3。当非金属夹杂熔点特别高时,在钢中一生成就以固态形式存在,这类非金属夹杂物在热加工时既不变形,也不破碎,保持其原来形状,如TiN。对于熔点很低的夹杂,从最后结晶母液中排除,此时多沿初生奥氏体晶界呈网状薄膜析出,如FeS。
钢中非金属夹杂对钢材的强度、伸长率、韧性和疲劳强度有不同程度的影响。按使用要求,根据中国国家非金属夹杂标准评定钢材夹杂级别。钢材中不允许存在严重危害钢材性能的大颗粒夹杂。
保证出钢和浇铸系统清洁,采用吹氩、渣洗、喷粉、真空处理等炉外精炼措施及保护浇铸措施,可以减少钢中非金属夹杂。
疏松
钢材截面热酸蚀试片上组织不致密的现象。在钢材横断面热酸蚀试片上,存在许多孔隙和小黑点子,呈现组织不致密现象,当这些孔隙和小黑点子分布在整个试片上时叫一股疏松,集中分布在中心的叫做中心疏松。在纵向热酸蚀试片上,疏松表现为不同长度的条纹,但仔细观察或用8~10倍放大镜观察,条纹没有深度。用扫描电子显微镜观察孔隙或条纹,可以发现树枝晶末梢有金属结晶的自由表面特征。
疏松的成因与钢水冷凝收缩和选分结晶有关。钢水在结晶时,先结晶的树枝晶晶轴比较纯净,而枝晶问富集偏析元素、气体、非金属夹杂和少量未凝固的钢水,最后凝固时,不能够全部充满枝晶间,因而形成一些细小微孔。
钢材在热加工过程中,疏松可大大改善,但当钢锭疏松严重时,压缩比不足或孔型设计不当时,热加工后疏松还会存在。严重的疏松视为钢材缺陷,当疏松严重时,钢材的力学性能会受到一定影响。但根据钢材使用要求,可以按标准图片评定钢材疏松级别。
采用提高钢水纯净度、加快冷却速度、连铸用电磁搅拌和减少枝晶等措施,可以减少疏松。
带状组织
热加工后的低碳结构钢,其显微组织铁素体和珠光体沿轧向平行排列,呈带状分布,形成钢材带状组织。
带状组织形成的机制一般有3种:
(1)通常,在低碳钢中,当树枝晶间富集磷、硫等杂质,钢材经热加工后,非金属夹杂被拉长。如硫化物,而奥氏体在冷却过程中先共析铁素体沿硫化物夹杂形核和长大,形成铁素体条带。同时,铁素体形成时向铁素体条带两侧排碳,也形成了珠光体条带。
(2)当低碳钢中含锰较高时,先凝固的树枝晶晶干成分较纯,形成铁素体条带。而枝晶间含锰、碳、硫、磷等杂质,而且铁素体条带也向枝晶间排碳,形成珠光体条带。
(3)当热加工终轧温度较低时,在双相区轧制也能形成带状组织。
带状组织实质上是钢材组织不均匀的一种表现,影响钢材性能,产生备向异性。带状组织降低钢材塑性、冲击韧性和断面收缩率,特别是对横向力学性能影响较大。
根据钢材的使用要求,可以按中国国家带状组织评级标准图片来评定钢材带状组织的级别。
降低钢中夹杂和树枝晶成分偏析是减轻钢中带状组织的主要措施。 碳素钢淬火时通常采用水冷,但对小尺寸的中碳钢,尤其是直径为8―12mm的45号钢淬火时容易产生裂纹,这是一个较为复杂的问题。采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动,或者采用油冷,可避免出现裂纹。包装,裸装,国产钢按钢号在端部进行涂色,详见GB/T699-88标准规定。
㈣ 高碳钢的性能特点
优点:
1、热处理后可以得到高 的硬度(HRC60一65)和较好的耐磨性。
2、退火状态下硬度适中,具有较好的可切削性。
3、原材料易得,生产成本低。
其缺点是:
1、热硬性差,当刀具工作温度大于200℃时,其硬度和耐磨性急剧下降。
2、淬透性低。 水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm;油淬时完全淬透的最大直径或厚度(95%马氏体)仅为6mm 左右,并易变形开裂。
高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量,并随固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时, 淬火后硬度不再增加,只是过剩的碳化物数量增多,钢的耐磨性略有增加,而塑性、韧性和弹性有所降低。为 此,常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。例如,制造受力不大的弹簧或簧式零件,可 选择较低碳量的65钢。 一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电 渣重熔。冶熔时,严格控制化学成分,特别是硫和磷的含量。为减少偏析,提高等向性能,钢锭可进行高温扩 散退火(对工具钢尤为重要)。热加工时,过共析钢的停锻(轧)温度要求低(约800℃),锻轧成材后应避 免粗大网状碳化物的析出,在700℃以下应注意缓冷,以防热应力造成裂纹。热处理或热加工过程中要防止表面脱碳(对弹簧钢尤为重要)。热加工时要有足够的压缩比,以保证钢的质量和使用性能。
㈤ 不锈钢与碳钢能焊接吗
可以。
使用的焊条,必须是焊接该种不锈钢的焊条或者焊丝,一般情况下,不建议将不锈钢和碳钢焊接在一处,使用法兰连接比较合适,因为不锈钢和碳钢长期接触,会产生“渗碳反应”,对不锈钢的特质会产生影响。
异种材料的焊接性主要取决于两种材料的治金相容性,物理性能、表面状态等,两种成以上被焊材料的这些性能差异越大,焊接性就越差。除此之外,异种材料的焊接性还与焊接工艺有关,包括焊接接头的尺寸、坡口形式、施焊方位、焊接工艺参数以及焊接过程的操作水平等因素。
这两种钢焊接时,可采用焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊和混合气体保护焊。采用混合气体保护焊时,混合气体的体积分数(%)有下列几种型:
Ar/98+CO2/2;Ar/40+C02/60;He/40+C02/60;He/20+C02/80;Ar/75+C02/3+02/2。这些配比都能有效地防止焊缝污染,获得最佳的焊缝外观。
为了防止这两种牌号的异种钢焊接接头形成冷裂纹和胞化,焊前必须预热;为了提高异种钢焊接接头的力学性能,焊后应进行回火的热处理。
(5)碳钢300350使用应注意什么扩展阅读:
铬不锈钢具有一定的耐蚀(氧化性酸、有机酸、气蚀)、耐热和耐磨性能。通常用于电站、化工、石油等设备材料。铬不锈钢焊接性较差,应注意焊接工艺、热处理条件及选用合适电焊条。
铬13不锈钢焊后硬化性较大,容易产生裂纹。若采用同类型的铬不锈钢焊条(G202、G207)焊接,必须进行300℃以上的预热和焊后700℃左右的缓冷处理。若焊件不能进行焊后热处理,则应选用铬镍不锈钢焊条。
㈥ 普通Q235碳钢与不锈钢SUS304 可以直接焊接么,有什么缺陷和注意的么对结构是否会产生影响呢
咨询记录 · 回答于2021-09-28
㈦ 金色碳钢有毒吗
金色碳钢是有毒的。
食用碳钢对人体有害。
碳钢是含碳量在0.0218%~2.11%的铁碳合金。也叫碳素钢。一般碳钢还含有少量的硅、锰、硫、磷。一般碳钢中含碳量越高则硬度越大,强度也越高,但塑性越低。由于不锈钢含铬和镍金属比较多,所以外表颜色多是银亮色,且表面光滑,有很强金属光泽。碳钢主要是碳和铁合金,其他金属元素比较少,外表主要颜色是铁的颜色,会暗很多,表面没有不锈钢光滑。
碳钢使用注意:
优质薄碳钢板也不适合应用于制造无机酸、中性或酸性盐溶液的设备,如果碳钢受到在的应力,用于热水工况条件下的设备事故率非常高。碳钢垫片通常用于高浓度的酸和许多碱溶液。布氏硬度约120。
通常情况下出于碳钢颗粒对于不锈钢耐腐蚀性能方面的影响,不锈钢在加工过程中应避免与碳钢接触。当不锈钢与碳钢进行焊接时,此要求仍应严格执行,包括层间清理,打磨,堆放等。
㈧ 碳钢焊条焊什么的
执行GB/T5117-1995标准 碳钢焊条适用于碳钢和低强度的低合金钢的焊接。 选择焊条依据钢材的化学成分、力学性能、抗裂性能的要求,同时考虑焊接结构、钢板厚度、工作条件、受力情况、焊机性能等因素综合分析。必要时,做焊接试验,制订相应的工艺措施,再确定选用焊条。 ⒈碳钢的焊接一般选用与钢材强度等级相对应的焊条,同时考虑结构复杂、厚板、刚度大、动负荷、可焊性差的,一般选用塑性好、冲击韧性高、抗裂性能好的低氢型焊条。对焊接位置有特殊要求的,采用相应专用焊条,如立向下焊条、打底焊条等。为提高焊接效率可选用铁粉型焊条。 ⒉对焊缝冷却速度快、强度增高、焊缝易产生裂纹的,此时可选用比母材强度低一级的焊条;低碳钢与低合金钢之间的异种钢焊接,一般选用与强度等级低的钢材相应的焊条,并且考虑低合金钢因素,以选用低氢型为宜。 ⒊对于中碳钢的焊接,由于钢材含碳量较高,增大了焊接裂纹倾向,一般选用低氢型焊条并采用预热、缓冷等方法及相适应的焊接工艺等措施。 ⒋铸钢可焊性差,一般含碳量较高,工件厚大,结构复杂,极易产生焊接裂纹,当铸钢合金元素多时,就更为突出。一般选用低氢型焊条,并采取预热、缓冷等方法及相应的焊接工艺等措施。 ⒌为保证焊接质量,对工件焊口应清理干净,不准有油污、铁锈、水分、油漆及污物等,对使用低氢型焊条尤为重要。 ⒍对低氢型焊条,焊前焊条须经350℃烘焙1h,并随烘随用,否则易产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。纤维素焊条一般不需烘焙,若受潮,按说明书规定温度焊前烘焙,但温度过高将破坏焊条的焊接工艺性能。 ⒎说明书中规定的焊接电流为参考值,实际操作中应具体掌握,如工件预热,可比正常电流低5%~15%;立焊和仰焊比平焊的电流小10%~15%;采用直流时可比交流减小10%左右。在使用直流焊机时,注意说明书规定焊接所阶级性,否则影响焊接工艺。 ⒏对低氢型焊条一般不应反复烘焙,防止药皮酥脆、脱落。www.tianjinjinqiao.com 执行GB/T5117-1995标准
碳钢焊条适用于碳钢和低强度的低合金钢的焊接。
选择焊条依据钢材的化学成分、力学性能、抗裂性能的要求,同时考虑焊接结构、钢板厚度、工作条件、受力情况、焊机性能等因素综合分析。必要时,做焊接试验,制订相应的工艺措施,再确定选用焊条。
⒈碳钢的焊接一般选用与钢材强度等级相对应的焊条,同时考虑结构复杂、厚板、刚度大、动负荷、可焊性差的,一般选用塑性好、冲击韧性高、抗裂性能好的低氢型焊条。对焊接位置有特殊要求的,采用相应专用焊条,如立向下焊条、打底焊条等。为提高焊接效率可选用铁粉型焊条。
⒉对焊缝冷却速度快、强度增高、焊缝易产生裂纹的,此时可选用比母材强度低一级的焊条;低碳钢与低合金钢之间的异种钢焊接,一般选用与强度等级低的钢材相应的焊条,并且考虑低合金钢因素,以选用低氢型为宜。
⒊对于中碳钢的焊接,由于钢材含碳量较高,增大了焊接裂纹倾向,一般选用低氢型焊条并采用预热、缓冷等方法及相适应的焊接工艺等措施。
⒋铸钢可焊性差,一般含碳量较高,工件厚大,结构复杂,极易产生焊接裂纹,当铸钢合金元素多时,就更为突出。一般选用低氢型焊条,并采取预热、缓冷等方法及相应的焊接工艺等措施。
⒌为保证焊接质量,对工件焊口应清理干净,不准有油污、铁锈、水分、油漆及污物等,对使用低氢型焊条尤为重要。
⒍对低氢型焊条,焊前焊条须经350℃烘焙1h,并随烘随用,否则易产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。纤维素焊条一般不需烘焙,若受潮,按说明书规定温度焊前烘焙,但温度过高将破坏焊条的焊接工艺性能。
⒎说明书中规定的焊接电流为参考值,实际操作中应具体掌握,如工件预热,可比正常电流低5%~15%;立焊和仰焊比平焊的电流小10%~15%;采用直流时可比交流减小10%左右。在使用直流焊机时,注意说明书规定焊接所阶级性,否则影响焊接工艺。
⒏对低氢型焊条一般不应反复烘焙,防止药皮酥脆、脱落。
㈨ 高碳钢焊接焊接时应注意哪些问题
高碳钢焊接焊接时注意点及工艺要点如下:
㈩ 碳素钢都有什么用途应用
碳素钢制造工艺:
碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。转炉一般冶炼普通碳素钢,而平炉可以冶炼各种优质钢。氧气顶吹转炉炼钢技术发展很快,有趋势可代替平炉炼钢。将炼好的钢液注入钢锭模,就得到各种钢锭。钢锭经过锻压或轧制后便加工成钢板、钢带、钢条和各种断面形状的型钢。碳钢一般在热轧状态下直接使用。当用于制造工具和各种机器零件时,则需要根据使用要求进行热处理;至于铸钢件,绝大多数都要进行热处理。
碳素钢的应用:
含碳量在0.1%-1.2%的碳素钢、碳素工具钢、弹簧钢及其各种下脚料,都可以用作冶金钢时配碳和增碳用钢料。选用碳素钢返回料时应注意以下几点。
1、钢锭冒口、热轧锻切头料等,其中磷、硫含量较高。冶炼低磷、硫合金钢时应控制用量。
2、车屑、废丝带材、废次钢材等成分不准确,选用时应慎重,最好重熔(洗炉)后使用。
3、使用碳素钢废旧钢材时应进行火花鉴定,分类使用。
碳素钢的用途:
Q195用于制造承载较小的零件、铁丝、铁圈、垫铁、开口销、拉杆、冲压件以及焊接件等。
Q215A用于制造拉杆、套圈、垫圈、渗圈、渗碳零件以及焊接件等。
Q235AA、B级用于制造金属结构件、心部强度要求不高的渗碳件或碳氮共渗件、拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴以及接件;C、D级用于制造重要的焊接结构件。
Q255A用于制造转轴、心轴、吊钩、拉杆、摇杆、楔等强度要求不高的零件。此负焊接性尚可。
Q275用于制造轴类、链轮、齿轮、吊钩等强度要求高的零件。