鋼分類和標(biāo)識

1、 鋼分類和標(biāo)識按EN10020標(biāo)準，鋼分類按合金元素含量分：碳鋼、低合金鋼（合金元素總量5%）、高合金鋼（合金元素總量5%）按使用要求分類：普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、特殊優(yōu)質(zhì)鋼鋼的標(biāo)記體系：l EN10027-2材料的數(shù)字編號 X . XX XX X X 材料分組：0-純鐵，1-鋼，2-重金屬如Gu、Ni,3-輕金屬如Al 分類組別 不同品種的數(shù)字編號 鋼種的數(shù)量有要求時標(biāo)記數(shù)字例如：1.4571鋼.特殊不銹鋼 按相應(yīng)材料標(biāo)準l 按10027材料主要標(biāo)記符號 G鑄鋼 根據(jù)鋼的使用及其機械性能和物理性能的主要符號S-普通結(jié)構(gòu)用鋼；P-壓力容器用鋼；L-管道用鋼；E-機械制造用鋼；B-鋼筋用鋼；Y-應(yīng)力用鋼

2、；R-鋼軌用鋼；H-高強度拉伸性能的冷軌鋼板；EN10025-2 S236J2 按化學(xué)成分含量標(biāo)記l 碳素鋼和錳1%的碳錳鋼（不含易切削鋼），標(biāo)記為：CXX如C25,C45l 錳1%的碳錳鋼非合金鋼、非合金鋼的切削鋼、合金元素5%的合金鋼，用數(shù)字+化學(xué)元素符號+數(shù)字來標(biāo)記 例如：13CrMo4-513-C=0.13% Cr-Cr=4%/4=1% Mo-Mo=5%/10=0.5%合金系數(shù)鋼的合金系數(shù)元素4Co,Cr,Mn,Ni,Si,W10Al,B,Be,Cu,Mo,No,Pb,Ta,Ti,V,Zr100C,Ce,N,P,Sl 合金元素總含量5%的合金鋼，用X+數(shù)字+化學(xué)元素+數(shù)字來標(biāo)記，如X5

3、CrNi18-10X-高合金鋼Cr-18%Ni-10%例如：按En10027標(biāo)準，用屈服強度作為主要符號對結(jié)構(gòu)鋼的標(biāo)記 S355 按IC10，對結(jié)構(gòu)鋼的 附加符號的標(biāo)記 S355NL 碳鋼和碳錳鋼 目的及應(yīng)用：用于：民用建筑、地下工程、橋梁工程、水利工程、車輛制造和機器制造八類：S185S235S275S355S450E335和E360EN10025-2包括對普通碳鋼及優(yōu)質(zhì)碳鋼的要求。這些鋼除供貨狀態(tài)為正火外一般不進行熱處理。供貨狀態(tài)為正火的的產(chǎn)品可在供貨后進行正火處理和熱成型。標(biāo)記：l 標(biāo)準號EN10025-2l 標(biāo)記S結(jié)構(gòu)鋼，E機器制造用鋼l 厚度16mm的最低屈服強度的標(biāo)識，用MPa表示

4、l 如果適用，關(guān)于沖擊功數(shù)值的等級標(biāo)記l 如果適用，表示特殊要求的附加標(biāo)記Cl 標(biāo)明“+N（正火軋制）或者+AR（無任何軋制和或熱處理條件）”當(dāng)產(chǎn)品要求在+N或+AR條件下訂貨和供貨時，其鋼材牌號應(yīng)包括這樣的標(biāo)識“+N或+AR”例如:EN10025-2 S355J0C+N（normalizing）冷彎邊C的結(jié)構(gòu)鋼S,其在室溫條件下的最低屈服強度355MPa，在0（J0）條件下的最低沖擊功數(shù)值27J，供貨狀態(tài)為正火軋制。CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15熔樣中0.250.4%，產(chǎn)品中0.20.4%焊接性：EN1011-2中給出了等級JR、J0、J2、K2鋼材焊接的

5、基本要求。隨著產(chǎn)品厚度和強度等級的增加，會產(chǎn)生冷裂紋。連接處冷裂紋產(chǎn)生因素：l 焊縫金屬中擴散H的總量l 熱影響區(qū)中的脆性組織l 焊接接頭中明顯的集中張應(yīng)力。溫度下降，韌性下降，可低溫脆斷。含碳量不>0.22%的結(jié)構(gòu)鋼，焊接性好，并且可在不預(yù)熱的情況下施焊。K0.4%時焊接性良好；0.40.6%時一定條件下焊接性好（預(yù)熱100-250°）；K0.6時焊接性差(預(yù)熱200-350°)。含碳量量高的碳鋼、低合金鋼在不預(yù)熱條件下焊接，易在過熱區(qū)產(chǎn)生淬硬組織。碳當(dāng)量估算預(yù)熱溫度。脆斷：斷裂前，材料沒有明顯的形狀改變的斷裂。失去變形能力：低溫、沖擊載荷、多軸向拉應(yīng)力。時效：隨時

6、間的流逝，材料的某種性能如缺口沖擊功出現(xiàn)改變的現(xiàn)象。晶界或滑移面上的N和或FeN化合物，降低鋼變形能力。耐候鋼：含有一定數(shù)量的合金元素的鋼材，如添加P、Cu、Cr、Ni、Mo。到鋼材中在溫度條件下通過在母材金屬下形成自保護的氧化膜可以增強其抗大氣腐蝕性?？勾髿飧g的鋼叫耐候鋼。耐候鋼標(biāo)記：l 標(biāo)準號EN10025-5l 標(biāo)記S（結(jié)構(gòu)）l 厚度16mm的最低屈服強度標(biāo)識l 字母W表抗大氣腐蝕l 如必要，字母P表示高P含量等級（只適合級別S355）l 標(biāo)明+N,+AR供貨條件。鋼材：EN10025-5 S355J0W+N(+AR)耐候鋼焊接性：如使用無抗大氣腐蝕的填充金屬則應(yīng)該確保焊縫本身是耐候的

7、。焊前清理縫兩側(cè)10mm20mm.注：隨產(chǎn)品厚度和強度等級增加，可能產(chǎn)生裂紋，原因：l 焊縫金屬擴散H總量。l 熱影響區(qū)中脆性組織l 焊接接頭中明顯的集中張應(yīng)力EN10217 具特殊性能要求的碳鋼焊接管 EN10216具特殊性能要求的碳鋼焊無縫管EN10208 可燃性液體和氣體長輸管道用鋼 EN10210 普通結(jié)構(gòu)鋼的焊接管和無縫管EN102109 結(jié)構(gòu)冷制空心型材調(diào)制碳錳鋼Q：即強度又韌性，屈強比0.70.95 細晶粒結(jié)構(gòu)鋼 金屬五種強化方式：l 固溶強化l 晶界強化l 析出強化l 熱處理強化l 冷作硬化EN10025-3：2004 正火細晶粒結(jié)構(gòu)鋼NEN10025-4：2004 熱機械軋制

8、細晶粒軋制鋼MEN10025-6：2004 調(diào)制細晶粒結(jié)構(gòu)鋼Q用于：受高載荷的焊接構(gòu)件，如橋梁、閘門、容器、水罐、吊車以及用于低溫情況下。按細晶粒結(jié)構(gòu)鋼EN10025-3分類，四種鋼級別：S275、S355、S420、S460在不低于-20的溫度下按照所說明的最低沖擊功數(shù)值，N在不低于-50的溫度下按照所說明的最低沖擊功數(shù)值，NL正火細晶粒鋼標(biāo)記：l 標(biāo)準號EN10025-3l 標(biāo)記S（結(jié)構(gòu)鋼）l 厚度的最低屈服強度的標(biāo)識MPa.l 供貨條件Nl 大寫L用于表示在溫度不低于-50下按照所說明的最低沖擊功數(shù)值性質(zhì)。如：EN10025-3 S355NL隨產(chǎn)品厚度和強度的提高可能會發(fā)生冷裂紋：l 擴

9、散Hl 熱影響區(qū)脆性組織l 接頭中較高應(yīng)力正火晶粒鋼的焊接性：l 元素多，淬硬傾向大，用低線能量、降低H含量、預(yù)熱和及時后熱等措施，以防止冷裂紋產(chǎn)生。l HAZ區(qū)脆性正火細晶粒鋼性能：1. 特殊鎮(zhèn)靜鋼，無偏析2. 含VNbTi時效傾向小，利于組織轉(zhuǎn)變3. 脆性轉(zhuǎn)變溫度低（脆斷傾向?。?. Re255-500N/mm2強度高，性能好5. 細小晶粒的強化，過熱傾向小6. 沒有S化物，層狀撕裂傾向小EN10025-4：2004 熱機械軋制細晶粒軋制鋼一定溫度范圍內(nèi)進行最終變形的軋制方法，可達到一些熱處理無法達到的并且不可重復(fù)得到的，供貨狀態(tài)M;特點：1. 較低的含碳量-改善韌性，改善可焊性2. 加入

10、合金元素如NbTiV -提高強度，細化晶粒3. 控制軋制 -理想的組織結(jié)構(gòu)，較好的性能4. 避免長夾物-冷變形好，高韌性，較小的各項性焊接性：少量珠光體，不同焊接條件無困難焊接。特殊優(yōu)點在于惡劣環(huán)境下也不要求預(yù)熱或焊后處理?？捎么笮秃附庸艿脤W(xué)習(xí)，特別是在鋪設(shè)長輸管線時，甚至在北極地區(qū)也能保證其焊接性。通常：<15mm不用預(yù)熱，>15mm,預(yù)熱80150用于：架橋、泄水閘門、儲水池、給水池焊接部分。En10025-4 S355MLEN10025-6：2004 調(diào)制細晶粒結(jié)構(gòu)鋼S460S500S550S620和S690,板厚3mm150mm,對鋼種S890最大厚度100mm，對S960

11、最大厚度50mm,均在調(diào)制狀態(tài)，最低屈服極限由460960N/mm2.級別和等級無標(biāo)記：在不低于-20的溫度下最低沖擊功在不低于-40溫度下最低沖擊功，記L在不低于-60溫度下最低沖擊功，記L1(不包括S960)標(biāo)記：l EN10025-6l Sl 厚度50mm的最低屈服強度的標(biāo)識，Mpal 供貨條件Ql 大寫L或L1用于在不低于-40或-60的溫度下的最低沖擊功如：EN10025-6 S460QLEN10025-6：2004 調(diào)制細晶粒結(jié)構(gòu)鋼 焊接性1. 冷裂紋；降低冷卻速度，使馬氏體自回火，避免冷裂紋。2. 再熱裂紋：加入的CrMoGuVTiNbB增加淬硬性可引起再熱裂紋，V最大，Mo次之

12、。3. HAZ區(qū)脆化。奧氏體晶粒增大所致。4. HAZ區(qū)軟化?；鹧娉C正取決于溫度和冷卻速度。結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則：l 盡量采用受壓構(gòu)件l 對于受動載構(gòu)件應(yīng)盡量選擇有利的缺口情況l 受動載時應(yīng)將焊接接頭安排在脈動和非交變荷載的區(qū)域內(nèi)l 盡量避免剛性跳躍和急劇的力線變相 熱強鋼 熱強鋼是在較高溫度條件下（部分可達到600°），長時間受載荷作用時仍能夠保持其力學(xué)性能。同時，熱強剛還應(yīng)具有一定的抗氧化能力。應(yīng)用：常規(guī)熱電站、核能動力裝置、石油精制、加氫裂化設(shè)備、合成化工容器、宇航裝置以及其它高溫加工設(shè)備。對熱強鋼的要求：1. 具有足夠的熱強性，包括高溫持久強度或蠕變強度；2. 具有足夠的抗氧化性

13、和耐腐蝕性3. 具有良好的可加工性能，包括冷、冷成型性能，熱切割性和焊接性等4. 良好的組織穩(wěn)定性。蠕變及其影響因素：鋼在長時間的恒溫、恒載作用下，發(fā)生緩慢的塑性變形現(xiàn)象成為蠕變。蠕變強化五種方法：1. 固溶強化。MnMoWCr,0.5%Mo蠕變極限上升75%，但能有石墨化傾向，加Cr抗氧，抗石墨化。2. 彌散強化阻礙位錯。VTiNb生成他們的C化物，阻礙位移。3. 凈化有害伴生元素。BZr減少晶界缺陷。4. 正火處理使晶粒分布均勻5. 通過改變金屬的晶格結(jié)構(gòu)提高熱強性。CrNi使體心立方晶格轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц?。持久強度：在?guī)定的溫度和時間條件下，保持不失效的最大承載能力。 500 =240M

14、Pa 鋼在500時，經(jīng)10000小時工作或試驗后，抗拉240MPa b/10000蠕變極限：在規(guī)定的溫度和時間條件下，產(chǎn)生一定量的總形變的應(yīng)力值。 565 =50MPa 鋼在565時，經(jīng)10000小時工作或試驗后，允許1%時應(yīng)力極限50MPa 1/10000熱強鋼分類：l 碳鋼系列：溫度約350；熱強機理：優(yōu)質(zhì)鋼（限制PS）l 低合金鋼系列：溫度約600；熱強機理：通過Mn、Mo固溶強化，微小析出物強化l 高合金鋼：750；熱強機理：固溶強化，微小析出物強化、面心立方體晶格低合金熱強鋼焊接方法：l 111l 12l 13l 141l 72電渣焊熱強鋼焊接用焊條電弧焊用藥皮焊條ISO 3580如

15、：ISO 3580-A E CrMo1 B 4 4 H54熔敷率和電流種類 4焊接位置 熱強鋼氣體保護焊焊絲、棒、埋弧焊焊絲ISO21952如：ISO21952 W CrMo1熱強鋼氣體保護焊藥芯焊絲ISO17634如：ISO17634-A T CrMo1 B M(保護氣) 低溫用鋼 低溫鋼：用于制造生產(chǎn)、運輸及儲存液化氣體的設(shè)備，在低溫條件下工作的容器、管道和結(jié)構(gòu)的等。最重要的是抗低溫脆性破壞，保證在使用溫度下具有足夠的低溫韌性。提高低溫韌性的方法：l 面心立方晶格Al、Cu、Ni、-Fe都無低溫脆斷現(xiàn)象。Ni和Mn可有效地降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。Ni、Mn對低溫鋼固溶強化。加入V、Al、Nb、T

16、i等合金元素形成穩(wěn)定的N化物，達到細化晶粒目的。l 加Ni降低屈強比，有較多的韌性儲備，使低溫韌性明顯改善。l 提高鋼材的純凈度。提高Ni同時，降低C限制S、Pl 熱處理方法。正火或加回火或調(diào)制處理細化晶粒、均化組織，獲得良好低溫韌性。低溫用鋼分有Ni和無Ni兩類，無Ni鋼加入V、Al、Nb、Ti、Mn元素提高強度和晶粒細化。低溫鋼焊接性：良好，關(guān)鍵是保證焊縫和粗精區(qū)的低溫韌性。低溫用Ni鋼有回火脆性傾向?？捎?111214113l 低合金低溫鋼碳含量低，淬硬性和冷裂傾向小，常溫下焊接可不預(yù)熱，當(dāng)焊厚>25mm時，預(yù)熱100150，層間溫度應(yīng)與預(yù)熱溫度相同。l 對12Ni9X8Ni9鋼多層焊的層間溫度控制應(yīng)小于100，否則熱影響區(qū)會形成粗晶組織。l 9%Ni鋼由于C、S、P含量控制嚴，可能產(chǎn)生液化裂紋、弧坑裂紋。多道焊，小電流，線能量控制小可以防止晶粒粗大、韌性下降。焊后熱處理：應(yīng)控制回火溫度和冷卻速度，應(yīng)采取避免回火脆性的措施。焊材選擇：含Ni基低合金鋼焊接時，所選焊接填充材料含Ni量應(yīng)與母材相同或高于母材。 鑄鋼鑄鐵 按石墨狀態(tài)和碳存在形式對鑄造材料分類鐵-碳-鑄造材料：可塑性（鑄鋼GS、可鍛鑄鐵GTW(GTS)、球墨鑄鐵GGG）和非可塑性（冷硬鑄鋼G-Hcrt、片狀石墨鑄鐵GG）GS