钢材性能有影响？ 1．化学成分；冶金缺陷；钢材硬化；温度影响；应力集中；反复荷载作用。2．钢结构用钢材机械性能指标有哪几些？承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？ 钢材机械性能指标有：抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性； 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格：抗拉强度、伸长率、屈服点。3．钢材两种破坏现象和后果是什么？ 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前，结构有明显的变形，并有较长的变形持续时间，可便于发现和补救。钢材的脆性破坏，由于变形小并突然破坏，危险性大。 4．选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么？ 选择屈服强度f y 作为钢材静力强度的标准值的依据是：①他是钢材弹性及塑性工作的分界点，且钢材屈服后，塑性变开很大（2%~3%），极易为人们察觉，可以及时处理，避免突然破坏；②从屈服开始到断裂，塑性工作区域很大，比弹性工作区域约大200倍，是钢材极大的后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例又较 大（Q235的f u /f y ≈1.6~1.9）,这二点一起赋予构件以f y 作为强度极限的可靠安 全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是：①对于没有缺陷和残余应力影响的 试件，比较极限和屈服强度是比较接近（f p =(0.7~0.8)f y ），又因为钢材开始屈服 时应变小（ε y ≈0.15%）因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的，即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线；②因为钢材流幅相当长（即ε从0.15%到2%~3%），而强化阶段的强度在计算中又不用，从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5．什么叫做冲击韧性？什么情况下需要保证该项指标？ 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量，韧性是钢材强度和塑性的综合指标。在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃ 20)冲击韧性指标，还要求具有负温(℃ 0、℃ 20 -或℃ 40 -)冲击韧性指标。 6．为什么薄钢板的强度比厚钢板的强度高(或钢材的强度按其厚度或直径分
前言 本标准参考了日本JISA5528-2000《热轧钢板桩》及欧盟EN10248-1995《热轧非合金钢钢板桩》等标准， 结合国内生产和应用的具体情况而制订。 本标准与JISA5528-2000的主要差异为： ——钢板桩截面形状仅列入U型钢板桩一种类别。 ——将欧标U型钢板桩桩10个规格并入U型钢板桩系列。 ——结合钢类国标规定修改了钢种成分与性能要求。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：马鞍山钢铁股份有限公司、上海瑞马钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院、攀枝花 钢铁集团公司。 本标准主要起草人：钱奕峰、李庆中、柳泽燕、程鼎。 本标准于200×年×月首次发布。 热轧U型钢板桩 1.范围 本标准规定了热轧U型钢板桩的订货内容、分类、代号、尺寸、外形、重量及其允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。 本标准适用于堤防加固、截流围堰等防渗止水工程以及挡土墙、挡水墙、建筑基坑支护等结构基础工程所用的热轧U型钢板桩。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T222钢的成品化学成分允许偏差 GB/钢铁及合金化学分析方法二安替比啉甲烷磷钼酸重量法测定磷量 GB/钢铁及合金化学分析方法硝酸铵氧化容量法测定锰量 GB/钢铁及合金化学分析方法还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量 GB/钢铁及合金化学分析方法铜铁试剂分离-铬天青S光度法测定铝含量 GB/钢铁及合金化学分析方法过硫酸铵氧化容量法测定铬量 GB/钢铁及合金化学分析方法硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量 GB/钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒含量 GB/钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测定钛量 GB/钢铁及合金化学分析方法二安替吡啉甲烷光度法测定钛量 GB/钢铁及合金化学分析方法硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量 GB/钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵三氯甲烷萃取光度法测定铜量 GB/钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟分光光度法测定镍量 GB/钢铁及合金化学分析方法萃取分离-丁二酮肟分光光度法测定镍量 GB/钢铁及合金化学分析方法氯磺酚S光度法测定铌量
钢板桩国标
前言 本标准参考了日本JIS A5528-2000《热轧钢板桩》及欧盟EN 10248-1995《热轧非合金钢钢板桩》等标 准，结合国内生产和应用的具体情况而制订。 本标准与JIS A5528-2000的主要差异为： ——钢板桩截面形状仅列入U型钢板桩一种类别。 ——将欧标U型钢板桩桩10个规格并入U型钢板桩系列。 ——结合钢类国标规定修改了钢种成分与性能要求。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：马鞍山钢铁股份有限公司、上海瑞马钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院、攀枝 花钢铁集团公司。 本标准主要起草人：钱奕峰、李庆中、柳泽燕、程鼎。 本标准于200×年×月首次发布。 热轧U型钢板桩 1.范围 本标准规定了热轧U型钢板桩的订货内容、分类、代号、尺寸、外形、重量及其允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。 本标准适用于堤防加固、截流围堰等防渗止水工程以及挡土墙、挡水墙、建筑基坑支护等结构基础工程所用的热轧U型钢板桩。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223.3 钢铁及合金化学分析方法二安替比啉甲烷磷钼酸重量法测定磷量 GB/T223.4 钢铁及合金化学分析方法硝酸铵氧化容量法测定锰量 GB/T223.5 钢铁及合金化学分析方法还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量 GB/T223.10 钢铁及合金化学分析方法铜铁试剂分离-铬天青S光度法测定铝含量 GB/T223.11 钢铁及合金化学分析方法过硫酸铵氧化容量法测定铬量 GB/T223.13 钢铁及合金化学分析方法硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量 GB/T223.14 钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒含量 GB/T223.16 钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测定钛量 GB/T223.17 钢铁及合金化学分析方法二安替吡啉甲烷光度法测定钛量 GB/T223.18 钢铁及合金化学分析方法硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量 GB/T223.19 钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵三氯甲烷萃取光度法测定铜量 GB/T223.23 钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟分光光度法测定镍量 GB/T223.24 钢铁及合金化学分析方法萃取分离-丁二酮肟分光光度法测定镍量
钢板是钢材四大品种（板、管、型、丝）之一，在发达国家，钢板产量占钢材生产总量50％以上，随着我国国民经济的发展，钢板生产量逐渐增长。 钢板是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。钢板按厚琊分为薄板和厚板两大规格。 薄钢板是用热轧或冷轧方法生产的厚度在0.2-4mm之间的钢板。薄钢板宽度在500-1400mm之间。根据不同的用途，薄钢板采用不同材质钢坯轧制而成。通常采用材质有普碳钢、优碳钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、弹簧钢和电工用硅钢等。它们主要用于汽车工业、航空工业、搪瓷工业、电气工业、机械工业等部门。薄钢板除轧制后直接交货之外，还有经过酸洗的、镀锌和镀锡等种、类。 厚钢板是厚度在4mm以上的钢板的统称，在实际工作中，常将厚度小于20mm的钢板称为中板，厚度＞20mm至60mm的钢板称为厚板，厚度＞60mm的钢板则需在专门的特厚板轧机上轧制，故称特厚板。厚钢板的宽度从0.6mm-3.0mm。厚板按用途又分造船钢板、桥梁钢板、锅炉钢板、高压容器钢板、花纹钢板、汽车钢板、装甲钢板和复合钢板等。 钢板的一个分支是钢带，钢带实际上是很长的薄板，宽度比较小，常成卷供应，也称为带钢。钢带常在多机架连续式轧机上生产，切成定尺长度后就是钢带，因此生产率比单张机制时高。 一、中、厚板 （一）普通中、厚钢板 1、普碳钢沸腾钢板（GB3274-88） 普碳钢沸腾钢板顾名思义是由普通碳素结构钢的沸腾钢热轧制成的钢板。沸腾钢是一种脱氧不完全的钢材，钢液含氧量较高，当钢水注入钢锭模后，碳氧反应产生大量气体，造成钢液呈沸腾状态而得名。 沸腾钢含碳量低，且由于不用硅铁脱氧，故钢中含硅量常＜0.07%。沸腾钢的外层是在沸腾状态下结晶的，所以表层纯净、致密，表面质量好，加工性能良好。沸腾钢没有大的集中缩孔，用脱氧剂少，钢材成本低。沸腾钢心部杂质多，偏析较严重，力学性能不均匀，钢中气体含量较多，韧性低、冷脆和时效敏感性较大，焊接性能较差，故不适用于制造承受冲击截荷，在低温下工作的焊接结构件和其他重要结构件。 （1）主要用途 沸腾钢板大量用制造各种冲压件、建筑及工程结构和一些不太重要的机器结构和零件。（2）材质的牌号、化学成分和力学性能 符合GB700-79(88)(普通碳素结构钢技术条件)中沸腾钢的规定。参阅（型钢）等部分。（3）钢板规格尺寸 热轧厚钢板厚度为4.5-200mm。 （4）生产单位 普碳沸腾钢板由鞍钢、武钢、马钢、太钢、重庆钢厂、邯郸钢铁总厂、新余钢厂、柳州钢厂、安阳钢钢公司、营口中板厂和天津钢厂等生产。 2、普碳钢镇静钢板（GB3274-88） 普碳镇静钢钢板是由普通碳素结构钢镇静钢坯热轧制成的钢板。镇静钢是脱氧完全的钢，钢液在注锭前用锰铁、硅铁和铝等进行充分脱氧，钢液在钢锭模中较平静，不产生沸腾状态，故得名为镇静钢。 镇静钢的优点是化学成分均匀，所以各部分的机械性能也均匀，焊接性能和塑性良好、抗腐蚀性较强。但表面质量较差，有集中缩孔，成本也较高。 （1）主要用途 普通镇静钢板主要用于生产在低温下承受冲击的构件、焊接结构及其他要求较高强度的结构件。
影响钢材性能指标的几点探讨 一、冷弯性能 1.板坯连铸工艺对冷弯性能起决定因素。 2.冷弯性能随着S含量的升高而变坏,一般情况下,S＜0.016%安排轧制薄规格板,S≥0.016%轧制厚规格板,以降低冷弯性能对S的敏感性. 3.对冷弯影响大小的排序为:条带状MnS＞链状硅酸盐等夹杂物＞带状组织.球化夹杂物的影响大为降低。 4.轧后冷速过快,恶化冷弯性能。 5. 冷弯试验时,以钢板上表面为弯曲的外弧,冷弯合格率明显提高。 6.钢板表面质量如发纹,皮下气泡,折叠等,会造成冷弯裂纹,但一般情况不会造成冷弯断裂;而钢材内部缺陷如分层,内裂等大多情况下直接造成冷弯断裂。 7.钢板内应力过大恶化冷弯性能,主要为冷却和矫直工艺不合理。 8.混晶组织降低冷弯合格率。 二、韧性 1.一般以冲击试验作为检验韧性的试验手段。每种材料都有其脆性转变温度，在该温度之上，材料处于韧性状态，反之为脆性状态。 2.冲击功很好地反映了材料在该温度下的状态，但其不能作为设计依据，原因：冲击功实际包含三部分，即弹性功、塑性功和撕裂功。只有塑性功和撕裂功占大部分时，才能说说该材料韧性真正好，可见，冲击功值即使相同，差异也很大。因此出现了通过系列冲击试验以确定脆性转变温度和FATT温度（冲击断口塑性和脆性各占50%）的试验标定。低强船板以冲击值20.337J作为材料的临界点。 3.在强化机理中，只有细晶强化降低钢材的脆性转变温度。
4.在成分中，只有Mn和Ni能降低脆性转变温度，而Mn含量＞0.4%才起作用。其它元素如Nb、V、Ti实际是通过细化组织晶粒而起作用。 5.组织细小、均匀，脆性转变温度低，反之则高。 6.魏氏组织和混晶组织，使冲击值降低。 7.S、P恶化韧性，一般板材S含量＜0.008%时可以不考虑起影响，大多厂家控制范围为0.010-0.015%，P含量为＜0.020%。 8.夹杂物恶化韧性，可通过降低O含量和使夹杂物变性来减轻其影响，一般厂家O含量控制范围为＜50ppm为宜. 9.冶炼中采用Al、Si复合脱O 的工艺，钢材的韧性明显提高。 10.终点成分Al的含量一般控制为0.010-0.030%，多了会出现大量Al 的氧化物夹杂，恶化韧性。真正起作用的为酸溶铝含量。 11.H对冲击值的影响忽略，原因：H只有在低速形变时作用才显现出来，可能是与其扩散机理有关。 12.各种元素在钢中以置换原子形式存在时，对韧性影响小，如以间隙置换原子形式存在，影响较大，恶化韧性，这可以从原子直径大小上简单判定。 13.低的终轧温度可以明显提高韧性。 以上是定性地分析，但实际上，很多性能是相互矛盾的，因此生产中，一定要结合现场情况，找出最薄弱点，进行优化工艺，以确保产品质量的提高。 三、几种强化机制对韧性的影响 1）固溶强化：随着合金元素的增加，脆性转变温度上升，只有Mn（大于0.4%）Ni能使转变温度降低。间隙式固溶强化韧性下降明显，而置换式基本上不消弱基体的韧性。C、N都属于间隙式固溶。
Q235B普碳钢板锰硫比与冷弯性能关系研究 1 前言 冷弯性能是衡量钢材塑性好坏的一项重要力学性能指标。它关系到钢材后序加工成型,影响最终产品产量、合格率和成材率等经济技术指标。根据相关技术资料和科技文献介绍，影响钢板冷弯性能指标的主要因素有：钢的化学成分，钢的纯净度，钢中夹杂物类型、数量形态及分布，轧制工艺制度，金相组织和表面质量等。 酒钢中厚板轧机自投产以来。经过广大技术人员不懈努力,产品规格不断扩大。生产品种日趋齐全,钢板性能指标和实物质量稳步提高，获得了良好的市场形象，在钢材市场上占据了重要地位。随着市场经济日趋激烈，对中厚钢板的实物质量提出了更高要求，纵观性能不合格品检验结果和用户反馈信息，冷弯性能是影响钢板合格率指标的主要因素之一。 2 成分对钢板性能影响 碳是钢材强度和硬度的首要控制元素，随着碳含量增加，钢的强度提高而塑性和韧性下降。硅固溶在钢中，促进加工硬化,使得钢的强度显著提高，塑性和韧性明显下降。硫、磷含量增加，易在钢中产生偏析，使得钢材明显变脆，严重影响钢材的力学性能和工艺性能。锰既可提高钢材抗拉强度和淬透性，固溶强化铁素体，能够降低相变温度Ar3。又可提高钢材的塑性、韧性和加工性能。另外，由于锰与硫的亲和力大于铁与硫的亲和力,锰可与硫形成高熔点的MnS(熔点1600℃)取代低熔点的FeS(Fe和FeS的共晶熔化温度为988℃)，降低FeS在晶间析出的几率，减少钢材热脆性。 Q235B普碳钢板力学性能检验时。不仅要进行拉伸试验(检验钢板屈服强度、抗拉强度、延伸率)和冲击试验，还需进行冷弯试验。由于Q235B普碳钢不含Nb、V、Ti等细化晶粒微合金元素，因此。钢中锰含量高低和锰硫比大小将严重影响钢板冷弯性能指标。 3 数据统计 根据GB/T232—1988((金属冷弯试验方法》国家标准规定，金属冷弯试验结果评定方法分为“完好”、“微裂”、“裂纹”、“裂缝”和“裂断”五个级别，钢板冷弯性能结果评定分为“合格”与“不合格”两个级别。 为分析研究铸坯锰硫比与钢板冷弯性能之间的关系。统计2005年1季度中板工序生产的 Q235B钢厚度6～40mm钢板冷弯试验初检结果5103批次,Mn/S比最大值达到50，而最小值只有10，并按照冷弯试验结果评定方法分类，分类统计结果见表1，Mn/S比与冷弯性能之间的对应关系见散点图l。 表1 Mn/S比与冷弯性能之间的对应关系 图1 Mn/S比与冷弯性能之间的对应关系 由于Mn/S比数值接近连续分布,为研究铸坯Mn/S比与钢板冷弯完好率之间的关系，有必要按照Mn/S比大小对统计数据进行分组；根据数据分布特点。当Mn/S比小于等于19和大于等于25
薄钢板的冷弯成型 祝桂珍（陕西省安装机械厂陕西 710119） 为保证薄钢板的物理性能及冷弯成型的性能，保证材料的综合机械性能，满足相关结构设计要求，提高整体型材的强度、刚度和稳定性等。提出了相应的技术措施。 1 薄板性能分析 1.针对冷弯型钢所用材料特性和钢板的冷成型性能提出了相应措施 缺陷：易产生边角部裂纹。 措施1.在具有低C 和低P钢号化学成分中添加补充。 2.控制钢板厚度 2．对钢板的冷弯缺陷分析了原因 变形缺陷：冷弯裂纹、边部波浪、袋形波、纵向弯曲、角部皱褶、裂纹及扭曲等变形缺陷原因分析：1).冷弯裂纹-最主要。材料特性决定。 2).袋形波的产生是由于钢板在弯曲过程中产生了横向拉伸的不均匀应力、应变，而板料沿厚度方向的应变相对较小，会在变形比较集中的部位沿纵向出现收缩变形。 3).边部波浪主要是两种作用的综合：第一种同前面袋形波的作用机理相同;第二种是边缘部分的材料先被拉伸剪切变长，后又再次被压缩剪切产生塑性变形造成边浪。 4).纵向弯曲是断面的边部在弯曲侧面时受到涨紧力的作用，使整个断面沿纵向拉长，但涨紧力不足以拉长整个刚性断面，导致轧件前端出现向上或向下弯曲的现象，厚板比薄板更容易产生纵向弯曲。 2 钢板的冷弯工艺 缺陷：材料表面平整度和材料边缘尺寸上存在差异 冷弯孔型的设计中需要多加侧向定位装置，合理设计孔型、合理布置轧辊间隙等，确保进入每道孔型的材料不跑偏并尽可能地消除材料表面平整度和材料边缘尺寸上的差异对后续冷弯成型形状的影响； 缺陷：钢板的成型回弹现象较严重，出现弧边。 措施依靠过弯来修正，且过弯角比较难掌握，需在生产调试过程中进行调整修正。 设计较多的成型道次。在辊式冷弯成型过程中主要加工过程为弯曲变形，除产品弯曲角局部有轻微减薄外，变形材料的厚度在成型过程中假定保持不变；在孔型设计时，要注意合理分配变形量，尤其是第一道、后面几道，变形量不易过大。另外可以使用侧辊和过弯辊，对型材进行预弯，且使型材断面的中性线与成品型材的中性线重合，使型材上下所受的力平衡，从而避免纵向弯曲。在加工过程中发现纵向弯曲，可根据实际情况增加部分轧辊，尤其注意后面几道。其它如使用矫直机进行矫直，变更机架间距，采用托辊，调整各架次的轧辊间隙等措施均可减少或消除纵向弯曲。辊式冷弯速度的控制，成型辊压力的调整要合适，尽量减少反复冷弯弯曲疲劳裂纹，并适当进行润滑和冷却，进一步减少热应力裂纹的产生，控制弯曲半径等方法。
钢板中化学元素对钢板性能的影响 硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻
模具用。 碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn 钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
8.2 建筑钢材的主要技术性能 钢材的技术性质主要包括力学性能（抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等）和工艺性能（冷弯和焊接）两个方面。 一、力学性能 (一) 拉伸性能 拉伸是建筑钢材的主要受力形式，所以拉伸性能是表示钢材性能和选用钢材的重要指标。 将低碳钢（软钢）制成一定规格的试件，放在材料试验机上进行拉伸试验，可以绘出如图8.2.1 所示的应力一应变关系曲线。从图中可以看出，低碳钢受拉至拉断，经历了四个阶段：弹性阶段（O一A）、屈服阶段（A－B）、强化阶段（B一C）和颈缩阶段（C一D）。 图8.2.1 低碳钢受拉的应力一应变图 1.弹性阶段 曲线中OA段是一条直线，应力与应变成正比。如卸去外力，试件能恢复原来的形状，这种性质即为弹性，此阶段的变形为弹性变形。与A点对应的应力称为弹性极限，以σp表示。应力与应变的比值为常数，即弹性模量E,E=σ/ε。弹性模量反映钢材抵抗弹性变形的能力，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。 2.屈服阶段 应力超过A点后，应力、应变不再成正比关系，开始出现塑性变形。应力的增长滞后于应变的增长，当应力达B上点后（上屈服点），瞬时下降至B下点（下屈服点），变形迅速增加，而此时外力则大致在恒定的位置上波动，直到B点，这就是所谓的“屈服现象”，似乎钢材不能承受外力而屈服，所以AB 段称为屈服阶段。与B下点（此点较稳定、易测定）对应的应力称为屈服点（屈服强度），用σs表示。 钢材受力大于屈服点后，会出现较大的塑性变形，已不能满足使用要求，因此屈服强度是设计上钢
材强度取值的依据，是工程结构计算中非常重要的一个参数。 3.强化阶段 当应力超过屈服强度后，由于钢材内部组织中的晶格发生了畸变，阻止了晶格进一步滑移，钢材得到强化，所以钢材抵抗塑性变形的能力又重新提高，B 一C 呈上升曲线，称为强化阶段。对应于最高点C 的应力值（σb ）称为极限抗拉强度，简称抗拉强度。 显然，σb 是钢材受拉时所能承受的最大应力值。屈服强度和抗拉强度之比（即屈强比＝σs ／σb ）能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。屈强比越小，其结构的安全可靠程度越高，但屈强比过小，又说明钢材强度的利用率偏低，造成钢材浪费。建筑结构钢合理的屈强比一般为0.60～0.75。 4.颈缩阶段 试件受力达到最高点C 点后，其抵抗变形的能力明显降低，变形迅速发展，应力逐渐下降，试件被拉长，在有杂质或缺陷处，断面急剧缩小，直到断裂。故CD 段称为颈缩阶段。 中碳钢与高碳钢（硬钢）的拉伸曲线与低碳钢不同，屈服现象不明显，难以测定屈服点，则规定产生残余变形为原标距长度的0.2％时所对应的应力值，作为硬钢的屈服强度，也称条件屈服点，用σ0.2 表示。如图8.2.2所示。 图8.2.2 中、高碳钢的应力-应变图 图8.2.3 钢材的伸长率 （二）塑性 建筑钢材应具有很好的塑性。钢材的塑性通常用伸长率和断面收缩率表示。将拉断后的试件拼合起来，测定出标距范围内的长度L 1（mm ），其与试件原标距L 0（mm ）之差为塑性变形值，塑性变形值与之比L 0称为伸长率（δ），如图8.2.3所示。伸长率（δ）即如下计算。 伸长率是衡量钢材塑性的一个重要指标，δ越大说明钢材的塑性越好。而一定的塑性变形能力， 可保证应力重新分布，避免应力集中，从而钢材用于结构的安全性越大。
化学成分对中厚钢板冷弯性能的影响 ① 申少华1,2刘国林1,2韦弦1段贵生1方克明2 (1.安阳钢铁集团有限责任公司; 2.北京科技大学) 摘要 尽管钢的化学成分在生产过程中都能有效地控制在性能标准规定的范围内,但诸元素的含量及存在状态对中厚钢板的冷弯性能有直接影响,其中影响最大的是C、S、O、P、H、N等杂质元素。这些杂质元素影响冷弯性能的方式是完全不同的,碳主要通过影响显微组织中各组织组分的相对量及其分布特点,硫通过带状组织和硫化物夹杂,氧通过氧化物夹杂,磷通过固溶强化作用及带状组织,氢通过气态氢在钢中的存在和扩散,进而影响中厚钢板冷弯性能。因此,要消除化学成分对中厚钢板冷弯性能的影响,必须降低钢中C、S、O、P、H、N含量,提高钢的纯净度,减少非金属夹杂含量,发展纯净钢。 关键词 化学成分 中厚钢板 冷弯性能 金相组织 非金属夹杂 INF L UENCE OF CHEMICA L COMPOSITION ON THE COLD-BEN DING PR OPERT Y OF ME DIU M AN D THICK STEE L P LATE Shen Shaohua1,2 Liu G uolin1,2 Wei X ian1 Duan G uisheng1 Fang K eming2 (1.Anyang Iron&S teel G roup C o.,Ltd; 2.Beijing University of Science and T echnology) ABSTRACT Though the chemical com position of steel is effectively controlled in the scope of being stipulated by per formance standard in the production process,the content and existing state of various elements in fluence the cold-bending property of medi2 um and thick steel plate directly,especially the im purity elements such as C,S,O,P,H and N in fluence that greatly.The in fluence m odes of these im purity elements on the cold-bending property are different.C in fluences that by the relative quantity and dis2 tributing feature of each structure com ponent in the microstructure.S in fluences that by the banded structure and sulfide inclusion. O in fluences that by the oxide inclusion.P in fluences that by the s olid s olution rein forcement and banded structure.H in fluences that by its existence and diffusion in the steel.Thus if the in fluence of chemical com position on the cold-bending property of me2 dium and thick steel plate is rem oved,the contents of C,S,O,P,H and N must be decreased,the nonmetallic inclusions must be reduced,the banded structure must be controlled,pure steel must be developed. KE Y WOR DS chemical com position medium and thick steel plate cold-bending property metallogenetic structure non2 metallic inclusion 冷弯性能是衡量中厚钢板塑性好坏的一项重要力学性能指标,冷弯试验成为其普遍而又必不可少的检验项目。实际生产中,冷弯性能不合格经常发生,使之成为中厚钢板性能检验不合格的主要原因,直接影响了产品质量和企业经济效益。因此,前人对中厚钢板冷弯性能的影响因素进行了大量的分析研究,结果表明,与非金属夹杂和金相组织密切相关的化学成分对中厚钢板的冷弯性能影响很大。钢的化学成分由C、Si、Mn、P、S、O、H、N、Al、T i、Ni、Cr、Cu、C o、W、M o、B、V、Nb等构成,尽管化学成分在生产过程中都能有效地控制在性能标准规定的范围内,但诸元素的含量及存在状态对中厚钢板的性能,特别是冷弯性能有直接影响,其中影响最大的是C、S、O、P、H、N等杂质元素[1,2]。1 碳对冷弯性能的影响 碳主要以碳化物形式存在于钢中,是决定钢的组织和性能的主要元素,主要通过影响显微组织中各组织组分的相对量及其分布特点进而影响钢的力学性能。对多数钢种而言,碳为合金元素,钢中碳含量高,可提高钢的强度和硬度,但会降低钢的塑性、韧性和耐腐蚀性能,同时也使其焊接性能和冷加工(冲压、冷拨)性能变坏。 中厚钢板的冷弯性能不仅取决于碳含量,而且取决于碳化物的晶粒大小及其分布状态(金相组织)。即使铁碳形成的是铁素体+珠光体正常金相组织,随着碳含量的增加,组织中的珠光体增多,铁素体减少,钢板的强度和硬度升高,而塑性和韧性下降,冷弯性能也会变坏[3～5]。如果铁碳在钢中还形 2004年 12月 河 南 冶 金 Dec. 2004第12卷 第6期 HE NAN MET A LLURGY V ol.12 N o.6 ①联系人:申少华,博士,副教授,北京(100083),北京科技大学冶金学院; 收稿日期:2004—10—9
汽车用钢板极限尖冷弯性能测试及评价规范 1范围 本规范规定了汽车用钢板极限尖冷弯性能测评原理、相关参量名、符号和单位、试样、实验环境、实验设备、实验过程、数据处理和报告内容要求等方面。适用于测试抗拉强度大于780MPa的各类汽车用钢板的极限尖冷弯角。 2规范性引用文件 下列文件对于本技术规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本文件。 GB/T 1.1-2016 规范化工作导则__第1部分：规范的结构和编写规则 SAE-China J2203-2013 汽车用冷轧钢板和钢带 SAE-China J2204-2013 汽车用冷轧热镀锌锌铁合金钢板和钢带 SAE-China J2206-2013 汽车热冲压成形用超高强度钢板及钢带 GB/T 16826-2008 电液伺服万能实验机 JJG 139-2014 拉力、压力和万能实验机 JJG 157-2008 非金属拉力、压力和万能实验机检定规程 JJG 475-2008 电子式万能实验机检定规程 GB/T 2975-2018 钢及钢产品力学性能实验取样位置及试样制备 VDA 238-100-2017 Plate bending test for metallic materials GB/T 14452-1993 金属弯曲力学性能实验方法 GB/T 8170-2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定 3实验原理 实际车辆安全事故过程中，碰撞零件变形部位多呈凹陷或折叠变形，变形（特
别是折叠变形）最大位置材料呈平面应变状态，采用传统的金属材料弯曲性能实验手段，难以测定该变形状态下板材的断裂韧性。本规范针对抗拉强度大于780MPa的各类汽车用钢板，采用匹配特殊工装的力学性能测试设备，对试样施加持续弯曲载荷，直至载荷越过峰值并呈显著降低（至峰值的10%）或试样出现开裂时结束，获得全加载过程中弯曲载荷力与试样加载部位位移量之间的变化曲线，并通过参数计算或仪器测量得到试样的极限尖冷弯角（附录A），以此作为汽车制造业评价超高强汽车用钢板安全服役断裂韧性的一项重要性能指标。 4符号、名称和单位 本规范所涉相关参量符号的名称，单位见表1。 表1 符号名称及其单位
型号 规格 Dimension 截面面积 Sectional Area 单重 Unit Weight 惯性距 Moment of Inertia 截面模 数 Modulus of Section W 宽 H 高 T 厚 每 桩 P er Pile 每 米墙 身 P er Wall W idth 每 桩 P er Pile 每 米墙 身 Per Wall W idth 每 桩 P er Pile 每 米墙身 Pe r Wall Wi dth 每 桩 P er Pile 每 米墙 身 P er Wall W idth m m m m m m c m2 c m2/m k g/m c m2/m cm 4 cm 4/m c m3 c m3/m SP -Ⅲ 4 00 1 25 1 3.0 7 6.4 1 91.0 6 0.0 1 50 2 220 16 800 2 23 1, 340 SP -Ⅳ 4 00 1 70 1 5.5 9 6.9 2 42.5 7 6.1 1 90 46 70 38 600 3 62 2 ,270 SP -II 4 00 1 00 1 0.5 6 1.18 1 53.0 4 8.0 1 20 12 40 87 40 1 52 8 74 SP -IIIw 6 00 1 80 1 3.4 1 03.9 1 73.2 8 1.6 1 36 5 220 32 400 3 76 1 800 SP -IVw 6 00 2 10 1 8 1 35.3 2 25.5 1 06 1 77 8 630 56 700 5 39 2 700 SP -VL 5 00 2 00 2 4.3 1 33.8 2 67.6 1 05 2 10 7 960 63 000 5 20 3 150 SP -VIL 5 00 2 25 2 7.6 1 53.0 3 06.0 1 20 2 40 11 400 86 000 6 80 3 820 SP-IV 比重是：76.1kG/M 76.1KG/M * 6M 常见的日韩进口拉森钢板桩每米重量 拉森钢板桩理论重量
中厚板厂钢板性能分析 近期，我厂钢板性能控制不理想，特别是Q460C、JG590等性能不合量较大，严重威胁了我厂合同兑现率的完成。为进一步理清我厂的钢板性能控制，寻找进一步提高性能合格率的措施，现对我厂影响性能的重点工序进行分析。一、炼钢坯料问题 坯料问题对我厂性能的影响很大，主要有以下几点： 1、化学成分 化学成分对钢板的最终组织和性能有直接的影响，其中影响最大的是C％、Mn％、S％、P％和合金元素。 a、碳：随着碳含量的增加，抗拉强度、屈服强度增加，延伸率和冲击值下降。 b、锰：可以提高强度，且Mn/C比值越大（达2.5以上），钢的低温冲击韧性就 越好。但当Mn％超过1.5％时，塑性变差。 c、磷：可以使抗拉强度稍有增加，但延伸率和冲击功下降，但P可以提高耐蚀 性。 d、硫：是非常有害的元素，且容易形成偏析，降低强度和塑性，易形成热脆裂 纹。 e、合金元素如铌、钒、钛，可以大大提高强度，细化晶粒。 在成分设计时，必须充分考虑各元素的含量分配。一般来说，如果抗拉强度不合，很可能是成分偏低造成的。 2、夹杂物 钢中的夹杂物是任何一种裂纹萌生、扩展到断裂的直接原因，当夹杂物达到
较高数量，偏析达到一定程度时，轧钢控制再精细，也会造成冷弯、冲击、拉伸等的不合。 延伸性能不合时，要对不合试样进行夹杂物分析，比如12979、12110批，夹杂物严重超标，则性能不合的责任归咎于三炼钢。 3、成分偏析 由于冶炼原因造成的成分偏析（这种现象很普遍），造成能够抑制晶粒长大的夹杂物的分布不均匀，在加热时容易造成混晶现象。 4、裂纹 裂纹对性能的影响不言而喻。 二、热装热送 热装热送对我厂钢板性能控制有一定的影响，Ar3是冷却时钢从奥氏体向铁素体转变的开始温度（一般在800℃左右），Ar1是冷却时钢从奥氏体向珠光体转变的终了温度（一般在650℃左右），相变能够起到晶粒细化的作用。 1、当装炉温度低于Ar1时，钢坯内的凝固组织及C、N化合物的析出与冷装坯 基本无区别，对于性能影响不大。 2、当装炉温度高于Ar1时，由于装炉前钢坯没有经过相变或相变不完全，钢坯 内晶粒比较粗大或处于混晶状态；而且在加热时，钢坯仍将不能经过铁素体向奥氏体的相变细化，因此： 2.1、对于普碳钢，当装炉温度高于1000℃，轧制时必然发生再结晶，因此可以通过热轧过程发生的再结晶进行晶粒细化，所以影响小。 2.2、对于低合金钢，其具有较高的再结晶温度，即使1150℃左右的高温轧制也不能保证钢中再结晶进行的充分，所以钢种将产生粗大的晶粒或混晶，力学性能
Q235B钢板冷弯开裂原因分析及预防措施 摘要：2011年初，临钢生产的12～40 mm厚钢板在冷弯时发生开裂现象。在开裂部位取样分析发现钢板开裂主要原因是钢中存在带状偏析和硫化物、硅酸盐夹杂过多阻断了钢基体的连续性，导致受力断裂。通过采取适当措施可以减少夹杂物的产生。 2011年1~3月份，山西新临钢钢铁有限公司(全文临钢)生产的产品共发生26起质量异议，其中因Q235B冷弯加工裂纹开裂11起，占42.3%。裂纹开裂见图1。 1 Q235B钢板检验结果 1.1钢板氧、氮、磷、硫含量情况（见表1） 从分析结果来看，钢板氧含量较高。 1.2 Q235B质量异议取样分析结果（见表2）
从成分对比情况看,两次分析结果存在一定差异，但偏差不大，在同一钢种成分范围内。出现偏差与取样位置、成分出现偏析等原因有关。经市场调研，临钢Q235B成分与国内其他19家钢厂（质量证明书）的差别，碳质量分数：临钢平均为0.17%，其他厂在0.15%以上（平均为0.16％），临钢基本持平；硅质量分数：临钢平均为 0.18%，其他厂家平均为0.22%，临钢略低；锰质量分数：临钢平均为0.44%，其他厂家平均为0.61%，临钢明显偏低；磷质量分数：临钢平均为0.025%，其他厂家磷质量分数平均为0.018%，临钢高；硫质量分数：临钢平均为0.027%，其他厂家平均为0.013%，临钢高。 1.3 夹杂物检验情况（见表3） 从所取试样的整体检验情况分析，试样都存在较严重的硫化物分布。在距离表皮 1~2 mm处，硫化物夹杂很少，距离表面约6~7 mm处，硫化物夹杂开始增多，到中心处最为严重。 1.4金相分析结果
钢板桩的规格及性能参数（日标）：
冷弯型钢钢板桩 产品描述 折边冷弯钢板桩部分常用规格断面参数 型号 尺寸 mm 截面面积 cm 2 理论重量 kg/m 惯性矩 cm 4 惯性半径 cm 截面模数 cm 3 t B B1 H CSPL1 5.0 250 266 36 16.21 12.73 18.20 2.43 7.48 CSPL2 5.0 250 280 36 18.55 14.56 19.40 2.16 8.98 CSPL3 5.0 333 355 51 22.02 17.28 55.63 3.80 14.64 CSPL4 6.0 333 371 75 32.52 25.53 253.9 3.77 67.41 CSPL5 6.0 250 280 70 24.22 19.02 140.1 4.51 31.06 CSPL6 6.0 333 368 87 29.80 23.39 247.9 5.71 43.41 CSPL7 7.0 500 535 162 60.38 47.40 2434 8.15 298.4 折边冷弯钢板桩（点击图形查看详细参数） 【规格范围】 B ×B1×H ×t=250×266×36×5.0~610×666×340×11.0 【执行标准】 LW/T01-2003 直边冷弯钢板桩部分常用规格断面参数 型号 尺寸 mm 截面面积 cm 2 理论重量 kg/m 惯性矩 cm 4 惯性半径 cm 截面模数 cm 3 t B B1 H CSP1 10.0 500 552 150 78.23 61.41 2306 8.47 272.3 CSP2 10.0 575 627 210 93.11 73.09 5509 11.76 468.2 CSP3 9.0 550 598 200 74.62 58.57 4904 10.10 485.5 CSP4 11.0 610 666 340 113.1 88.79 21527 17.06 1262 直边冷弯钢板桩（点击图形查看详细参数） 【规格范围】 B ×B1×H ×t=250×266×36×5.0~610×666×340×11.0 【执行标准】 LW/T01-2003
《热轧U型钢板桩》国家标准——报审稿 【大中小发布时间：2007-07-09 15:08:26 浏览次数：1045 】 前言 本标准参考了日本JIS A5528-2000《热轧钢板桩》及欧盟EN 10248-1995《热轧非合金钢钢板桩》等标准， 结合国内生产和应用的具体情况而制订。 本标准与JIS A5528-2000的主要差异为： ——钢板桩截面形状仅列入U型钢板桩一种类别。 ——将欧标U型钢板桩桩10个规格并入U型钢板桩系列。 ——结合钢类国标规定修改了钢种成分与性能要求。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：马鞍山钢铁股份有限公司、上海瑞马钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院、攀枝 花钢铁集团公司。 本标准主要起草人：钱奕峰、李庆中、柳泽燕、程鼎。 本标准于200×年×月首次发布。 热轧U型钢板桩 1.范围 本标准规定了热轧U型钢板桩的订货内容、分类、代号、尺寸、外形、重量及其允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。 本标准适用于堤防加固、截流围堰等防渗止水工程以及挡土墙、挡水墙、建筑基坑支护等结构基础工程所用的热轧U型钢板桩。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223.3 钢铁及合金化学分析方法二安替比啉甲烷磷钼酸重量法测定磷量 GB/T223.4 钢铁及合金化学分析方法硝酸铵氧化容量法测定锰量 GB/T223.5 钢铁及合金化学分析方法还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量 GB/T223.10 钢铁及合金化学分析方法铜铁试剂分离-铬天青S光度法测定铝含量 GB/T223.11 钢铁及合金化学分析方法过硫酸铵氧化容量法测定铬量 GB/T223.13 钢铁及合金化学分析方法硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量 GB/T223.14 钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒含量 GB/T223.16 钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测定钛量 GB/T223.17 钢铁及合金化学分析方法二安替吡啉甲烷光度法测定钛量 GB/T223.18 钢铁及合金化学分析方法硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量