钢材的基本知识.doc

钢材的基本知识1分类1.1钢及其分类钢是指以铁为主要元素、含碳量一般在 0.04%-2.3%之间并含有其他元素的铁碳合金。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。 钢可以按照冶炼方法、化学成分、冶金质量、金相组织、使用加工方法以及用途等进行不同的分类。1.1.1按冶炼方法分类 根据冶炼方法和冶炼设备的不同，钢可以分为电炉钢、平炉钢和转炉钢三大类。电炉钢还可以分为电弧炉钢、感应炉钢、真空感应炉钢、电子束炉钢和电渣炉钢等。转炉钢还可以分为底吹、侧吹、顶吹和纯氧吹炼等转炉钢;也可分为酸性转炉钢和碱性转炉钢。平炉钢虽可分为酸性平炉钢和碱性平炉钢，但多为碱性。平炉钢由于冶炼时间长、能耗高，在我国已被逐步淘汰。按照脱氧程度还可以分为：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。1.1.2按化学成分分类 根据国家标准 GB/T13304，按照化学成分分类可以把钢分为非合金钢和合金钢。 非合金钢是铁-碳合金，也称为碳素钢，其中含有少量有害杂质元素(如硫、磷等)和在脱氧过程中引进的一些元素(如硅、锰等)。按含碳量的不同可分为低碳钢(含碳量小于 0.25%)、中碳钢(含碳量在0.25%-0.6%)和高碳钢(含碳量大于0.6%)三类。碳含量小于0.04%的钢称为工业纯铁。非合金钢亦可分为两类：碳素结构钢和高级碳素结构钢。 合金钢：是为了改善钢的某些性能而特意加入一定量合金元素的钢，具有良好的特殊性能。按合金元素总含量不同可分为低合金钢(在碳素结构钢的基础上加入少量合金元素，合金总量小于5%)、中合金钢(合金总量在5%-10%)和高合金钢(合金总量大于10%)三类，但不作为确定的依据。根据钢中所含合金元素，常用的合金钢可包含为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬镍钛钢、硅锰钢、铬锰钢、铬锰钼钢等很多类。1.1.3按冶金质量分类：主要是钢中所含的杂质元素磷（P）、硫（S）的含量。 各个生产厂和国家对钢中磷、硫的含量均有自己的规定标准，一般在0.03%和0.045%之间。按冶金质量分类钢可以分为普通钢(P0.045%，S0.050%)、优质钢(P、S均0.035%)、高级优质钢(P0.035%，S0.030%)。如果使用条件苛刻，对硫磷含量可做特殊要求。1.1.4按金相组织分类1.1.4.1退火状态：a.亚共析钢(铁素体+珠光体)b.共析钢(珠光体)c.过共析钢(珠光体+渗碳体)d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。1.1.4.2正火状态：a.珠光体钢b.贝氏体钢c.马氏体钢d.奥氏体钢。1.1.4.3无相变或部分发生相变的1.1.5按使用加工方法分类 按照在钢材使用时的制造加工方式可以将钢分为压力加工用钢、切削加工用钢和冷顶锻用钢。1.1.6按用途分类 1.1.6.1 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。1.1.6.2结构钢：a.机械制造用钢：(a)调质结构钢(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢(c)易切结构钢(d)冷塑性成形用钢b.弹簧钢c.轴承钢1.1.6.3工具钢：a.碳素工具钢b.合金工具钢c.高速工具钢。1.1.6.4特殊性能钢：a.不锈耐酸钢b.耐热钢c.电热合金钢d.耐磨钢e.低温用钢f.电工用钢1.1.6.5专业用钢：a.桥梁用钢b.船舶用钢c.锅炉用钢d.压力容器用钢e.农机用钢等。 按照用途不同可以把钢分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、合金结构钢、弹簧钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、不锈耐酸钢、耐热钢和电工用硅钢十二大类。1.1.7按加工成形方法分类可分为锻钢、铸钢、 热轧钢、冷拉钢四类。2、钢材及其分类钢材的种类很多，石化企业常用一般可分为：2.1 型材含H型钢、工字钢、槽钢、角钢、扁钢、钢轨、异形钢材、圆钢、螺纹钢、线材等2.2板材含碳素结构钢板、合金钢板、不锈钢结构钢板、锅炉及容器用钢板、管线钢钢板、复合钢板、镀涂钢板等2.3管材含碳素无缝钢管、合金无缝钢管、不锈无缝钢管、复合无缝钢管、镀渗涂无缝钢管、焊接钢管、防腐焊接钢管等2.4油田用钢材钻具、油管、套管等2.5金属制品含钢丝、钢丝绳、钢板网、钢格栅、钢绞线、铸铁管等2.6其他钢材3.石油石化行业主要用途。3.1钢板的用途3.1.1碳素结构钢板碳素结构钢板包含热轧和冷轧碳素结构钢板、热轧和冷轧碳素结构钢带、碳素结构花纹钢板。碳素结构钢板在石油石化行业用途十分广泛，热轧和冷轧碳素结构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，碳素结构花纹钢板具有防滑作用，常用作地板、厂房扶梯、工作架踏板、船舶甲板和汽车底板等3.1.2合金钢板合金结构钢板广泛用于机械制造和金属结构件等。3.1.3不锈钢结构钢板不锈钢板用途很广，机械设备，典型用途: 纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材等3.1.4锅炉及容器用钢板锅炉及压力容器钢板系专用板材，主要用于制造石油、化工、气体分离和贮运等的容器或其他类似设备，如各种塔式容器、热交换器、贮罐和罐车等。3.1.5 管线钢钢板制造输送原油或天然气的焊接钢管3.1.6复合钢板 复合方法通常有爆炸复合、冶金复合两种。主要应用在防腐、压力容器制造，电建、石化、医药、轻工、汽车等行业。3.1.7、镀涂钢板镀锌钢板在石化系统一般用作设备及管线保温。压型钢板、彩涂钢板一般用于屋顶、建筑外侧板、结构。3.2钢管类用途（油套管、钻具、无缝钢管、焊接钢管的用途） 焊接钢管用来输送水、低压蒸汽、水或者液化气管网、无缝管石化行业中常见的工艺管线，炉内的炉管。框架等。3.3型钢的用途在石油化工企业中，使用最广泛的型材就是H型钢、工字钢、槽钢、角钢、扁钢、线材、螺纹钢等，而其他如钢轨、异型钢材、冷弯型钢及优质型钢使用较少。H型钢、工字钢、槽钢、角钢广泛应用于石油化工生产的金属结构和生产建筑中，并且往往配合使用。3.3.1 H型钢主要用于工业与民用建筑钢结构中的梁、柱构件，工业构筑物的钢结构承重支架，地下工程的钢桩及支护结构，石油化工及电力等工业设备结构、大跨度钢桥构件。3.3.2 工字钢是截面为工字形的长条钢材。工字钢广泛用于各种钢结构、建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。工字钢的边长小，高度大，工字钢一般用于横梁。3.3.3槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。槽钢主要用于建筑结构、车辆制造和其它工业结构，槽钢还常常和工字钢配合使用. 3.3.4角钢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。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。3.3.5扁钢是截面为矩形的长条钢材。用途十分广泛，主要用于扶手,栏杆.机械用品及零部件，也用于构件、抚梯、桥梁、栅栏及锅炉附件等,用于最多的是电力通讯铁塔,钢格板或地沟板等。镀锌扁钢一般用于接地用。3.3.6螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称，广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。3.3.7圆钢圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材。常用作螺栓及各种机械零件；主要用于制造机械零件或作无缝钢管坯。3.3.8线材是用量很大的钢材品种之一。轧制后可直接用于钢筋凝土的配筋和焊接结构件，也可经再加工使用。例如，经拉拔成各种规格钢丝，再捻制成钢丝绳、编织成钢丝网和缠绕成型及热处理成弹簧；经热、冷锻打成铆钉和冷锻及滚压成螺栓、螺钉等；经切削成热处理制成机械零件或工具等。3.3.9钢轨钢轨分类较多，一般常用的为重轨和轻轨。1、重轨：重轨是每米公称重量大于30kg的钢轨。铁路钢轨和起重机轨等都属重轨。铁路钢轨主要适用于铺设铁路正线、非正线、弯道和隧道的轨道。也可用于建筑用塔式起重机及其他起重机的轨道。 起重机轨即吊车轨主要用于铺设起重机轨道及小车轨道。2、轻轨是每米公称重量小于或等于30kg的钢轨。轻轨主要用于林区、矿区、工厂及施工现场等处铺设临时运输线路和轻型机车用线路。4、常用钢材的定义4.1主要性能的定义、代号、及单位钢材的性能分为使用性能和工艺性能。前者是指为了保证由钢材制成的产品（机械零件或结构件）能正常使用而应具备的性能，包括物理性能、力学性能、化学性能等。后者是指钢材在投入生产过程中，能承受各种加工制造工艺，不产生疵点或废品而应具备的性能。如铸造性能、焊接性能等。 4.2钢铁材料的力学性能名称量的符号单位符号含义1.强度定义强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力(1)抗拉强度bMPa金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度b =Pb/ Fo式中Pb-试样拉断前的最大负荷(N)Fo-试样原横截面积(mm2)(2)屈服点sMPa金属试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限，通常也叫屈服强度。s = Ps/Fo式中Ps -屈服载荷(N)Fo -试样原横截面积(mm2)(3)屈服强度0.2MPa对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是在屈服点的应力对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生O.2%永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件屈服极限 0.2=P0.2/ Fo式中P0.2-试样产生永久变形为0.2%时的载荷(N)Fo -试样原横截面积(mm2)4.3钢材理论计重的计算方法（碳素钢）名 称 计算公式 符号意义 计算举例 圆钢、盘条 (kg/m)W=0.006165*d*dd=直径mm直径 10mm的圆钢，求每m重量。每 m重量=0.0061651010=0.6165kg螺纹钢(kg/m)W=0.00617*d*dd=断面直径mm 断面直径测量办法：断面直径为 12mm的螺纹钢，求每m的重量。每 m的重量=0.006171212=0.89kg方钢(kg/m)W=0.00785*a*aa=边宽mm边宽 20mm的方钢，求每m的重量。每 m的重量=0.007852020=3.14kg扁钢(kg/m)W=0.00785*b*dd=厚mm b=边宽mm边宽 40mm，厚5mm的扁钢，求每m的重量。每m的重量=0.00785405=1.57kg六角钢(kg/m)W=0.006798*s*ss=对边距离mm对边距离 50mm六角钢，求每m重量。每 m重量=0.0067985050=17kg八角钢(kg/m)W=0.0065*s*ss=对边距离mm对边距离 80mm的八角钢，求每m的重量。每m重量=0.00658080=41.62kg等边角钢(kg/m)W=0.00785*d(2b-d)+0.215(R*R-2r*r)b=边宽 R=内弧半径 d=边厚 r=端弧半径求 20mm4mm等边角钢的每m重量。从冶金产品目录中查出4mm20mm等边角钢的R为3.5，r为1.2。则每 m重量=0.007854（220-4）+0.215（3.53.5-21.21.2）=1.15kg不等边角钢 (kg/m)W=0.00785*d(B+b-d)+0.215(R*R-2r*r)B=长边宽 b=短边宽D=边厚 r=端弧半径R=内弧半径求 30mm20mm4mm不等边角钢的每m重量。从冶金产品目录中查出30mm20mm4mm等边角钢的R为3.5，r为1.2。则每 m重量=0.007854（32+20-4）+0.215（3.53.5-21.21.2）=1.48kg槽钢(kg/m)W=0.00785hd+2t(b-d)+0.349(R*R-r*r)h=高d=腰厚 b=腿长R=内弧半径 t=平均腿厚求 80mm43mm5mm的槽钢的每m重量。从冶金产品目录中查出槽钢t为8、R为8、r为4。则每 m重量=0.00785805+28（43-5）+0.349（88-44）=8.04kg工字钢(kg/m)W=0.00785hd+2t(b-d)+0.615(R*R-r*r)h=高d=腰厚 b=腿长R=内弧半径 t=平均腿厚求 250mm118mm10mm的工字钢每m重量。从冶金产品目录中查出t为13、R为10、r为5，则每 m重量=0.0078525010+213（118-10）+0.615（1010-55）钢板(kg/)W=7.85*dd=厚度厚度 4mm的钢板，求每重量。每重量 =7.854=31.4kg钢管包括无缝钢管及焊接钢管(kg/m)W=0.02466*s(d-s)d=外径 s=壁厚外径为 60、壁厚4的无缝钢管，求每m重量。每 m重量=0.024664（60-4）=5注：由于钢种密度的不同，不同钢种理论计重系数不同。5、钢材主要牌号的表示方法在此是以钢材的用途分类作为表示方法分类的基础。5.1碳素结构钢：表示方法为：Q+数字+（质量等级符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号）例如：“Q235B ”表示屈服强度为235Mpa的碳素结构钢“Q”，代表钢材的屈服强度；“235”表示屈服强度（s）值；“B”表示质量等级为B级；质量等级分为A、B、C、D四种；脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。现在沸腾钢以及半镇静钢已经不推荐使用。专门用途的碳素钢：例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。5.2优质碳素结构钢表示方法为：数字+（元素符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号）例如：“20#”表示其碳含量为0.17-0.24%优质碳素结构钢 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，；锰含量较高的优质碳素结构钢，应将的锰元素标出，例如65Mn 沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，现在沸腾钢以及半镇静钢已经不推荐使用5.3碳素工具钢表示方法为：字母T+数字+（元素符号）+（质量等级符号） 例如：“T8”表示平均碳含量为8的碳素工具钢；钢号“T”，代表碳素工具钢； 钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示；锰含量较高的，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”； 高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。5.4易切削结构钢 表示方法为：字母Y+数字+（元素符号）例如：“Y30” 表示平均碳含量为0.3%的易切削结构钢 钢号 “Y”，表示易切削结构钢； 字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示； 锰含量较高者，在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。5.5合金结构钢表示方法为：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号+数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号） 例如：12Cr1MoV表示碳含量为0.08-0.15、铬含量为0.9-1.2%、钼含量为0.25-0.35、钒含量为0.15-0.30的合金结构钢钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示；钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA； 钢中的钒（V）、钛（Ti）、铝（AL）、硼（B）、稀土（RE）等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中：钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%； 高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢； 专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。5.6低合金高强度钢表示方法为：（专门用途符号）+数字+主要合金元素符号和数字+微量合金元素符号+（质量等级符号）+（专门用途符号）例如：“16MnR”表示平均碳含量为0.2%锰含量1.2-1.6%的压力容器专用钢 钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。 对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”。 5.7弹簧钢 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。5.8滚动轴承钢表示方法： 高碳铬轴承钢：字母G+Cr+数字（铬含量）渗碳轴承钢：字母G+主要合金元素符号+数字+微量合金元素符号+质量等级符号例如：“GCr15”表示铬含量为13-16.5的滚动轴承钢。 钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。 高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同，例如GCr15SiMn。5.9合金工具钢和高速工具钢表示方法为（碳含量）+合金元素符号+数字（合金元素含量）例如：“9SiCr”表示碳含量为85-95硅含量为1.2-1.6%铬含量为0.95-1.25%的合金工具钢。合金工具钢钢号的平均碳含量1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12；钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，在表示含量的数字前加“0”，其铬含量以千分之几表示，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。 高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。5.10不锈钢和耐热钢表示方法为：数字+合金元素符号+数字例如：“0Cr18Ni9”表示碳含量0.07%铬含量17-19%镍含量8-10%的不锈钢 前面的数字表示碳含量，钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为2，若钢中含碳量0.03%或0.08%的,钢号前分别冠以“00”及“0”表示;例如00Cr17Ni14Mo2； 对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。5.11焊条钢表示方法为：字母H+数字+合金元素符号+数字例如：“H2Cr13”表示碳含量为0.16-0.24%铬含量为12-14%的焊条钢 它的钢号前冠以字母“H”，表示焊条钢；碳含量和合金元素的表示方法，基本与不锈钢和耐热钢相同。5.12电工用硅钢表示方法为：字母+数字例如：“DW470”表示电工用冷轧无取向硅钢产品，在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢；字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍；钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。5.13电工用纯铁表示方法为：字母DT+数字+（字母）例如：“DT8A”表示牌号顺序号为8的电工用纯铁，电磁性能为高级它的钢号前冠以字母 “DT”表示电工用纯铁；字母后的数字表示不同牌号的顺序号；在数字后面所加的字母表示电磁性能：A高级、E特级、C超级。6.钢材的生产工艺6.1不锈钢管的工艺流程图6.2螺旋焊管工艺流程图.doc6.3热轧钢板生产工艺（铁矿石+石灰石）+焦炭 = 高炉炼铁 = 铁水预处理（脱S）= 顶底复吹大转炉初炼 = 真空炉精炼铁炉/炉外精炼 = 连铸 =板坯=板坯检验=加热炉加热=高压水除磷=粗轧机=精轧机=热矫直机=冷却=表面检验修磨=切边、定尺、取样=热处理=冷矫直=检验标志=入库6.4冷轧卷板生产工艺（铁矿石+石灰石）+焦炭 = 高炉炼铁 = 铁水预处理（脱S）= 顶底复吹大转炉初炼 = 真空炉精炼铁炉/炉外精炼 = 连铸 =板坯=板坯检验=加热炉加热=高压水除磷=粗轧机=精轧机=切头=精轧前高压水除磷=连轧精轧机组=层流冷却=卷取机（卷取、取样、运输）=检验=标识=入库6.5复合钢板生产工艺基层钢板(或锻件)和复层钢板采购与验收=表面清理/拼板、矫平、表面处理/配置炸药=爆炸焊接(复合) =探伤=未复合区域补焊=复合板热处理=矫平和性能检测(包括力学性能、剪切强度、贴合率或腐蚀试验等) =二次探伤=切边=抛光或酸洗处理(优先选择酸洗处理) =包装6.6型钢的生产工艺（铁矿石+石灰石）+焦炭 =高炉炼铁=铁水预处理（脱S）= 顶底复吹大转炉初炼=真空炉精炼铁炉/炉外精炼 =连铸=方坯=加热炉=初机=万能连轧机（多次轧制）=热锯=冷却=矫直=检验标志=入库7.钢材的热处理7.1热处理：将钢在固态下加热到预定的温度，保温一定的时间，然后以预定的方式冷却到室温的一种热加工工艺。7.2热处理的作用：改善材料工艺性能和使用性能，充分挖掘材料的潜力，延长零件的使用奉命，提高产品质量，节约材料和能源。此外，还可以消除材料经铸造、锻造、焊接等热加工工艺造成的各种缺陷、细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使组织和性能更加均匀。7.3热处理的分类：目前钢材常用的热处理方法包括：退火、正火、淬火、回火、调质、固溶处理等。铁碳相图.jpg1) 退火热处理：2) 将钢加热到一定温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。退火有5种类型： 完全退火：将亚共析钢加热到Ac3+30.-50，保温热透和相变完毕后在炉内缓慢冷却。得到细晶粒及粗珠光体，达到了软化的目的。 扩散退火：将钢加热到Ac3+100.-150，使钢中碳和合金元素扩散，消除晶粒内部偏析，得到成分均匀的组织。 球化退火：把过共折钢加热到Ac1+20（珠光体变为奥氏体，并溶解一部分片状自由渗碳体，但尚有未溶解的渗碳体残粒存在，在随后缓冷中(须保持一定的缓冷速度)这些残粒就成为渗碳体聚集核心，得到球状珠光体。（1）在切削加工过程中，球状渗碳体碰上刀刃机率比层（片）状渗碳体少，有利切削加工。（2）且钢的硬度大大下降有利后步冷加工变形。（3）再经淬火时，钢不易产生裂纹和变形。 不完全退火：将亚共折钢加热到Ac1+2030，缓慢冷却使经过冷变形（冷轧、冷拔）钢通过部分相变，消除加工硬化，从而恢复塑性，可再继续冷加工。亦称中间退火。t低、节能, 消除应力退火：钢铁铸件或焊接结构件内部存在应力，为防止使用过程中变形，将钢在500-600适当保温后缓冷。2）正火热处理：正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。将钢加热到Ac3（Acm）+30.-50,（据钢材厚度按每mm保温一分钟，至少大于20分钟）并随后在安静的空气中进行冷却的过程。（V冷=3-10/S），它保证使奥氏体在高温区域进行分解。正火的主要目的：由于热加工过程中加热温度过高，保温时间长造成过热，晶粒粗大，钢经正火工序，使晶粒细化。 消除亚共析钢魏氏组织，针状铁素体沿着晶体解理面分布或降低过共折钢碳化物沿晶界网状分布的级别。使钢具有较均匀组织。 对碳钢和某些低合金钢作为成品热处理，晶粒细化，珠光体片层较薄，强度和韧性（综合性能）提高。 对用作结构钢（合结构等）调质（淬火+高温回火）前的预先热处理或过共析钢球化热处理前预处理。3）淬火热处理：淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。4）回火热处理：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。5）调质热处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。6）钢的固溶处理：把奥氏体钢或合金加热至1000以上的高温，使碳化物或其他化合物固溶于奥氏体中，然后在水中（或空气）快速冷却，使其在室温下得到单相过饱和的r固溶体的过程。其目的:提高奥氏体钢或合金钢的韧性和耐腐蚀性。8、钢的常见缺陷及检测方法8.1表面质量问题通常缺陷形式有裂纹、折叠、轧折、结疤、划伤、严重锈蚀或氧化皮。8.1.1裂纹：钢材表面纵向或横向有长短不一、深浅不同的裂纹，其底部呈尖底形。在使用工作状态下将造成应力集中，继续向钢材内部延伸，严重时使钢材断裂 。8.1.2结疤：异金属物、耐材、保护渣等，在炼钢及浇注时卷入表面，形成结疤，以上两缺陷主要为炼钢因素较多。8.1.3折迭：钢材表面粘附一片金属薄片，薄片的根部与钢材本体相连、薄片本身与钢材本身分离，粘附在钢材表面。其有可能是铸坯皮下气泡、皮下夹杂或表面裂纹在热加工时辗轧造成，也可能轧材时轧辊或导板缺损造成钢材表面凸包，下一道次压折回去，形成折迭。8.1.4划伤：在轧制过程中擦伤，或运输过程中机械擦伤。除轻度划伤外，其余缺陷都不允许存在，应彻底清除方可使用。严重锈蚀或严重氧化，对耐蚀、焊接、下道工序表面处理不利。检测方法：（1）钢材经磁粉探伤、无损探伤、着色检查。 （2）钢材经喷丸或酸洗钢材表面后，人工肉眼检查（有污染）8.2外形质量及尺寸公差弯曲（纵向、侧向）扭转，端部切斜，椭圆度，脱形，尺寸超标等。8.3内部质量（a）钢材内部金属有缩孔，纵向、横向裂纹，夹杂，偏析，疏松，皮下气泡。其产生原因，主要炼钢及浇注因素，及铸坯加热不当，热应力（如合金钢热送入炉温度不当，加热速度过大），热加工的压缩比小。 方法：切片（横截面）作酸洗低倍检查（目视或放大镜）。（b）非金属夹杂物级别，（按A类（硫化物），B类（氧化物），C类（硅酸盐）D其他不变形点状氧化物）按标准要求级别，用金相显微镜检验。（c）晶粒粗大，当冶炼时脱氧剂选择不当，铸坯加热温度过高，加热时间过长，造成过热组织晶粒粗大。用金相显微镜判别晶粒度，（晶粒粗大钢，除（奥氏体，铁素体）单相钢外，可用正火处理消除。）（d）非正常金相组织，如过共折钢网状碳化物，亚共折钢魏氏组织，带状组织，热处理工艺不当得到非正常金相组织。（e）表面脱碳，钢材表面经多次加热，温度高，时间长，氧化性炉内气氛将使钢材表面层脱碳，使含碳量达不到钢号规定成分，影响钢材的硬度。（f）特殊性能，如耐蚀性，耐晶界腐蚀性能，轴承钢球化级别。8.4化学成分（及钢纯洁度）检验：化学成分，在钢材钻样作化学分析或取块样作直读光谱，按标准检查各项元素是否符合规定。关键品种为防混钢，可逐支火花检测或光谱检测。用户为了提高质量，可制定企业标准要求生产单位扩大标准外几个元素的检测，也可缩小标准规定波动范围，也可拟出几项关键元素合理匹配关系，（如残余有害元素及氧，氢、氮气体含量检测，碳当量，锰当量，铬当量，镍当量）。8.5力学及工艺性能检测。力学：抗拉强度，屈服强度，延伸率，断面收缩，硬度，淬透性，常温，低温，高温性能，工艺：压扁，扩口，弯曲，镦粗（1/2、1/3、2/3），成形性8.6无损探伤9对石化工业用标准一、管标准石化工业常用无缝钢管标准GB/T8163、 GB3087、 GB5310 、GB6479、 GB9948、 GB12396、 GB/T14975、 GB14976,1 GB8163输送流体用无缝钢管1、 本标准适用于输送流体用的一般无缝管，请注意“一般”两字，即.非耐腐蚀、耐高低温等特殊要求介质和工艺,2、 本标准技术条件中，液压试验Pmax19Mpa、T5秒.不渗漏,供方可用超声、涡流、漏磁探伤之中任一项替代液压检查，但超声探伤仅能发现纵向缺缺陷（如:裂缝、裂纹）, 涡流探伤仅能发现点状缺缺陷（如:孔洞、麻点、麻坑）, 所以对重要部位如阀门前端输送管道，易燃易爆输送管道应作双探及着色检查（尤其钢管两端200mm长是探伤盲区）。2、GB5310高压锅炉用无缝管，国内重点大锅炉厂（企标）对供管方提出高于国标技术条件， 20G 、20-25MnG、 15-20MoG 、Al0.01%、N80PPM（电炉钢N100PPM）。残余有害元素:AsSuPbSbBi（As+Su+Pb+Sb+Bi0.035%）0.0150.0150.010.010.01%非金属杂:ABCDA+B+C+D4、B+C+D3（级）21.511 20G 、20-25MnG、 15-20MoG魏氏组织、带状组织3级,2 GB6479高压化肥用无缝管本标准非等效采用ISO9329压力容器用高温性能碳素及合金管标准。本标准部分钢种又要求适用低温用钢。因此本标准包含高低温工况下使用。但钢种在高温或低温工况使用，对其化学成分、晶粒度等皆有不同要求。例如: 低温使用20号钢，含碳应低、晶粒应细， 高温使用20G，晶粒要略粗（4-9级），对铝含量要控制，液压试验允许涡流，漏磁探伤替代。 超声探伤：同GB5310要求（探伤盲区应注意） 10、20、16Mn、15MnV、仅正火要求，无热处理工艺规定。1Cr5Mo仅有退火交货，无工艺规定，对钢管质量保证不利。GB99481、10、20号钢酸溶铝0.01%暂不作交货依据，应写于质保书,应有内控或企标作强行规定，电炉钢含氮量也应考核。2、热处理工艺仅规定，热轧管终轧+回火，冷拔管正火+回火，碳钢、低合金钢无具体工艺规范对钢管质量不利。3、水压实验可用超声替代，无损探伤规定超声探伤，供方可作一次超声探伤，替代水压及无损探伤。则供方漏探点孔状缺陷机率大。4、GB13296、GB/T14975、GB/T14976 不锈管三个标准注意点：奥氏体不锈管Cr、Ni、C范围很广，必须按用户使用情况谨慎选用或订企业标准，缩小成分波动如：（a）为耐蚀，含碳量低C0.15%、C0.08%、 C0.03%， 企标C0.10%、C0.05%、 C0.02%，（b）加Ti、Nb，提高与碳比值Ti5C，Ni8C， 企标Ti8C，Ni10C （c）控制Ni及Cr含量及Cr/Ni比， Cr当量=%Cr+% Cr +1.5%S i+0.5%Nb+4%Ti+3.5%Al+0.8%W+1.5%Ni当量=%Ni+30%C+30%N+0.5%Mo对Cr18Ni8型 奥氏体不锈为防止铁素体产生,影响热穿孔塑性、Cr/Ni2,(d) 对深冲比性能高要求奥氏体不锈钢,Ni当量= Ni+0.65 Cr+0.89 Mo+1.05 Mo+0.35 S i+12.6 25.7GB14976流体输送用不锈管。 仅作液压试验允许超声或涡流替代，对表面质量缺陷有漏检可能（同8163上述）。1Cr19Ni11Nb与（347）0Cr18Ni11Nb系奥氏体不锈耐酸耐热钢，其与含Ti的18-8（321）不同成分是用Nb稳定化元素替代Ti，故其在酸碱盐等腐蚀介质中耐蚀性与0-1Cr18Ni9Ti相近，故也广泛运用于石化、合成纤维、食品、造纸等工业，由于Nb较Ti更不易在高温下烧损，故此钢种多用作焊接Cr-Ni奥氏体不锈的焊芯。由于其高温强度较高（见附表），尤其10万小时持久强度是当前我国高压锅炉无缝用管（5310）中最高级别（高温600）钢号CSiMnCrNi（%）NbSP固溶工艺（）室温力学性能不小于(Mpa)温度()低温力学性能(Mpa)b0.25b0.250Cr18Ni11Nb(347)0.081217-199-1310C0.030 0.035 11005202054021-766341001344359404176691Cr19Ni11Nb0.04-0.11217-209-13Ni+Ta8C-1%0.030 0.030 热轧管1050冷轧管109552020535改进型9Cr-1Mo、12Cr钢TB12有替代SUS316、321、347、A不锈锅炉钢趋势耐蚀性：一耐酸、碱、盐等，在高温下抗氧化、硫化、氯化、氟化性能。钢 种腐蚀速度mm/a介质浓度（%）温度（）3041Cr18Ni9316 L0Cr18Ni12M02T3211Cr18Ni9Ti-3470Cr18Ni11Nb硝酸99.6551.25 x1010硫酸5503-4.53-4.53 x80200.4610.46醋酸15020-400.180100331-3 x磷酸1-90200.110氢氧化钾溶化3001-3 x10 x饱 和氢氧化钠11000.10.0044 x饱和硫熔化4453尿素溶液200.1 x溶液200.1 x柠檬酸1-50200.10.10.1氯化氢干燥20-10011干燥100-5001010氯干燥200.11010硫酸氢饱和1000.10.1盐酸106010 x亚硫酸饱和2000.1以上表可见 316L对各种无机有机酸、碱、盐等均有良好耐腐性。属尿素级不锈耐酸钢。304 对强氧化性酸、浓硝酸耐蚀性最好 ， 一般不宜焊接。321 对碱氢氧化钠耐蚀好 ， 具有优异可焊接性。347对浓硝酸耐蚀较好，含Nb比321含Ti更不易烧损。1.2.1钢板主要标准（包括：普板、管线钢板、容器钢板、复合钢板等）序号标准编号标准名称GB/T 700-1988碳素结构钢GB/T 3274-1988碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB/T 4238-1992耐热钢板GB 6654-1996压力容器用钢板GB 3531-1996低温压力容器用低合金钢钢板GB/T 3280-1992不锈钢冷轧钢板GB/T 4237-1992不锈钢热轧钢板GB/T 8165-1997不锈钢复合钢板和钢带ASTM A516中低温压力容器用碳钢板10、石化企业用钢的特点对钢的要求及存在的问题石化工业生产包括石油勘探开采，炼油，化工，化肥，化纤等方面。石化工业生产所需原料，生产工艺，生产品种繁多，生产主要特点 操作温度范围大（-196-1000） 操作压力范围大，从真空到200MPa。 腐蚀介质种类多，（酸、碱、盐。）石化工业对钢的要求： 耐高温性：伴随石化生产工业工艺不断完善，尤其炼油工艺改进，（乙烯）规模增加，石化生产过程中反应温度不断提高。压力不断增大，（易燃易爆）要求钢必须具有良好持久强度，如蠕变极限。 低温性能：石化生产中，气体液化，排废气的回收，合成工艺介质的降温，特定物料储存。如乙烯装置新建80-100万吨，低温从-101降至-170。钢材必须有很好的低温性能。低温拉伸，冲击，冷弯。 耐蚀性要求：由于进口原油中含硫越来越高，成分越来越复杂，石化生产过程中的介质皆有对钢腐蚀作用，尤其最常见抗氯化物和硫化物，各介质对钢各要求。 钢的纯净度要求：成分均匀度。 几何尺寸精确度，尤其钢管尺寸，管尺寸精度关联压力管线焊接质量高低，使用寿命长短，换热器管尺寸精度影响到与板涨接质量。 使用部位个性化：石化产品众多，各企业原料产品存在差异，操作条件工艺路线不同，仅用几个标准满足不了各厂各工序使用部位个性，应提出各种相应个性化要求，（不同压力，温度耐蚀要求）。 石化装置大型化，一体化发展趋势，炉管口径89-127-159-168-219-273-426，管线钢X42-80，大口径1500MM，高压蒸汽输送管 610*45-70的管道。石化工业用钢材采购存在的困难。无完整的标准体系。如压力管道从设计、采购、钢管生产、现场施工等，不具备同一技术协议和验收标准。如：炼油化工GB8163、5310、6479、9948标准为主。 流体输送管有采用GB，API(美国石油学会)、ASME(美国机械工程师协会)、ASTM(美国试验与材料学会)、A106B、DIN、JIS钢种和规格无一家钢厂覆盖，需多家采购。 对质量要求高，成分均匀、纯洁度、稳定性、可焊性、防腐性、高低温性能、表面质量等。石化装置改建采用引进工艺，设计标准，ASTM，ASME，A106B，T5，T9热管。 腐蚀条件复杂，介质不同，浓度不同，温度、压力不同，流速不同，应据每一种工艺特点结合综合考虑各种因素，选择适宜钢种，（而非一个钢种适用各种工艺）。11、钢材采购的价格线螺的价格走势2007-2009.6国内宏观的影响 1、固定资产投资增速再次加快根据国家统计局6月11日发布的数据显示，国家统计局日发布最新数据显示，至月份，全国城镇固定资产投资同比增长.，增速比至月份加快.个百分点，比去年同期加快.个百分点。房地产开发完成投资10165亿元，增长6.8%。基建投资和房地产的回暖带动5月固定资产投资增速进一步攀升。数据显示，政府基建投资仍是主力：另外从行业看，铁路运输业投资1338亿元人民币，同比增长超过110%，是增长最快的行业。铁路建设也成为扩内需保增长的“火车头”。据悉，今年铁道部计划完成基建与机车车辆购置投资7000亿元，总计可以消费钢材2500万吨，下半年全国20多个省的铁路动车组的持续建成，将对国民经济继续起快速提升支撑作用。 2、新开工项目增速持续提高从此次的施工和新开工项目情况看，累计施工项目216420个，同比增加47912个；施工项目计划总投资275837亿元，同比增长33.8；新开工项目123878个，同比增加39510个；新开工项目计划总投资53300亿元，同比增长95.9%。增