碳素结构钢的定义与分类
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1、碳素钢的定义及钢中五元素含碳2%以下的铁碳合金称为钢。
碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物,即 C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。
其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体,含O、H、N(氧、氢、氮)。
此外,用铝—硅脱氧镇静工艺中,必然在钢水中含有 Al,当Als(酸溶铝)≥0。
020%时,还有细化晶粒的作用。
2、钢铁是怎样炼成的?炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内,并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。
炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧成CO气体逸出,其它Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。
S部份进入炼渣中,部份则生成SO2排出。
当钢水成份和温度达到工艺要求后,即可出钢。
为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。
3、转炉炼钢简介从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料,另加10% 以下的废钢。
然后,向转炉内吹氧燃烧,铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量,当探头测得达到预定的低碳含量时,即停止吹氧并出钢。
一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作;然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化,即可送往连铸或模铸工区。
对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理(喷SI—CA粉及变性石灰)可以有效降低钢中的气体与夹杂,并有进一步降碳及降硫的作用。
在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份,满足优质钢材的需求。
4、初轧模铸钢锭采取热装、热送新工艺,进入均热炉加热,然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品,经过切头、切尾、表面清理,(火焰清理、打磨)高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤,检验合格后入库。
目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。
初轧板坯主要供应热轧厂作为原料;轧制方坯除部份外供,主要送往高速线材轧机作原料。
碳素结构钢和圆钢是常见的金属材料,它们有着不同的特点和应用范围。
本文将从以下几个方面对碳素结构钢和圆钢进行介绍。
一、碳素结构钢碳素结构钢是一种含有碳元素的合金钢。
它具有优异的机械性能、可加工性和耐热性能,广泛应用于机械制造、汽车零部件、建筑结构、船舶等领域。
碳素结构钢的主要成分是铁和碳,其中碳的含量在0.08%~2.0%之间。
根据碳含量的不同,碳素结构钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三类。
低碳钢的碳含量在0.08%~0.25%之间,具有良好的焊接性和塑性;中碳钢的碳含量在0.25%~0.60%之间,具有较高的强度和硬度;高碳钢的碳含量在0.60%~2.0%之间,具有极高的强度和硬度。
二、圆钢圆钢是一种常见的钢材产品,通常用于机械制造、建筑、桥梁等领域。
它的外形为圆柱形,直径在几毫米到几十厘米不等。
圆钢有着优异的加工性能和机械性能,适用于各种复杂的机械零部件和结构件。
圆钢的制造常用的方法有两种:热轧和冷拔。
热轧是指将钢坯加热至一定温度后通过轧制机器进行加工;冷拔则是指将热轧的钢材进行再次加工,使其表面更加光滑、尺寸更加准确。
三、碳素结构钢与圆钢的区别碳素结构钢和圆钢虽然都是金属材料,但它们在组成、性质和应用方面存在一些差别。
具体如下:1. 组成不同:碳素结构钢是含碳元素的合金钢,而圆钢可以是任何种类的钢材产品。
2. 特性不同:碳素结构钢具有优异的机械性能和耐热性能,而圆钢则具有优良的加工性能和机械性能。
3. 应用范围不同:碳素结构钢主要应用于机械制造、汽车零部件、建筑结构、船舶等领域,而圆钢则广泛应用于机械制造、建筑、桥梁等领域。
四、结语总之,碳素结构钢和圆钢都是常见的金属材料,它们各自有着独特的特点和应用范围。
在选择和使用时,需要根据具体的需求和情况进行选择。
碳素结构钢和低合金结构钢是两类在现代工业和建筑领域广泛应用的材料,尤其是它们的热轧钢板和钢带产品。
这些材料因其独特的物理、化学性质和经济效益而成为工程设计和制造中不可或缺的选择。
本文将从碳素结构钢和低合金结构钢的定义、特点、应用以及它们的热轧钢板和钢带的生产工艺等方面进行详细阐述。
一、碳素结构钢定义:碳素结构钢是含碳量较低的一类钢材,其主要成分为铁和碳,碳含量一般不超过2%。
这类钢材以良好的塑性、韧性和焊接性能著称,且成本相对较低,是最常见的结构钢之一。
特点:1. 良好的机械性能:具有足够的强度和韧性,适用于承受一定载荷的结构部件。
2. 优异的加工性能:易于切割、焊接和成型,适合复杂结构的制造。
3. 成本效益:由于原料普遍且加工简便,碳素结构钢具有较高的性价比。
应用:广泛应用于建筑、桥梁、船舶、车辆、重型机械等领域,作为构件、框架和支撑结构的材料。
二、低合金结构钢定义:低合金结构钢是在碳素结构钢的基础上,添加少量(总合金元素含量通常不超过5%)的合金元素(如锰、硅、铜、镍、铬等)制成的钢材。
这些合金元素的加入显著提升了钢材的机械性能和使用特性。
特点:1. 高强度:相比碳素结构钢,低合金结构钢具有更高的强度和耐磨性。
2. 良好的抗腐蚀性和抗氧化性:合金元素的加入提高了钢材的抗腐蚀和抗氧化能力。
3. 优异的韧性和冲击性能:即使在低温环境下也能保持良好的韧性和抗冲击性。
应用:低合金结构钢广泛应用于要求较高强度和耐腐蚀性的工程项目,如大型工业设施、高层建筑、桥梁、压力容器等。
三、热轧钢板和钢带的生产工艺热轧是指在高温下将钢坯通过轧机轧制成所需厚度的钢板或钢带的过程。
这一过程包括加热、轧制和冷却几个主要步骤。
1. 加热:首先将钢坯加热到轧制温度(通常在1100°C以上),以降低钢的硬度,提高塑性,便于轧制。
2. 轧制:加热后的钢坯在多道次轧制中逐渐被压缩到所需的厚度,这一过程中钢材的微观结构和性能会发生变化。
碳素结构钢的下屈服强度数值【原创实用版】目录1.碳素结构钢的定义及分类2.碳素结构钢的屈服强度概念3.碳素结构钢屈服强度的影响因素4.碳素结构钢屈服强度的数值修约5.碳素结构钢在不同领域的应用正文碳素结构钢是一种以碳为主要合金元素的结构钢,主要用于制造各种工程构件和机械零件。
根据含碳量的不同,碳素结构钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
其中,低碳钢的含碳量在 0.008% 以下,中碳钢的含碳量在 0.008%~0.12% 之间,低碳钢的含碳量在 0.12% 以上。
碳素结构钢的屈服强度是指材料在受到外力作用下,其应力达到一定程度时,材料开始发生塑性变形的应力值。
屈服强度是衡量碳素结构钢强度和韧性的重要指标,对于不同含碳量的碳素结构钢,其屈服强度会有所不同。
一般来说,随着含碳量的增加,碳素结构钢的屈服强度会提高。
碳素结构钢屈服强度的影响因素主要有含碳量、钢的成分、热处理工艺等。
在碳素结构钢中,含碳量的增加会使钢的屈服强度提高,但同时也会降低钢的延伸率和韧性。
因此,在生产过程中,需要根据实际需求和应用场景,合理控制钢的含碳量,以达到合适的屈服强度、延伸率和韧性。
在实际检测中,碳素结构钢屈服强度的数值存在一定的修约。
根据我国相关标准《YB-T081-1996 冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定原则》,碳素结构钢的屈服强度在 200~1000MPa 的,是以 5MPa 为修约单位的。
实际检测中,尾数大于 2.5MPa 和 7.5MPa 的,分别进位为 5MPa和 10MPa。
碳素结构钢广泛应用于各种工程和制造领域,如建筑、机械制造、汽车制造等。
在不同领域,碳素结构钢的屈服强度要求也不尽相同。
例如,在钢筋混凝土结构中,钢筋的屈服强度通常要求在 200~400MPa 之间;在汽车制造领域,对于不同的零件和部件,碳素结构钢的屈服强度要求也有所不同,一般要求在 300~700MPa 之间。
总之,碳素结构钢的下屈服强度数值是一个重要的材料性能指标,其数值受多种因素影响,需要根据实际需求和应用场景进行合理控制。
碳钢材质的细分定义:碳钢也叫碳素钢,指含碳量Wc小于2.11%的铁碳合金,有时也称为普碳钢或碳素钢。
碳钢材质的细分一、按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类,碳素结构钢又分为工程构建钢和机器制造结构钢两种;二、按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢;三、按脱氧方法可分为沸腾钢(F)、镇静钢(Z)、半镇静钢(b)和特殊镇静钢(TZ);四、按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(WC ≤ 0.25%),中碳钢(WC0.25%—0.6%)和高碳钢(WC>0.6%);五、按钢的质量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低)和特级优质钢。
六、按化学成分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0.30%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。
七、按钢的品质分类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。
普通碳素结构钢定义《咱来唠唠普通碳素结构钢定义》嘿,大家好呀!今天咱来唠唠普通碳素结构钢这个听起来有点专业的玩意儿。
其实普通碳素结构钢啊,就像是钢铁家族中的“大众脸”,它普普通通,但又无处不在!想象一下,要是咱生活中的各种物件,大到建筑、桥梁,小到家里的桌椅板凳、锅碗瓢盆,没了它可不行!你说它普通吧,还真普通,就是这碳素和钢的组合。
但你可别小瞧了这普通的组合,它有着坚韧不拔的品性呢!就跟咱身边那些貌不惊人,但特别靠谱的朋友一样。
普通碳素结构钢啊,就像是个任劳任怨的老黄牛,默默地为我们的生活奉献着。
你看那建筑工地,那一栋栋高楼大厦,不就靠着它撑起了一片天嘛。
它虽然没有华丽的外表,但有着超强的实力,能扛得住风吹雨打,能承受住巨大的压力。
它的定义吧,说起来也不难理解。
就是含碳量不高不低,然后加上钢的特性,既有一定的强度,又有一定的韧性。
这多好啊,不强不弱正正好,用在各种地方都恰到好处。
它不会像有些特别高档的材料那样娇气,需要小心翼翼地呵护着,它就是那么皮实,糙汉一个!比如说,你家里那把用了多年还没坏的铁凳子,说不定就是用普通碳素结构钢做的呢。
它可能都被你坐得磨掉了漆,露出了里面的金属本色,但它依然稳稳当当的,让你安心地坐着。
这就是它的魅力呀,朴实无华但又超级实用。
而且,它的价格还亲民,大家都能用得起。
你说这多好,既便宜又好用,这性价比简直太高了有没有!不像有些材料,贵得要命,让人望而却步。
普通碳素结构钢就像是咱老百姓的好伙伴,一直在身边默默地支持着我们的生活。
总之啊,普通碳素结构钢就是这么个看似普通却又不可或缺的存在。
它在我们生活的各个角落发挥着作用,虽然不显眼,但我们的生活还真离不开它。
所以,咱可得好好珍惜这个“大众脸”朋友,感谢它为我们生活带来的便利和稳定呀!哈哈!。
碳素结构钢的定义与分类
碳素结构钢钢中除含有主要为了脱氧而加入的硅、锰元素外,不含其他有意加入的合金元素。
钢中硫、磷杂质含量较高,一般来说普通质量碳素结构钢的硫的质量分数不大于
0.050%、磷的质量分数不大于0.045%;优质碳素结构钢硫和磷的质量分数不大于0.040%。
这类钢通常以热轧状态交货和使用,主要用于工程结构。
一、我国标准的规定
根据国家标准GB/T 13304-1991《钢分类》,碳素结构钢属于非合金钢,是非合金钢中的一种。
非合金钢还包括优质碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、易切削碳素钢,以及其他一些具有特殊性能和用途的钢。
(一)按化学成分非合金钢各元素规定含量的界限值如表1-1-1所示。
对钢规定的任一元素的规定含量符合表中所列相应元素的界限范围时,这些钢不非合金钢。
表1-1-1
指不规定生产过程中需要特别控制质量要求的,并应同时符合下列4种条件的钢。
(1)钢为非合金化的(符合对非合金钢的合金元素规定含量界限值的规定);
(2)不规定热处理(退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理);
(3)如产品标准或技术条件中有规定,其特性值应符合下列条件:
碳的质量分数最高值≥ 0.10%;
硫或磷的质量分数最高值≥ 0.045%;
氮的质量分数最高值≥ 0.007%;
抗拉强度最低值≤ 690MPa;
屈服点或屈服强度最低值≤ 360MPa;
伸长率最低值(Lo=5.65 Fo )≤ 33%;
弯心直径最低值≥ 0.5*试件厚度;
冲击功最低值(20℃,V型,纵向标准试样)≤ 27J;
洛氏硬度最高值(HRB)≥ 60。
注:力学性能的规定值是指用厚度为316mm钢料纵向或横向试样测定的性能。
(4)未规定其他质量要求。
优质非合金钢是指除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢。
在生产过程中需要特别控制质量(例如控制晶粒度,降低硫、磷含量,改善表面质量或增加工艺控制等),以达到比普通质量非合金钢特殊的质量要求(例如良好的抗脆断性能,良好的冷成形性能等),但这种钢的生产控制不如特殊质量非合金钢严格(如不控制淬透性)。
特殊质量非合金钢是指生产过程中需要特别严格控制质量的性能(例如控制淬透性和纯洁度)的非合金钢,应符合下列条件。
(1)钢材要经热处理并至少具有下列一种特殊要求的非合金钢(包括易切钢和工具钢):
①要求淬火和回火,或模拟表面硬化状态下的冲击性能;
②要求淬火或淬火和回火后的淬硬层深度或表面硬度;
③要求限制表面缺限,比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格;
④要求限制非金属夹杂物含量和(或)要求内部材质均匀性。
(2) 钢材不进行热处理并至少应具有下述一种特殊要求的非合金钢:
①要求限制非金属夹杂物含量和(或)内部材质均匀性,例如钢板抗层状撕裂性能。
②要求限制磷含量和(或)硫含量最高值,并符合如下规定:
熔炼分析值≤ 0.020%;
成品分析值≤ 0.025%。
③要求残余元素的含量同时作如下限制:
铜熔炼分析最高质量分数≤ 0.10%;
钴熔炼分析最高质量分数≤ 0.05%;
钒熔炼分析最高质量分数≤ 0.05%。
④表面质量的要求比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格。
(3)具有规定的电磁性能的钢。
(三)按主要性能及使用特性分,GB/T 700-1988所包括的碳素结构钢主要属于以规定最低强度为主要特性的非合金钢,是需要保证钢的强度特性的工程结构和机械结构用的非合金钢。
这类钢要求限制最低抗拉强度、最低屈服强度,并具有一定的综合力学性能和工艺性能。
二、国外和国际(ISO)标准规定
(一)国际标准(ISO)的规定
根据国际标准ISO 4948-1:1982《钢分类-第1部分:根据化学成分钢分为非合金钢和合金钢》的规定,根据钢的化学成分分为非合金钢和合金钢。
非合金钢与合金钢中元素含量界限值如表1-1-3所示。
对于表中所列的所有元素,规定的钢中每个元素的质量分数比表中所列相应元素小时,这种钢为非合金钢。
对表中列出元素的熔炼分析仅规定了最低值和范围时,应根据最低值进行分类。
当锰的熔炼分析仅规定最大值时,应根据该最大值进行分类。
除锰以外的其他元素,仅规定熔炼分析最大值时,取该值的0.7倍进行分类。
根据国际标准ISO 4948-2:1981《钢分类—第2部分:非合金钢和合金钢按主要质量级别和主要性能及使用特性的分类》的规定,按主要质量级别非合金钢分为普通钢(base steel)、非合金优质钢(unalloyedquality steel)和非合金特殊钢(unalloyed special steel)。
普通钢是指不规定在生产中需特别控制质量要求的钢,并应同时满足下列4个条件:
(1)钢是非合金化的。
(2)不规定进行热处理(例如消除应力处理、软化处理、退火或正火,不作为热处理)。
(3)如产品标准或技术条件中有规定,其特性值应符合以下条件:
抗拉强度最低值≤ 690MPa;
屈服强度最低值≤ 360MPa;
伸长率最低值(Lo=5d)≤ 26%;
弯心直径最低值≥1*试样厚度;
冲击功最低值(20C,ISOV型缺口,纵向)≤27J;
洛氏硬度最高值(HRB)≥ 60;
碳的质量分数最高值≥ 0.10%;
磷的质量分数最高值≥ 0.050%;
硫的质量分数最高值≥ 0.050%;
氮的质量分数最高值≥ 0.007%。
注:上述力学性能为3—16mm厚度钢材性能,并适用于有关标准或技术条件规定的横向或纵向试样。
(4)未规定其他质量要求
非合金优质钢是指在生产过程中与普通钢比较需要特别加以控制(例如控制晶粒度、减少硫和磷的含量、改善表面质量或增加生产控制等),以达到特殊的质量要求,如良好的抗脆断性能、良好的冷成形性能等。
但这种钢的生产控制不如要求控制淬透性的经典的非合金特殊钢那样严格。
非合金优质钢是不包括在普通钢和非合金特殊钢的钢。
非合金特殊钢是指生产中要求与生产控制淬透性的经典非合金特殊钢一样专门加强质量控制的钢。
下列非合金钢为特殊钢:
(1)所有预定要热处理,至少具有下述特性之一要求的非合金钢(包括易切钢和工具钢):
①在淬火和回火,或模拟的表面硬化状态的冲击性能要求。
②在淬火或淬火和回火后的硬化深度或表面硬度的要求。
③限制表面缺陷的要求。
④要求限制非金属夹杂物含量和(或)要求内部均匀性。
(2)所有不进行热处理,至少应具有下述特性之一要求的非合金钢:
①限制非金属夹杂含量和(或)内部均匀性的要求,例如钢板抗层状撕裂性能。
②最大磷含量和(或)硫质量分数限定如下:
熔炼分析≤ 0.020%
成品分析≤ 0.025%
③残余元素含量同时作如下限制:
铜熔炼分析最高质量分数≤ 0.10%
钴熔炼分析最高质量分数≤ 0.05%
钒熔炼分析最高质量分数≤ 0.05%
④表面质量要求比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格。
(3)具有规定的电磁性能的钢。
按主要特性非合金钢分类如下:
(1)规定最大抗拉强度(Re)、最大屈服强度(Rm)的最大布氏硬度(HBS)为主要特性的非合金钢。
(2)规定最小拉强度(Re)、最小服强度(Rm)为主要特性的非合金钢。
(3)以碳含量为主要特性的非合金钢(非合金易切钢、非合金工具钢除外)。
(4)非合金易切钢。
(5)非合金工具钢。
(6)具有专门规定电磁性能的非合金钢。
(7)其他非合金钢。
(二)欧洲标准规定。