第七章工业用钢
习题参考答案
一、解释下列名词
1非合金钢（或碳素钢简称碳钢）：是指含碳量在0.0218%?2.11%之间并含有少量Si、Mn P、S等杂质元素的铁碳合金。
低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%勺合金钢。
合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。
合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。
2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。
合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。
轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。
不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。
耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。
3、热硬性（或称红硬性）：钢在高温下保持高硬度的能力。
回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。
二次硬化：含W Mo V、Cr等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。
二、填空题
1、Ni、Mn C、N、Cu等元素能扩大Fe-Fe s C相图的丫区，使临界点A4上升 ,A3_ 下降。
2、W18Cr4\^是高速钢，W勺主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，
V的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余
奥氏体。
3、含Cr、Mn的合金结构钢淬火后在550-600 C回火后，将出现第二类回火脆性。
4、易切削钢中常用的附加元素有P 、S 、_Pb_、_Ca_,这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。
5、对40Cr钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应一水中冷却，目的是防止第二类回火脆
性。
6、以铅浴等温处理的冷拉弹簧钢丝，经绕制成弹簧后应进行
去应力退火处理，而不需
象热轧弹簧那样要进行淬火处理。
7、滚动轴承钢预先热处理球化退火的目的在于降低钢的硬度，以利切削加工，并为零件的最终热处理作组织准备。
8、按化学成份分类，就含碳量而言，渗碳钢属低碳钢，调质钢属中碳钢，轴承钢属高碳钢。
9、以T12钢制造的工模具经预先热处理球化退火后应获得P+ Fe3C组织，其组织中的渗碳体（Fe3C）呈球状或粒状。
10、高速钢W18CrV中合金元素W的作用是提高钢的红硬性（热硬性）；Cr的作用是提高淬透性；V 的作用是细化晶粒。高速钢的锻造不仅是为了成型，而且是为了改善碳化
物。高速钢淬火后需经550?570C三次回火，回火后其组织由回火马氏体（M回）、细粒
状碳化物及少量残余奥氏体（Ar）构成，其性能具有高硬度、高耐磨性、高红硬性。
11、含W Mo V、Cr等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为_马氏体，淬火钢的硬度上升，这种现象称为二次硬化。
12、简述下列合金元素的主要作用：
⑴Cr在40Cr钢中主要起提高淬透性作用；在1Cr13钢中主要起提高耐蚀性作用；
⑵Ti在20CrMnTi钢中主要起细化晶粒作用；在1Cr18Ni9Ti钢中主要起提高耐蚀性作用。
13、金属腐蚀一般包括化学腐蚀及电化学腐蚀，前者受化学反应腐蚀，后者受原电池作用腐蚀，
腐蚀过程有电流产生。
14、根据组织分类，4Cr13属马氏体不锈钢；Cr17属铁素体不锈钢；0Cr18Ni9Ti 属奥氏体不锈钢。
15、提高18-8型不锈钢防腐蚀性能的常用热处理方法有固溶处理、稳定化处理及去应力处理等三种。
16、耐磨钢ZGMn13水韧处理后应获得单一的单一的奥氏体组织，该组织具有高冲击韧性性能，主要用于受强烈冲击磨损的零件。
17、二次硬化效应产生的原因，一是回火时析出碳化物，二是大量的残余奥氏体转变为马氏体。
18、红硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力。
三、简答题
1、何谓调质钢？为什么调质钢的含碳量均为中碳？合金调质钢中常含哪些合金元素？它们在调质钢中起什么作用？
答：通常把经调质处理后才使用的钢称为调质钢。从碳含量上看，低碳钢在淬火及低温回火状态虽具有良好的综合机械性能，但它的疲劳极限低于中碳钢，淬透性也不如中碳钢。高碳钢虽然强度高，但它的韧性及塑性很低。因此，调质钢的含碳量均为中碳。
合金调质钢中常含合金元素有铬、锰、镍、硅、钼、钨、钒、铝、钛等。合金调质钢的主加元素有铬、锰、镍、
硅等, 以增加淬透性。它们在钢中除增加淬透性外，还能强化铁素体, 起固溶强化作用。辅加元素有钼、钨、钒、铝、钛等。钼、钨的主要作用是防止或减轻第二类回火脆性，并增加回火稳定性；钒、钛的作用是细化晶粒；加铝能加速渗氮过程。
2、 W18Cr4V钢的A ci约为820 C,若以一般工具钢A ci+30-50 C常规方法来确定淬火加热温度，在最终热处理后能否达到高速切削刃具所要求的性能？为什么？
答：若以一般工具钢Aci+30-50 C常规方法来确定W18Cr4^B淬火加热温度，在最终热处理后不能达到高速切削刃具所要求的性能。因为若按常规方法来确定淬火加热温度，则合金碳化物不易溶解，不能满足在高速切削时刀具应保持红硬性、高耐磨性的要求。为使奥氏体得到足够的合金化，必须加热到远远大于A ci的温度，既1280 C左右。
3、合金元素Mn Cr、W Mo V、Ti、Zr、Ni对钢的C曲线和M S点有何影响？将引起钢在热处理、组织和性能方面的什么变化？
答：除Co以外，大多数合金元素都增加奥氏体的稳定性，使C曲线右移。非碳化物形
成元素Al、Ni、Si、Cu等不改变C曲线的形状，只使其右移，碳化物形成元素Mn Cr、Mo
W等除使C曲线右移外，还将C曲线分裂为珠光体转变的贝氏体转变两个C曲线，并在此二
曲线之间出现一个过冷奥氏体的稳定区。除Co Al夕卜，其他合金元素均使Ms点降低，残余
奥氏体量增多。
由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、使C曲线右移，从而使退火状态组织中的
珠光体的比例增大, 使珠光体层片距离减小, 这也使钢的强度增加, 塑性下降。由于过冷奥氏体稳定性增大，合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体，或贝氏体甚至马氏体组织，从而强度大为增加。Mn Cr、Cu的强化作用较大，而Si、Al、V、Me等在一般含
量（例如一般结构钢的实际含量）下影响很小。合金元素都提高钢的淬透性，促进马氏体的形成，使强度大为增加但焊接性能变坏。
4、为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？与碳钢比较，合金钢有何优点？
答：碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，出现内外性能不均，对于一些大型
的机械零件，（要求内外性能均匀），就不能采用碳钢制作，比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造。
⑴ 如上所述合金钢的淬透性高
⑵ 合金钢回火抗力高
碳钢淬火后，只有经低温回火才能保持高硬度，若其回火温度超过200 C,其硬度就显
著下降。即回火抗力差，不能在较高的温度下保持高硬度，因此对于要求耐磨，切削速度较高，刃部受热超过
200C的刀具就不能采用碳钢制作而采用合金钢来制作。
⑶ 合金钢能满足一些特殊性能的要求
如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性（低温下高韧性）。
5、有甲、乙两种钢，同时加热至1150 C,保温两小时，经金相显微组织检查，甲钢奥氏体晶粒度为3 级，乙钢为6 级。由此能否得出结论：甲钢是本质粗晶粒钢，而乙钢是本质细晶粒钢？
答：不能。本质晶粒度是在930 ± 19C ,保温3~8小时后测定的奥氏体晶粒大小。本质细
晶粒钢在加热到临界点Ai以上直到930 C晶粒并未显著长大。超过此温度后，由于阻止晶粒
长大的难溶质点消失，晶粒随即迅速长大。1150 C超过930C，有可能晶粒随即迅速长大，所以不能的出结论甲钢是本质粗晶粒钢，而乙钢是本质细晶粒钢。
6、某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（HRC>50,而心部具有良好的韧
性（Ak>40J）,原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂
库存的45钢已用完，只剩15钢，拟用15 钢代替。试说明：
⑴ 原45 钢各热处理工序的作用；
⑵ 改用15 钢后，应按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？
⑶ 改用15 钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺？
答：⑴ 正火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性；调质处理可获得高的综合机械性能和疲劳强度；局部表面淬火及低温回火可获得局部高硬度和耐磨性。
⑵ 不能。改用15 钢后按原热处理工序会造成心部较软，表面硬，会造成表面脱落。
⑶ 渗碳。
7、选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，并且钢材具有足够的淬透
性）：
⑴某机床变速箱齿轮（模数m=4）,要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选
用45 钢；
⑵ 某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴径部分要求耐磨（50?55HRC,材料
选用45 钢；
⑶ 镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面
有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoALA。
答：⑴下料T锻造T正火T粗加工T精加工T局部表面淬火+低温回火T精磨T成品
⑵下料T锻造T正火T粗加工T调质T精加工T局部表面淬火+低温回火T精磨T成
品
⑶下料T锻造T退火T粗加工T调质T精加工T氮化T研磨T成品
8、拟用T10 制造形状简单的车刀，工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工
⑴ 试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用；
⑵ 指出最终热处理后的显微组织及大致硬度；
⑶ 制定最终热处理工艺规定(温度、冷却介质)
答：⑴ 工艺路线为：锻造—球化退火—机加工—淬火后低温回火—磨加工。球化退火处理使碳化物球化，消除应力，调整硬度，改善切削加工性，为淬火做组织准备组织；淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应力。
⑵ 终热处理后的显微组织为回火马氏体，大致的硬度60HRC。
⑶T10车刀的淬火温度为780 C左右，冷却介质为水；回火温度为150 C?250 C。
9、车床主轴要求轴颈部位的硬度为56?58HRC其余处为20?24HRC其加工工艺路线
为：锻造－正火－机加工－轴颈表面淬火+低温回火－磨加工，请指出：
(1) 主轴应选用何种材料?
(2) 正火、表面淬火及低温回火的目的和大致工艺；
(3) 轴颈表面处的组织和其余部位的组织。
答：⑴ 选用40Cr 调质钢
⑵ 正火的目的：① 改善锻造组织，消除缺陷，细化晶粒；②调整硬度、便于切削加工。正火工艺：淬火温度
850° C 空冷表面淬火+低温回火的目的：获得回火M 组织，提高耐磨性能。
表面淬火+低温回火工艺：淬火温度850 ° C油冷，回火温度170 ° C
⑶ 轴颈表面处的组织为回火M。其余部位的组织为索氏体S。
10、现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个，为了使齿面具有高的硬度和耐磨性，试问各进行
何种热处理?并比较它们经热处理后在组织和性能上有何不同?
答：低碳钢进行的热处理工艺：渗碳直接淬火+低温回火表面组织为：回火M+碳化
物
中碳钢进行的热处理工艺：调质处理+表面淬火+低温回火组织为：回火M
11 、请为下列钢号选择合适的用途及最终热处理：20、45、65Mn、T12A、20CrMnTi、40Cr、
Q235、Q345、HT300、KTH350-10、QT600-3、Y40Mn、Crl2MoV、GCrl5、ZGMnl3-4 、
9SiCr 、3Crl3 、5CrNiMo、W18Cr4V、1 Crl8Ni9Ti 、60Si2Mn。
供选用实例：机床床身、缝纫机零件、柴油机曲轴、汽车差速器壳、坦克履带、机床主
轴、锉刀、机车齿轮、汽车传动轴、桥梁、丝锥、铣刀、小型弹簧、冷冲压件、汽车板簧、
钢筋、螺纹搓丝板、热锻模、加热炉管、医疗器械。
滚动轴承的滚动体、
解答：
20 钢：制作冷冲压件无需热处理
45 钢：制作机床主轴最终热处理：淬火+ 高温回火
65Mn 钢：制作小型弹簧最终热处理：淬火+ 中温回火
T12A 钢：制作锉刀最终热处理：淬火+低温回火
20CrMnTi 钢：制作机车齿轮最终热处理：渗碳直接淬火+ 低温回火
40Cr 钢：制作汽车传动轴最终热处理：淬火+高温回火
Q235 钢：制作钢筋无需热处理
Q345 钢：制作桥梁无需热处理
HT300 铸铁：制作机床床身无需热处理
KTH350-10 铸铁：制作汽车差速器壳无需热处理
QT600-3 铸铁：制作柴油机曲轴调质处理
Y40Mn 钢
Crl2MoV 钢：制作螺纹搓丝板最终热处理：①一次硬化法淬火+低温回火
②二次硬化法淬火+高温回火
GCrl5 钢：制作滚动轴承的滚动体最终热处理：淬火+ 低温回火
ZGMnl3-4 铸钢：制作坦克履带最终热处理：水韧处理（1100° C 水淬）
9SiCr 钢：制作丝锥最终热处理：淬火+低温回火
3Crl3 钢：制作医疗器械最终热处理：淬火+低温回火
5CrNiMo 钢：制作热锻模最终热处理：淬火+高温回火
W18Cr4V 钢：制作铣刀最终热处理：淬火+三次高温回火
1 Crl8Ni9Ti 钢：制作加热炉管最终热处理：固溶处理（920?1150 ° C水冷）
60Si2Mn 钢：制作汽车板簧最终热处理：淬火+中温回火
12、表面淬火的目的是什么？常用的表面淬火方法有哪几种？比较它们的优缺点及应用范围。并说明表面淬火前应采用何种预先热处理。
答：表面淬火的目的是使工件表层得到强化，使它具有较高的强度，硬度，耐磨性及疲劳极限，而心部为了能承受冲击载荷的作用，仍应保持足够的塑性与韧性。常用的表面淬火方法有：⑴ 感应加热表面淬火；⑵ 火焰加热表面淬火。
感应加热表面淬火是把工件放入有空心铜管绕成的感应器（线圈）内，当线圈通入交变电流后，立即产生交变磁场，在工件内形成“涡流”，表层迅速被加热到淬火温度时而心部仍接近室温，在立即喷水冷却后，就达到表面淬火的目的。
火焰加热表面淬火是以高温火焰为热源的一种表面淬火法。将工件快速加热到淬火温度，在随后喷水冷却后，获得所需的表层硬度和淬硬层硬度。
感应加热表面淬火与火焰加热淬火相比较有如下特点:
⑴ 感应加热速度极快, 只要几秒到几十秒的时间就可以把工件加热至淬火温度,: 而且淬火加热温度高（AC3以上80~150C ）。
⑵ 因加热时间短, 奥氏体晶粒细小而均匀, 淬火后可在表面层获得极细马氏体, 使工件表面层较一般淬火硬度高2?3HRC且脆性较低。
⑶ 感应加热表面淬火后, 淬硬层中存在很大残余压应力, 有效地提高了工件的疲劳强, 且变形小, 不易氧化与脱碳。
⑷ 生产率高, 便于机械化、自动化, 适宜于大批量生产。
但感应加热设备比火焰加热淬火费用较贵, 维修调整比较困难, 形状复杂的线圈不易制造
表面淬火前应采用退火或正火预先热处理。
13、化学热处理包括哪几个基本过程？常用的化学热处理方法有哪几种？答：化学热处理是把钢制工件放置于
某种介质中，通过加热和保温，使化学介质中某些
元素渗入到工件表层，从而改变表层的化学成分，使心部与表层具有不同的组织与机械性能。
化学热处理的过程：
⑴ 分解：化学介质要首先分解出具有活性的原子；
⑵ 吸收：工件表面吸收活性原子而形成固溶体或化合物；
⑶ 扩散：被工件吸收的活性原子，从表面想内扩散形成一定厚度的扩散层。常用的化学热处理方法有：渗碳、
氮化、碳氮共渗、氮碳共渗。
14、试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。
答：表面淬火一般适用于中碳钢（0.4~0.5%C）和中碳低合金钢（40Cr、40MnB等），也可用于高碳工具钢，低合金工具钢（如T8、9Mn2V、GCr15 等）。以及球墨铸铁等。它是利用快
速加热使钢件表面奥氏体化，而中心尚处于较低温度即迅速予以冷却，表层被淬硬为马氏体，而中心仍保持原来的退火、正火或调质状态的组织。应用范围：（1）高频感应加热表面淬火
应用于中小模数齿轮、小型轴的表面淬火。（2）中频感应加热表面淬火主要用于承受较大载荷和磨损的零件, 例如大模数齿轮、尺寸较大的曲轴和凸轮轴等。（3）工频感应加热表面淬火工频感应加热主要用于大直径钢材穿透加热和要求淬硬深度深的大直径零件, 例如火车车
轮、轧辘等的表面淬火。
渗碳钢都是含0.15?0.25%的低碳钢和低碳合金钢,如20、20Cr、20CrMnTi、20SiMnVB 等。渗碳层深度一般都在0.5?2.5mm。
钢渗碳后表面层的碳量可达到0.8?1.1%C 范围。渗碳件渗碳后缓冷到室温的组织接近于铁碳相图所反映的平衡组织，从表层到心部依次是过共析组织，共析组织，亚共析过渡层，心部原始组织。
渗碳主要用于表面受严重磨损，并在较大的冲载荷下工作的零件（受较大接触应力）如齿轮、轴类、套角等。
氮化用钢通常是含Al、Cr、Mo等合金元素的钢，如38CrMoAIA是一种比较典型的氮化
钢结构材料清单汇总 一、图纸编号B-1材料，16#普通槽钢 一层:482.2m+二层:471m+三层:99.7m+四层:47.6m 合计:1100.5m 15.3kg/m×1100.5m=16.84T 二、图纸编号B-2、KL-2钢梁，450×180×8×10H型钢 一层:57.5m+二层:185.4m+三层:60.4m+四层:60.9m+五层:14m 合计:378.2m 56.5kg/m×378.2m=21.38T 三、图纸编号B-3钢梁，400×180×8×10H型钢 一层:75.8m+二层:69m+三层:71.6m 合计:216.4m 53.4kg/m×216.4m=11.55T 四、图纸编号KL-1、KL-2，600×250×12×16H型钢 基层:204m+一层:176m+二层:88.8m+三层:64.8m+四层:28.2m 合计:561.8m 119.32kg/m×561.8m=67.03T 五、图纸编号KL-1立柱，300×300×12×12方管 一层:20m+二层:20m+三层:30m+四层:30m 合计:100m 113.04kg/m×100m=11.3T 六、图纸编号KL-5-6-7，500×500×16×16方管 一层:20m+二层:20m+三层:30m+四层:28m 合计:98m 251.2kg/m×98m=24.62T 七、图纸编号KZ-2立柱，300×180×8×12H型钢 一层:40m+二层:40m+三层:64m
合计:144m 52.75kg/m×144m=7.59T 八、图纸编号ZC-1支撑钢梁，300×250×8×12H型钢 一层110.4m+二层:88m+三层:136m 合计:334.4m 65.94kg/m×334.4m=22.05T 九、连接板及肋板、埋板 基层:1.62T+一层:2.57T+二层:5.45T+三层:4.44T+四层:0.49T +五层:0.82T 合计:15.39T 十、标志杆材料：Φ600×10圆管 147.89kg/m×30m 合计：4.44T 十一、钢结构专用连接螺栓（10.9级） 1、屋面基层基础螺栓1200mm×Φ25，100套 2、一层连接螺栓Φ20×50 1796套 3、二层连接螺栓Φ20×50 2977套 4、三层连接螺栓Φ20×50 1892套 5、四层连接螺栓Φ20×50 540套 6、五层连接螺栓Φ20×50 220套 合计：7525套 螺栓合计：7525套 钢材合计：一+二+三+四+五+六+七+八+九+十=201.83T
第七章工业用钢 习题参考答案 一、解释下列名词 1、非合金钢(或碳素钢简称碳钢)：是指含碳量在0.0218%～2.11%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。 低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。 合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。 合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。 2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。 合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。 轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。 不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。 耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。 3、热硬性(或称红硬性)：钢在高温下保持高硬度的能力。 回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。 二次硬化：含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。 二、填空题 1、Ni、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大Fe-Fe3C 相图的γ区，使临界点A4_上升__，A3_下降_。 2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余奥氏体。 3、含Cr、Mn 的合金结构钢淬火后在550～600℃回火后，将出现第二类回火脆性。 4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、__S__、_Pb_、_Ca_，这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。 5、对40Cr 钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应水中冷却，目的是防止第二类回火脆性。
^. 第七章工业用钢 习题参考答案 一、解释下列名词 1、非合金钢 ( 或碳素钢简称碳钢 ) ：是指含碳量在 0.0218%～ 2.11%之间并含有少量 Si 、Mn、P、 S等杂质元素的铁碳合金。 低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。 合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。 合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一 些化学元素。 2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。 合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。 轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。 不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。 耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。 3、热硬性 ( 或称红硬性 ) ：钢在高温下保持高硬度的能力。 回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。 二次硬化：含 W、 Mo、 V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体 转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。 二、填空题 1、Ni 、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大 3 A4_上升 __，A3_ Fe-Fe C 相图的γ区，使临界点 下降 _ 。 2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余 奥氏体。 3、含 Cr、 Mn 的合金结构钢淬火后在550～600℃回火后，将出现第二类回火脆性。 4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、 __S__、_Pb_、 _Ca_，这类元素在钢中的主要 作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。 5、对 40Cr 钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应水中冷却，目的是防止第二类 回火脆性。
第六章金属材料 一、填空题（在空白处填上正确的内容） 1、合金工具钢的牌号与合金结构钢的区别仅在于用一位数字来表示钢中平均含碳量的 ________，当含碳量________时，则不予标出。 答案：千分之几、大于或等于1.0% 2、影响铸铁石墨化的主要因素是铸铁的________和________。 答案：化学成分、冷却速度 3、黄铜是________合金。 答案：铜锌 4、调质钢的碳含量为0.25～0.5％，主加元素通常为Cr、________、Si、________，辅加元素的作用分别为：Mo、W、V、Ti、B，热处理原则为________。 答案：Ni、Mn、淬火＋高温回火 5、在机械制造中常用的特殊性能钢有________钢、耐热钢和________钢。 答案：不锈、耐磨 6、铝合金按其成分和工艺特点分为形变铝合金和________。 答案：铸造铝合金 7、碳钢的________可以满足一般机械和工具的要求，故在机械制造中应用广泛。 答案：力学性能 8、影响铸铁石墨化主要因素是铸铁的________和________。 答案：化学成分、冷却速度 9、合金调质钢的含碳量在________之间，合金调质钢的典型热处理工艺是________，处理后获得________组织，使零件具有优良的综合力学性能。 ） 答案：0.25%～0.5%、调质处理（淬火+高温回火）、回火索氏体（S 回 10、磷在常温下能溶入铁素体，使钢的强度、硬度增加，但塑形和韧性显著下降，尤其在低温更为严重。这种在低温时使钢严重变脆的现象叫________。 答案：冷脆 11、从不锈钢合金化原理来看，要提高金属的抗蚀能力，一方面要尽量使合金________，另一方面是________。 答案：呈单一的均匀的组织、提高合金的电极电位 12、铝合金按其成分和工艺特点分为形变铝合金和________。 答案：铸造铝合金 13、铸铁中的碳和硅是________（促进或阻碍）石墨化的元素，锰是________（促进或阻碍）石墨化的元素。 答案：促进、阻碍 14、铝合金的时效方法可分为________和________两种。 答案：人工时效、自然时效 15、铸铁中的碳和硅是________（促进或阻碍）石墨的化元素，锰是________（促进或阻碍）石墨化的元素。 答案：促进、阻碍
金属材料学习题与思考题 第七章铸铁 1、铸铁与碳钢相比，在成分、组织和性能上有什么区别？ （1）白口铸铁：含碳量约2.5%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，由于有大量硬而脆的Fe3c，白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料 （2）灰口铸铁；含碳量大于4.3％，铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。（3）钢的成分要复杂的多，而且性能也是各不相同钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等，而且钢还根据品质分类为①普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）②优质钢（P、S均≤0.035%）③高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）按照化学成分又分①碳素钢：.低碳钢（C≤0.25%）.中碳钢（C≤0.25~0.60%）.高碳钢（C≤0.60%）。 ②合金钢：低合金钢（合金元素总含量≤5%）.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 2、C、Si、Mn、P、S元素对铸铁石墨化有什么影响？为什么三低（C、Si、Mn低）一高（S高）的铸铁易出现白口？ （1）合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素，顺序为： Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B等。其中，Nb为中性元素，向左促进程度加强，向右阻碍程度加强。C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素，为综合考虑它们的影响，引入碳当量CE = C% + 1/3Si%，一般CE≈4%，接近共晶点。S是强烈阻碍石墨化元素，降低铸铁的铸造和力学性能，控制其含量。 （2）铸铁的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接过程中易产生白口组织和裂纹。 白口组织是由于在铸铁补焊时，碳、硅等促进石墨化元素大量烧损，且补焊区冷速快，在焊缝区石墨化过程来不及进行而产生的。白口铸铁硬而脆，切削加工性能很差。采用含碳、硅量高的铸铁焊接材料或镍基合金、铜镍合金、高钒钢等非铸铁焊接材料，或补焊时进行预热缓冷使石墨充分析出，或采用钎焊，可避免出现白口组织，。 3、铸铁壁厚对石墨化有什么影响？冷速越快，不利于铸铁的石墨化，这主要取决于浇注温度、铸型材料的导热能力及铸件壁厚等因素。冷速过快，第二阶段石墨化难以充分进行。 4、石墨形态是铸铁性能特点的主要矛盾因素，试分别比较说明石墨形态对灰铸铁和球墨铸铁力学性能及热处理工艺的影响。墨的数量、大小和分布对铸铁的性能有显著影响。如片状石墨，数量越多对基体的削弱作用和应力集中程度越大。 石墨形状影响铸铁性能：片状、团絮状、球状。对于灰铸铁，热处理仅能改变基体组织，改变不了石墨形态，热处理不能明显改善灰铸铁的力学性能。 球墨铸铁是石墨呈球体的灰铸铁，简称球铁。由于球墨铸铁中的石墨呈球状，对基体的割裂作用大为减少，球铁比灰铸铁及可锻铸铁具有高得多的强度、塑性和韧性。 5、球墨铸铁的性能特点及用途是什么？ 球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等.。 珠光体型球墨铸铁——柴油机的曲轴、连杆、齿轮；机床主轴、蜗轮、蜗杆；轧钢机的轧辊；水压机的工作缸、缸套、活塞等。铁素体型球墨铸铁——受压阀门、机器底座、汽车后桥壳等。 6、和刚相比，球墨铸铁的热处理原理有什么异同？ 球墨铸铁的热处理主要有退火、正火、淬火加回火、等温淬火等。 7、HT200、HT350、KTH300-06、QT400、QT600各是什么铸铁？数字代表什么意义？各具有什么样的基体和石墨形态？说明他们的力学性能特点及用途。
常用钢材的分类和用途 1、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。 钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。 2、钢材的生产方法 大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不钢材同以分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有： 轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺钢材寸较大的材料。 拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。 挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材 一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢材钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁钢材为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和钢材制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件钢材，这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在钢材炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直钢材接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢材钢属于黑色金属但钢
钢材主要是5种类型：建材、板材、管材、型材和原材料。建材又分为两种：螺纹钢、线材 1.定义：热轧带肋钢筋的牌号由HRB和牌号的屈服点的最小值构成。 2.分类：钢筋混凝土用钢筋按外形分为：光圆钢筋和变形钢筋，按交货状态分为：直条和盘圆。 光圆钢筋实际上就是普通低碳钢的小圆钢和盘钢。变形钢筋是表面带肋的钢筋，带有两道纵肋和沿长度方向分布的横肋，横肋的形状有人字形，月牙形，螺旋形。 3.规格：8.10.12.1 4.16.18.20.22.2 5.28.32.3 6.40.50mm 4.含钒新三级螺纹钢的优点：经济，强度高、韧性好，易焊接，抗震，施工方便。 5.交货定尺：9米和12米定尺。 二、线材 圆钢 1.定义：截面呈圆形的实心长条钢铁。 2.分类：热轧，锻制，冷拉 3.规格：10.12.1 4.16.18.20.22.2 5.28.30.32.34.35.3 6.38.40.42mm 4.钢种：Q215,Q235 线材 1.定义：直径5-10mm的热轧圆钢和10mm以内的螺纹钢统称为线材。 2.分类：普通低碳钢轧盘条，电焊盘条，爆破线用盘条，调制螺纹盘条，优质盘条。 3.用途：钢筋混凝土的配筋和焊接构件或再加工原料，螺栓，螺钉等。 普线
1.定义：普通低碳钢热轧圆盘条 2.规格：普线的规格：6.5mm,8mm,10mm 盘螺：6mm,8mm,10mm 3.普线与高线的区别： 高线是采用高速线材轧机进行轧制，生产节奏快，速度在80-160米/秒，盘重大，包装比较紧匝，漂亮，表面光洁度好，一捆线材只有一个接头，一捆线材是整的没有断开。 普线在普通轧机上轧制，速度在20-60米/秒，一捆线材有4-6个接头，包装较松，凌乱。 优质线材 1.定义：优质碳素结构钢热轧盘条。 2.规格：08f、10、35mn、50mn、65、75mn 钢绞线 1.材质：SWRS82B 2.分类：镀锌钢绞线，预应力钢绞线 3.用途：镀锌钢绞线主要能用于承力索，拉线，加强芯等。 预应力钢绞线主要用于铁路轨枕，高速公路，桥梁，城市立交等。 硬线：含碳量较高的优质碳素钢盘条 1.材质：45#.50# 2.用途：主要用于生产碳素结构钢丝，胎圈钢丝，钢丝绳等。 齿轮钢：材质：20CrMnTi 用途：生产各种齿轮和机械零件 轴承钢：
第六章工业用钢 以铁为主要元素,碳的质量分数一般在2%以下,并含有其他元素的材料称为钢. 按照化学成分分为:碳钢和合金钢两大类。碳钢:指碳含量wc<2.11%的铁碳合金。 合金钢:指为改善钢的组织、性能,在冶炼时特意加入合金元素的钢。 钢材及其生产过程 一、钢铁材料的生产过程 铁矿石生铁钢锭型材铸铁 轧制、挤压、拉拔、锻造等压力加工方法1、生铁的冶炼 原料:铁矿石 燃料:焦炭 熔剂:石灰石 设备:高炉2、钢的冶炼原料:生铁、废钢燃料:焦炭熔剂:石灰石;氧化剂,脱氧剂设备:电弧炉 (钢板、型 钢、钢管 高炉
电弧炉 第一节碳钢 一、碳钢中的长存杂质元素及其作用 碳钢中除铁以外的主要元素是碳,其它长存的杂质元素有硅、锰、硫、磷等,还有熔炼中夹杂进入的氧、氢、氮等气体元素。 1、有益元素 锰——能溶于 F ,使 F 强化,也能溶于渗碳体,提高其硬度; 能增加并细化 P ,从而提高钢的强度和硬度; 可与 S 形成 MnS ,以消除硫的有害作用。硅——能溶于 F 使之强化,从而使钢的强度、硬度、弹性都得到提高。 2. 有害元素: 硫——形成低熔点的 FeS ,使钢产生热脆。 热脆:FeS 与 Fe 形成的熔点(985 ℃共晶体分布在晶界上当钢加热到 1000-1200℃进行锻压或轧制时, 由于晶界上的共晶体已经熔化,使钢在晶界开裂。这种现象称。
磷——部分溶于 F 形成固溶体,部分在结晶时形成脆性很大的 Fe 3 P ,使钢在室温下的塑、韧性急剧下降。冷脆:低温时由磷导致钢严重变形的现象称钢的通常钢材的质量等级以硫磷含量的控制来划分 3. 气体元素(钢中有害元素 : N :钢中过饱和 N 在常温放置过程中会发生时效脆化。加 Ti 、 V 、 Al 等元素可消除时效倾向。 O :钢中的氧化物易成为疲劳裂纹源。 H :原子态的过饱和氢时将降低韧性 , 引起氢脆。当氢在缺陷处以分子 态析出时,会产生很高内压, 形成微裂纹,其内壁为白色, 称白点或发裂。钢中白点 O 、 H 、 N 三种气体元素在高温时融入钢液,而在固态钢中溶解度极小,冷却时来不及溢出而积聚在组织中形成高压细微气孔,使钢的塑性、韧性和疲劳强度急剧降低,严重时会造成裂纹、脆断,是必须严格控制的有害元素。 二、碳钢的分类、牌号和用途 (一碳钢的分类 1、按碳的含量分类: (1低碳钢 wc=0.08%~0.25%, 塑性好,多用作冲压、焊接和渗碳工件。 (2中碳钢 wc=0.25%~0.6%,
钢结构房屋材料要求 （上海铂派实业） 1、强度 钢材的强度指标由弹性极限σe，屈服极限σy，和抗拉极限σu，设计时以钢材的屈服强度为基础，屈服强度高可以减轻结构的自重，节省钢材，降低造价。抗拉强度σu即是钢材破坏前所能承受的最大应力，此时的结构因塑性变形很大而失去使用性能，但结构变形大而不垮，满足结构抵抗罕遇地震时的要求。…σu/σy值的大小，可以看作钢材强度储备的参数。 2、塑性 钢材的塑性一般指应力超过屈服点后，具有显著的塑性变形而不断裂的性质。衡量钢材塑性变形能力的主要指标是伸长率δ和断面收缩率ψ。 3、冷弯性能 钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力。钢材的冷弯性能是用冷弯实验来检验钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形性能。 4、冲击韧性 钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下，断裂过程中吸收机械动能的一种能力，是衡量钢材抵抗冲击荷裁作用，可能因低温、应力集中，而导致脆性断裂的一项机械性能。一般通过标准试件的冲击试验来获得钢材的冲击韧性指标。 5、焊接性能 钢材的焊接性能是指在—定的焊接工艺条件下，获得性能良好的焊接接头。焊接性能可分为焊接过程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能两种。焊接过程中的焊接性能是指焊接过程中焊缝及焊缝附近金属不产生热裂纹或冷却不产生冷却收缩裂纹的敏感性。焊接性能好，是指在一定焊接工艺条件下，焊缝金属和附近母材均不产生裂纹。使用性能上的焊接性能是指焊缝处的冲击韧性和热影响区内延性性能，要求焊缝及热影响区内钢材的力学性能不低于母材的力学性能。我国采用焊接过程的焊接性能试验方法，也采用使用性使用性质上的焊接性能试验方法。 6、耐久性 影响钢材耐久性的因素很多。首先是钢材的耐腐蚀性差，必须采取防护措施，防止钢材腐蚀生锈。防护措施有：定期对钢材油漆维护，采用镀锌钢材，在有酸，碱，盐等强腐蚀介质条件下，采用特殊防护措施，如海洋平台结构采用“阳极保护”措施防止导管架腐蚀，在导管架上固定上锌锭，海水电解质会自动先腐蚀锌锭，从而达到保护钢导管架的功能。其次由于钢材在高温和长期荷载作用下，其破坏强度比短期强度降低较多，故对长期高温作用下的钢材，要测定持久强度。钢材随时间推移会自动变硬、变脆、即“时效”现象。对低温荷载作用下的钢材要检验其冲击韧性。[ （上海铂派实业）
v1.0可编辑可修改钢结构工程质量查验及竣工验收资料基本内容 检查地点 序 一、需要查验资料名称份 钢结构加工施工现 号数 厂场 1 质量保证资料目录√ 2 技术交底记录√√ 3 扭矩扳手标定记录√ 4 高强度螺栓施工记录（终拧扭矩（梅花头）检查记录等）√ 5 钢结构矫正施工记录√√ 6 钢零部件边缘加工施工记录√ 7 钢吊车梁（桁架）挠度检查记录；钢屋架、桁架、钢梁、 吊车梁等垂直度和侧向弯曲检测报告 √ 8 网架节点承载实验报告√ 9 单层（多层及高层）钢结构主体结构整体垂直度检测报告√ 10 钢构工程使用原材料进场有关项目检查记录√ 11 特种工上岗证书（复印件）√√ 12 焊接工艺评定报告√ 13 焊缝的焊前预热、焊后热处理工艺评定记录√ 14 钢结构（零件及部件加工）分项工程质量验收记录√ 15 钢结构（构件组装）分项工程质量验收记录√√ 16 钢结构（构件焊接）分项工程质量验收记录√ 17 钢构件抛丸除锈质量检查记录√ 18 钢结构（防腐涂料涂装）分项工程质量验收记录√√ 19 钢结构（防火涂料涂装）分项工程质量验收记录√ 20 钢结构（预拼装）分项工程质量验收记录√√ 21 钢构件外形尺寸主要项目检查记录（柱、梁、支撑、桁架√
v1.0 可编辑可修改等） 22 对接焊缝、完全熔透组合焊缝尺寸及外观质量检查记录√ 23 部分焊透组合焊缝、角焊缝外形尺寸及外观质量检查记录√ 24 焊接材料的烘熔记录（焊条）√√ 25 墙架、檩条、支撑系统构件制作外形尺寸检查记录√ 26 钢结构预拼装主控项目检查记录（梁、桁架）√ 27 钢结构预拼装主控项目检查记录（多节柱、管构件）检测 √记录 27 钢结构分部（子分部）工程有关安全及功能的检验和见证 检测项目记录汇总表 √28 钢结构分部（子分部）工程观感质量检查记录√√ 检查地点 序份 二、竣工需要资料名称钢结构加工施工现号数 厂场 1 钢结构工程概况√ 2 施工组织设计、施工方案及审批文件√ 3 图纸设计变更、会审记录√ 4 质量保证资料目录√√ 5 钢构件出厂合格证√ 6 原（辅）材料质量合格证明书（包括钢材、焊条、焊剂、 √焊丝、油漆等） 7 超声波探伤检测报告（第三方复检报告）√ 8 摩擦面抗滑移系数试验报告（第三方复检报告）√ 9 原材料力学性能检测报告（第三方复检报告）√ 10 重要钢结构采用的焊接材料检测报告（第三方复检报告）√√ 11 高强度螺栓扭矩系数复检（第三方复检报告）√
第七章钢铁分析 第一部分复习与思考题 一.简述钢铁试样中各组分存在的形式及性能 钢铁是铁和碳的合金,大部分是铁,碳、硅、锰、硫、磷是主要杂质元素, 俗称为“五大元素”。 1.碳 存在形态:游离态:无定形碳、退火碳、石墨碳等 化合态:Fe 2 C , Mn 3 C,WC,Cr 3 C 2 性能:碳是钢铁中的重要元素,对钢铁性能起决定性作用的元素。当碳含量高时, 钢的硬度和强度增加, 压延性和冲击韧性降低 ; 含碳量低时, 硬度较低, 压延性和冲 击韧性增强,熔点较高 钢铁的分类常常以碳含量的高低为主要依据。 含碳低于 0.2%称为纯铁; 含碳量在 0.05%-2%之间的称为钢 含碳量高于 2%即为生铁 存在状态对钢铁性能的影响: 灰口铁,石墨碳多,软而韧,易于铸造;白口铁,化合物碳多,硬而脆 2. 硅 存在形态:
主要以硅化物:FeSi 、 MnSi 、 FeMnSi 存在, 有少部分则以硅酸盐形态存在, 形成钢中非金属夹杂物。 性能: (1增强钢的强度,弹性,提高抗氧化能力及耐蚀性 (2促使 C 游离态为石墨状态,使钢富于流动性,易于铸造 (3硅也是钢的有效脱氧剂 硅直接控制钢铁性能,控制一定量 3. 锰 存在形式 : 钢铁中主要以 MnS 、 Mn 3C 、 MnSi 、 FeMnSi 及固溶体状态存在 性能: (1锰与氧硫具有较强的化合能力,故为良好的脱氧和脱硫剂,降低钢的热脆性,提高热加工性能 (2锰提高钢的可锻性和机械强度 (3含量达 14%时,使钢具有良好的耐磨性 锰直接影响钢铁性能,控制一定量 4.硫 存在形态: 主要以 MnS 或 FeS 状态存在
钢材种类 建筑钢材（73） 钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。建筑用钢材可以分为钢结构用钢材，及土建用钢材。 钢结构用钢材主要为低合金钢（Q345系列）及普通结构钢（Q235系列）板材，部分重要结构设计中要求钢材采用带有z15，Z25，Z35等Z向性能要求的材料。轻钢主结构多采用Q235材料，重钢主结构多采用Q345材料，预埋地脚螺栓多采用Q235圆钢，拉条多为热轧钢筋，另外角钢、槽钢、H型钢等型钢也有少量使用。土建钢材主要为螺纹钢、圆钢、线材及型钢等 建筑用钢材分类： 1、型钢类 型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在6.5-9.0mm的小圆钢称线材。 ◆角钢◆ 角钢俗称角铁、是两边互相垂直成角形的长条钢材。有等边角钢和不等边角钢之分。等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽×边宽×边厚的毫米数表示。如“∠30×30×3”，即表示边宽为30毫米、边厚为3毫米的等边角钢。也可用型号表示，型号是边宽的厘米数，如∠3#。型号不表示同一型号中不同边厚的尺寸，因而在合同等单据上将角钢的边宽、边厚尺寸填写齐全，避免单独用型号表示。热轧等边角钢的规格为 2#-20#。 角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作构件之间的连接件。广泛地用于各种建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等。 ◆圆钢◆ 圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材。其规格以直径的毫米数表示，如“ 50”即表示直径为 50毫米的圆钢。 圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为5.5-250毫米。其中：5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆供应，常用作钢筋、螺栓及各种机械零件；大于25毫米的圆钢，主要用于制造机械零件或作无缝钢管坯。 ◆螺纹钢◆ 钢筋混凝土用钢筋是指钢筋混凝土配筋用的直条或盘条状钢材，其外形分为光圆钢筋和变形钢筋两种，交货状态为直条和盘圆两种。 光圆钢筋实际上就是普通低碳钢的小圆钢和盘圆。变形钢筋是表面带肋的钢筋，通常带有2道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种。用公称直径的毫米数表示。变形钢筋的公称直径相当于横截面相等的光圆钢筋的公称直径。钢筋的公称直径为8-50毫米，推荐采用的直径为8、12、16、20、25、32、40毫米。 钢筋在混凝土中主要承受拉应力。变形钢筋由于肋的作用，和混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地承受外力的作用。钢筋广泛用于各种建筑结构、特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。 ◆槽钢◆ 槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。其规格表示方法，如120*53*5，表示腰高为120毫米，腿宽为53毫米的槽钢，腰厚为5毫米的槽钢，或称 12#槽钢。腰高相同的槽钢，如有几种不同的腿宽和腰厚也需在型号右边加a b c 予以区别，如25a# 25b# 25c#等。 槽钢分普通槽钢和轻型槽钢。热轧普通槽钢的规格为5-40#。经供需双方协议供应的热
钢结构工程材料的管理 钢结构工程材料的管理提要：材料使用管理。材料使用管理流程详见图13-5-1。材料的使用严格按排版图和放样配料卡进行领料和落料，实行专料专用，严禁私自代用 更多 钢结构工程材料的管理 1材料的储存管理 选取合适的场地或仓库储存本工程材料，材料入库前，除对材料的外观质量、性能检验外，还应对材料质量证明书、数量、规格进行核对，经材料检查员、仓库保管员检查达到要求后才能办理入库手续，对检验不合格的材料要进行处理，不得入库。 钢板、钢管、型钢按品种、按规格集中堆放，并用明显的油漆加以标识和防护，注明工程名称、规格型号、材料编号、材质、复验号等，以防未经批准的使用或不适当的处置，并定期检查质量状况以防损坏，同时填写《钢材入库报验记录》，报生产部门。 每批焊材入库前必须写明入库日期、规格牌号、产地、质保证书、复验编号等，每批焊材必须检验、复验合格后才能入库，否则分开堆放，不合格的进行退货，库房内要通风良好，保持干燥，库房内要放温度计和湿度计，相对湿度不大于60%，仓库保管员必须在每天上班后观测记录库房内温度、湿度，使库房内保持达到规定的标准。焊条、焊丝、焊剂搬运时不得乱放，应注意轻放，不得拆散焊材原始包装，以防散包混杂，焊材存放于专用的货架上，货架离地面、墙均在300mm以上，焊材库房内所有焊材必须按其品种、规格、牌号等分类存放于货架上，并有明显标牌以示区别。 所有螺栓均按照规格、型号分类储放，妥善保管，避免因受潮、生锈、污染而影响其质量，开箱后的螺栓不得混放、串用，做到按计划领用，施工未完的螺栓及时回收。 涂料应存放于干燥、遮阳、避雨的固定场所，并编号进行分类。 2材料使用管理。材料使用管理流程详见图13-5-1。 材料的使用严格按排版图和放样配料卡进行领料和落料，实行专料专用，严禁私自代用。 材料排版及下料加工后的重要材料应按质量管理的要求作钢印移植。 车间剩余材料应加以回收管理，钢材、焊材、螺栓应按不同品种规格、材质回收入库。 当钢材使用品种不能满足设计要求需用其它钢材进行代用时,代用钢材的化学成分及机械性能必须与设计基本一致,同时须取得设计人员的书面认可。 所有型材一律采用轧制型材，无特殊情况不得采用板材焊接代替，如要进行代替，则必须取得原设计的书面认可。 严禁使用药皮剥落、生锈的焊条及严重锈蚀的焊丝。 焊材发放严格按库房发放制度执行，领用者必须按焊材发放台帐签字，严格按工艺要求发放，发出时由库房保管员填写《焊材发放记录》，注明规格牌号、数量、批号。同时发放焊材时坚持按焊材入库日期的先后原则发放，发防存久变质。另外车间施焊人员每次领取的焊条数量，不得超过4小时的用量，酸性焊条不能超过一天的用量，焊条发放要进行登记，用不完的焊条应当天交 钢材、焊材的质量证明书、复验单等资料，按单项工程分册装订，以备查用。
钢材的种类有哪些 钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样。 普通钢，优质钢。高级优质钢。 按化学成份分类碳素钢：a.低碳钢；b.中碳钢；c.高碳钢合金钢：a.低合金钢；b.中合金钢； c.高合金钢。 按成形方法分类锻钢，铸钢，热轧钢，冷拉钢 按用途分类建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢结构钢。 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 特殊钢是具有特殊的化学成分（合金化）、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。常见的特殊钢有碳素钢、优质结构钢、合金钢等。 工具钢是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢；一般分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。 以成品钢材分类1、型钢类型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在6.5-9.0mm的小圆钢称线材。 2、钢板类是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。按厚度不同分薄板（厚度<4mm）、中板（厚度4-25mm）和厚板（厚度>25mm）三种。钢带包括在钢板类内。 3、钢管类是一种中空截面的长条钢材。按其截面形状不同可分圆管、方形管、六角形管和各种异形截面钢管。按加工工艺不同又可分无缝钢管和焊管钢管两大类。 4、钢丝类钢丝是线材的再一次冷加工产品。按形状不同分圆钢丝、扁形钢丝和三角形钢丝等。钢丝除直接使用外，还用于生产钢丝绳、钢纹线和其他制品。 一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高
钢结构工程资料大全
钢结构工程概况 GJ1.1 日期：2006.04.18 建设单位工程名称 工程地址建筑面积14000m2 结构层次单层、局部带夹层钢结构名称工程量 总包单位项目经理联系电话 监理单位总监理 工程师 联系电话 建筑 设计单位 项目负责人联系电话钢结构 设计单位 设计资质证书号码 钢结构设计人员执业资格 等级 证号联系电话 钢结构 施工单位 资质等级证书号码分包项目 经理 证号联系电话开工日期2006-08-14 竣工日期 附注： 复核人：填表人：
钢结构施工方案 一、综合说明 本工程为××××××购物中心工程，总建筑面积约25570平方米，主体为三层钢框架结构局部四层，檐口总高度为19米。框架钢柱为焊接箱型柱，钢梁为焊接H型钢梁，楼面为压型钢板与混凝土叠合楼板，外墙面为压型彩板。主钢构件材质为Q345，檩条采用Q235 C型薄壁型钢。本工程施工范围包括钢结构系统的制作与现场安装施工。 二、施工准备 1. 组织有关工程管理和技术人员对设计图纸进行会审。对图纸不明确及施工中有困难的地方，要与设计单位作好变更鉴证手续。 2. 根据施工图纸结合本单位的设备和技术条件，制定出工程的主体施工方案，并提出材料计划。 3. 对钢结构工程所使用的机械和检测设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全。 4. 钢结构工程所使用的材料除应有质量证明书外，还应根据现行国家标准的规定作出复试检验，符合标准后方可使用。 5. 在钢结构工程施工前，应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。 6. 钢结构进入现场需进行构件检验并合理堆放，以便于构件进入现场后顺利的安装。 7. 现场吊装前，应在柱脚埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。现场场地应平整夯实，没有积水，并且要预留车道。
碳素钢 1、简要介绍 含碳量小于1.35%(0.1%-1.2%)，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。适用于公称压力PN≤32.0MPa，温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn 2、具体分类 碳素钢按化学成分（即以含碳量）可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 (1) 低碳钢 又称软钢，含碳量从0.10%至0.25%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。 (2) 中碳钢 碳量0.25%～0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538），σb为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。 （3）高碳钢 常称工具钢，含碳量从0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造；切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。 按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。 （1）普通碳素结构钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。在中国和某些国家根据交货的保证条件又分为三类：甲类钢（A类钢）是保证力学性能的钢。乙类钢（B类钢）是保证化学成分的钢。特类钢(C类钢）是既保证力学性能又保证化学成分的钢，常用于制造较重要的结构件。中国目前生产和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3钢（甲类3号钢），主要用于工程结构。 有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌（或其他碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒长大，使钢强化，节约钢材。在中国和某些国家，为适应专业用钢的特殊要
一、名词解释 热脆性：FeS与Fe易在晶界上形成低熔点的共晶体，当钢在 1000~1200℃进行热加工时，由于共晶体的熔化而导致刚才脆性开裂的现象。 冷脆性：磷能全部溶于铁素体中，有强烈的固溶强化作用，虽可提高强度硬度，但却显著降低钢的塑性和韧性的现象。 耐回火性：淬火钢在回火过程中的抗硬度下降的能力。 水韧处理：把钢加热到1100℃，是碳化物完全溶于奥氏体，并进行水淬，从而获得均匀的过饱和单相奥氏体。 二次硬化：含有高W、Mo、Cr、V等元素的钢在淬火后回火加热时，由于析出细小弥散的这些元素的碳化物以及回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体，是钢的硬度不仅不下降，反而升高的现象。 热硬性：是指钢在高温下保持高硬度的能力。 晶间腐蚀：是一种沿晶粒周界发生腐蚀的现象。 二、填空 1．钢的热脆性是由于＿＿硫＿＿元素与铁在＿＿晶界＿＿上形成低熔点共晶引起的，在钢中加入＿锰＿＿＿元素可以消除热脆性。2．在碳素钢中，低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为＿≤0.25%＿＿＿、＿＿0.25~0.6%＿＿和＿＿＞0.6%＿＿ 3．钢的质量是按＿硫＿＿＿和＿＿磷＿＿含量的高低进行分类的。4．扩大奥氏体区的元素有（举出四个）＿＿Ni＿＿、＿＿Co＿＿、＿＿＿Mn＿、＿＿＿N＿；缩小奥氏体区的元素有（举出四个）＿
＿＿Cr＿、＿＿Mo＿＿、＿＿＿Si＿、＿＿＿W＿；碳化物形成元素有（举出四个）＿Ti＿＿＿、＿Nb＿＿＿、＿＿V＿＿、W＿＿＿＿。 5．几乎说有的合金元素（除Co、Al外）都使M s、M f点＿＿下降＿＿，因此在相同含碳量条件下，合金钢淬火后残余奥氏体量＿＿＿＿比碳钢的多，使钢的硬度下降＿＿＿＿。 6．一些含有铬、＿镍、＿锰＿元素的合金钢，容易第二类回火脆性，防止第二类回火脆性的方法是：①在钢中加入W、Mo＿＿＿＿＿，②回火后快冷＿＿＿ 7．从合金变化的角度出发，提高钢耐腐蚀性的的主要途径有：①＿使合金成均匀的单相组织＿＿＿②＿＿提高合金的电极电位＿＿③使合金表面形成致密稳定的保护膜，切断原电池的电流。＿＿＿＿8．除＿＿Co＿＿之外凡溶入奥氏体的合金元素都使C曲线向＿右移＿＿＿移动，使钢的临界冷却速度＿＿下降＿＿，其淬透性＿提高＿＿＿ 9．填表
钢结构工程原材料需复检的项目
钢结构工程原材料需复检的项目 4.2.2对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验，其复验结果应符合现行国家 产品标准和设计要求。 1国外进口钢材； 2钢材混批； 3板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板； 4建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材； 5设计有复验要求的钢材； 6对质量有疑义的钢材。 检查数量:全数检查。 检验方法检查复验报告。 4.3.2重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。 检查数量:全数检查。 检验方法:检查复验报告。 4.4.2-4.4.3高强度大六角头螺栓连接副应按本规范附录B的规定检验其扭矩系数，扭剪型高强度螺栓连接副应按本规范附录B的规定检验预拉力。其检验结果应符合本规范附录B的规定。 检查数量:见本规范附录B。 检验方法:检查复验报告。 6.3.1钢结构制作和安装单位应按本规范附录B的规定分别进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验，现场处理的构件摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验，其结果应符合设计要求。 检查数量:见本规范附录B。
检验方法:检查摩擦面抗滑移系数试验报告和复验报告。 12.3.3对建筑结构安全等级为一级，跨度40m及以上的公共建筑钢网架结构，且设计有要求时，应按下列项目进行节点承载力试验，其结果应符合以下规定: 1焊接球节点应按设计指定规格的球及其匹配的钢管焊接成试件，进行轴心拉、压承载力试验，其试验破坏荷载值大于或等于1.6倍设计承载力为合格。 2螺栓球节点应按设计指定规格的球最大螺栓孔螺纹进行抗拉强度保证荷载试验，当达到螺栓的设计承载力时，螺孔、螺纹及封板仍完好无损为合格。 检查数量:每项试验做3个试件。 检验方法:在万能试验机上进行检验，检查试验报告。 钢结构分部工程有关安全及功能的检验项目 1、焊缝质量： （1）内部缺陷 （2）外观缺陷 （3）焊缝尺寸 一、二级焊缝按焊缝处数抽检3%，且不应少于3处，检验用超声波或射线探伤方法。 2、高强度螺栓施工质量 （1）终拧扭矩 （2）梅花头检查 （3）网架螺栓球节点 按节点数随机抽取3%，且不应少于3个节点。 3、柱脚机网架支座 （1）锚栓紧固 （2）垫板、垫块 （3）二次灌浆