按合金元素含量低合金鋼(合金元素總量低于5%)、金昌合金鋼板中合金鋼(合金元素總量為5%-10%)、高合金鋼(合金元素總量高于10%)。按合金元素成分鉻鋼金昌鋼板(Cr-Fe-C)、鉻鎳鋼(Cr-Ni-Fe-C)、錳鋼(Mn-Fe-C)、硅錳鋼(Si-Mn-Fe-C)。按小試樣正火或鑄態(tài)組織分珠光體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、萊氏體鋼。按用途分合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼。金昌鋼板合金鋼的編號(hào)編輯 播報(bào)牌號(hào)首部用數(shù)字標(biāo)明碳含量。金昌合金鋼板規(guī)定結(jié)構(gòu)鋼以萬(wàn)分之一為單位的數(shù)字(兩位數(shù))、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數(shù)字金昌鋼板(一位數(shù))來表示碳含量,而工具鋼的碳含量超過1%時(shí),金昌合金鋼板碳含量不標(biāo)出。在表明碳含量數(shù)字之后,用元素的化學(xué)符號(hào)表明鋼中主要合金元素,金昌鋼板含量由其后面的數(shù)字標(biāo)明,平均含量少于1.5%時(shí)不標(biāo)數(shù),平均含量為1.5%~2.49%、2.5%~3.49%……時(shí),相應(yīng)地標(biāo)以2、3……。合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr,金昌鋼板平均碳含量為0.40%,金昌合金鋼板主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。合金工具鋼5CrMnMo,平均碳含量為0.5%,主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。金昌鋼板專用鋼用其用途的漢語(yǔ)拼音字首來標(biāo)明。金昌合金鋼板如:滾珠軸承鋼,在鋼號(hào)前標(biāo)以“G”。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個(gè)特例,鉻含量以千分之一為單位的數(shù)字表示)的滾珠軸承鋼。Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少于1.5%的易切削鋼等等。對(duì)于高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼,則在鋼的末尾加“A”字表明,例如20Cr2Ni4。
金昌花紋鋼板2主管部門Governor :中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)歸口單位TechnicalCommittees:全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)起草單位DraftingCommittee:本溪鋼鐵公司 [1] 標(biāo)準(zhǔn)正文1 主題內(nèi)容與使用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了花紋鋼板的外形尺寸和技術(shù)要求金昌花紋鋼板、驗(yàn)收規(guī)則、包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于碳素結(jié)構(gòu)鋼、船體用結(jié)構(gòu)鋼、高耐候性結(jié)構(gòu)鋼熱軋菱形、扁豆形、圓豆形的花紋鋼板。金昌花紋鋼板2 引用標(biāo)準(zhǔn)GB 222 鋼的化學(xué)分析用式樣及成品化學(xué)成分允許偏差;GB 247 鋼板的鋼帶驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書的一般規(guī)定;GB 700 碳素結(jié)構(gòu)鋼;GB 709 熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、金昌花紋鋼板外形重量及允許偏差;GB 712 金昌花紋鋼板船體用結(jié)構(gòu)鋼GB 4171 高耐候性結(jié)構(gòu)鋼。3 鋼板的尺寸、外形、重量及允許偏差3.1 花紋鋼板的尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定:基本厚度:2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0,5.5,6.0,7.0,8.0mm。寬度:600~1800mm,按50mm進(jìn)級(jí)。長(zhǎng)度:2000~12000mm,按100mm進(jìn)級(jí)。
用于制造重要工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的鋼種稱為合金結(jié)構(gòu)鋼。金昌合金鋼板主要有低合金結(jié)構(gòu)鋼、合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。低合金結(jié)構(gòu)鋼1.用途主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、金昌合金鋼板輸油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。2.性能要求(1)高強(qiáng)度:一般其的屈服強(qiáng)度在300MPa以上。金昌合金鋼板(2)高韌性:要求延伸率為15%~20%,室溫沖擊韌性大于600kJ/m~800kJ/m。對(duì)于大型焊接構(gòu)件,還要求有較高的斷裂韌性。(3)良好的焊接性能和冷成型性能。(4)低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。(5)良好的耐蝕性。金昌合金鋼板3.成分特點(diǎn)(1)低碳:由于韌性、金昌合金鋼板焊接性和冷成形性能的要求高,其碳含量不超過0.20%。(2)加入以錳為主的合金元素。(3)加入鈮、鈦或釩等輔加元素:少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細(xì)碳化物或碳氮化物,有利于獲得細(xì)小的鐵素體晶粒和提高鋼的強(qiáng)度和韌性。此外,加入少量銅(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提高抗腐蝕性能。
1.合金元素對(duì)加熱時(shí)相轉(zhuǎn)變的影響合金元素影響加熱時(shí)奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。(1)對(duì)奧氏體形成速度的影響金昌合金鋼板:Cr、Mo、W、V等強(qiáng)碳化物形成元素與碳的親合力大,形成難溶于奧氏體的合金碳化物,顯著減慢奧氏體形成速度;Co、Ni等部分非碳化物形成元素,因增大碳的擴(kuò)散速度,使奧氏體的形成速度加快;Al、Si、Mn等合金元素對(duì)奧氏體形成速度影響不大。金昌合金鋼板(2)對(duì)奧氏體晶粒大小的影響:大多數(shù)合金元素都有阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用,但影響程度不同。強(qiáng)烈阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有金昌合金鋼板:V、Ti、Nb、Zr等;中等阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有:W、Mn、Cr等;對(duì)晶粒長(zhǎng)大影響不大的元素有:Si、Ni、Cu等;促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大的元素:Mn、P等。鋁鋅(鍍鋅)合金鋼板為基本材料鋁鋅(鍍鋅)合金鋼板為基本材料2.合金元素對(duì)過冷奧氏體分解轉(zhuǎn)變的影響除Co外,金昌合金鋼板幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性,推遲珠光體類型組織的轉(zhuǎn)變,使C曲線右移,即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有:Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。金昌合金鋼板必須指出,加入的合金元素,只有完全溶于奧氏體時(shí),才能提高淬透性。如果未完全溶解,則碳化物會(huì)成為珠光體的核心,反而降低鋼的淬透性。另外,兩種或多種合金元素的同時(shí)加入(如鉻錳鋼、鉻鎳鋼等),比單個(gè)元素對(duì)淬透性的影響要強(qiáng)得多。除Co、Al外,多數(shù)合金元素都使Ms和Mf點(diǎn)下降。其作用大小的次序是:Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用強(qiáng),金昌合金鋼板Si實(shí)際上無影響。Ms和Mf點(diǎn)的下降,使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過多時(shí),可進(jìn)行冷處理(冷至Mf點(diǎn)以下),以使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;或進(jìn)行多次回火,這時(shí)殘余奧氏體因析出合金碳化物會(huì)使Ms、Mf點(diǎn)上升,并在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體(即發(fā)生所謂二次淬火)。3.合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響(1)提高回火穩(wěn)定性合金元素在回火過程中推遲馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變(即在較高溫度才開始分解和轉(zhuǎn)變),提高鐵素體的再結(jié)晶溫度,使碳化物難以聚集長(zhǎng)大,因此提高了鋼對(duì)回火軟化的抗力,即提高了鋼的回火穩(wěn)定性。提高回火穩(wěn)定性作用較強(qiáng)的合金元素有:V、Si、Mo、W、Ni、Co等。(2)產(chǎn)生二次硬化一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時(shí),金昌合金鋼板硬度不是隨回火溫度升高而單調(diào)降低,而是到某一溫度(約400℃)后反而開始增大,并在另一更高溫度(一般為550℃左右)達(dá)到峰值。這是回火過程的二次硬化現(xiàn)象,金昌合金鋼板它與回火析出物的性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)回火溫度低于450℃時(shí),鋼中析出滲碳體;在450℃以上滲碳體溶解,鋼中開始沉淀出彌散穩(wěn)定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等,,使硬度重新升高,稱為沉淀硬化。回火時(shí)冷卻過程中殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的二次淬火所也可導(dǎo)致二次硬化。金昌合金鋼板(3)增大回火脆性和碳鋼一樣,合金鋼也產(chǎn)生回火脆性,而且更明顯。這是合金元素的不利影響。在450℃-600℃間發(fā)生的第二類回火脆性(高溫回火脆性)主要與某些雜質(zhì)元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴(yán)重偏聚有關(guān),多發(fā)生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。這是一種可逆回火脆性,回火后快冷(通常用油冷)可防止其發(fā)生。鋼中加入適當(dāng)Mo或W(0.5%Mo,1%W)也可基本上這類脆性。合金元素對(duì)鋼的機(jī)械性能的影響提高鋼的強(qiáng)度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強(qiáng)度,就要設(shè)法增大位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力。金屬中的強(qiáng)化機(jī)制主要有固溶強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、第二相(沉淀和彌散)強(qiáng)化。合金元素的強(qiáng)化作用,正是利用了這些強(qiáng)化機(jī)制。1.對(duì)退火狀態(tài)下鋼的機(jī)械性能的影響結(jié)構(gòu)鋼在退火狀態(tài)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(qiáng)化作用,提高強(qiáng)度和硬度,但同時(shí)降低塑性和韌性。2.對(duì)退火狀態(tài)下鋼的機(jī)械性能的影響由于合金元素的加入降低了共析點(diǎn)的碳含量、使C曲線右移,金昌合金鋼板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(qiáng)度增加,塑性下降。但是在退火狀態(tài)下,合金鋼沒有很大的優(yōu)越性。由于過冷奧氏體穩(wěn)定性增大,合金鋼在正火狀態(tài)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(qiáng)度大為增加。Mn、Cr、Cu的強(qiáng)化作用較大,而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結(jié)構(gòu)鋼的實(shí)際含量)下影響很小。3.對(duì)淬火、回火狀態(tài)下鋼的機(jī)械性能的影響合金元素對(duì)淬火、回火狀態(tài)下鋼的強(qiáng)化作用顯著,因?yàn)樗浞掷昧巳康乃姆N強(qiáng)化機(jī)制。淬火時(shí)形成馬氏體,回火時(shí)析出碳化物,造成強(qiáng)烈的第二相強(qiáng)化,同時(shí)使韌性大大改善,故獲得馬氏體并對(duì)其回火是鋼的經(jīng)濟(jì)和有效的綜合強(qiáng)化方法。金昌合金鋼板合金元素加入鋼中,首要的目的是提高鋼的淬透性,保證在淬火時(shí)容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩(wěn)定性,使馬氏體的保持到較高溫度,使淬火鋼在回火時(shí)析出的碳化物更細(xì)小、均勻和穩(wěn)定。這樣,在同樣條件下,合金鋼比碳鋼具有更高的強(qiáng)度。合金元素對(duì)鋼的工藝性能的影響1.合金元素對(duì)鋼鑄造性能的影響固、液相線的溫度愈低和結(jié)晶溫區(qū)愈窄,其鑄造性能愈好。合金元素對(duì)鑄造性能的影響,主要取決于它們對(duì)Fe-Fe3C相圖的影響。