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钢材基础知识培训 贵州中铁五新工程物资有限公司管理中心吴烽2011年6月 学习提纲 3 相关名词解释 4 补充资料 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 建筑钢材型材板材 管材 钢材生产工艺流程 钢铁生产简单说明 钢铁生产的一个大致过程 如下 炼铁 炼钢 连铸 或模铸 热轧 出热轧产品 冷轧 出冷轧产品 一般结构用的工 角 槽钢 h型钢都是热轧钢材 中厚板也是热轧钢材 可以作为成品 有的产品热轧之后还需要进行冷轧 比如热轧卷板到冷轧卷板 在应用方面 比如汽车面板 家电板 就需要冷轧板 保证尺寸精度和表面质量 而建筑结构一般用热轧材就可以 炼铁阶段 高炉结构 横断面为圆形的炼铁竖炉 用钢板作炉壳 壳内砌耐火砖内衬 高炉本体自上而下分为炉喉 炉身 炉腰 炉腹 炉缸5部分 炼铁系统 高炉炼铁工序 高炉工艺流程 上料 配 称量筛粉由皮带或卷扬小车送热风 鼓风机与热风炉 管道阀门调节喷煤 球磨机把煤粉磨很细 高压吹入 代替焦炭 喷煤比定义 渣铁分离 铁水入罐 渣到冲渣池 水泥 开铁口机 堵渣机 泥炮 煤气除尘回收 除尘 脱水 不再放散了 3co fe2o3 2fe 3co2 co2 c 2co o2 co2 c 炼钢过程 炼钢与铸钢工序 轧制阶段 钢材成品 钢材生产简明流程图 钢材轧制工艺流程 板材的生产 轧钢和热轧 长材的生产 钢铁生产及其产品 例 马钢新区总布局图 热轧 冷轧 炼钢连铸 预留热轧 高炉 焦化 烧结球团 原料场 电厂 长江 铁矿 熔剂 燃料 烧结矿球团矿 铁水或铸铁 钢坯 各种板材 制氧厂 供排水厂 动力厂 石灰窑 钢材生产成本分解 直接材料 燃料及动力 制造费用及直接人工 3 相关名词解释 4 补充资料 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 建筑钢材型材板材 管材 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 什么是钢材 钢材是钢铁工业为社会生产和生活提供的最终产品的主要形式 由于钢材产品品种 规格复杂多样 为了适应统计 生产 营销 库存等多方面管理的需要 国际上通常将钢材分为长材 也称 型材 扁平材 也称 板带材 或 钢板 钢管 也称 管材 和其它 金属制品 等四大类 长材 也称 型材 钢筋 是指钢筋混凝土用钢材和预应力钢筋混凝土用钢材 横截面为圆形 有时为带有圆角的方形 包括光圆钢筋 带肋钢筋 扭转钢筋等 盘条 线材 是指热轧后成盘状交货的产品 又称线材 其横截面通常为圆形 椭圆形 方形 矩形 六角形 八角形 半圆形等 在产量统计中 还包括企业自用于拔制钢丝的线材 但切断的直条列入型钢 棒材 是指产品断面形状为圆形 方形 扁形 六角形 八角形等简单断面 并以直条交货的钢材 混凝土用钢筋除外 大型型钢 是指高度不小于80毫米的i型钢 工字钢 h型钢 u型钢 槽钢 角钢 z字钢 丁字钢 t型钢等 中小型型钢 是指高度小于80毫米的i型钢 工字钢 h型钢 u型钢 槽钢 角钢 t型钢以及球扁钢 窗框钢等 冷弯型钢 是指用钢板或带钢在冷状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材 轨道钢 重轨每米重量大于30公斤 30公斤及以下为轻轨 钢板桩 主要包括薄板桩 组合支撑桩和管状支承桩等 扁平材 是指厚度与宽度 长度比相差较大的平板钢材 用 厚 宽 长 表示产品规格 按生产方法可分为热轧钢板 冷轧钢板 厚钢板 是指厚度大于4毫米的钢板 其中厚度50毫米及以上的为特厚钢板 主要用于造船 锅炉 桥梁和高压容器壳体等 厚度4 50毫米的为中厚钢板 薄钢板 是指厚度不大于4毫米的钢板 按轧制工艺分为热轧薄钢板和冷轧薄钢板钢带 带钢 是一种宽度一定呈长带状的钢材 大多卷成卷状 也称带钢 宽度600毫米及以上的为宽钢带 宽度小于600毫米的为窄钢带 镀锡板 俗称 马口铁 是指表面镀有一薄层金属锡的钢板 镀锌板 是指表面镀有一层锌的钢板 有机涂层钢板 是指以镀锌板 镀铝板 镀锌铝合金板 冷轧板等作为基体材料 表面涂上一或两层有机涂料 如环氧酯 聚酯 丙烯酸脂 塑料溶胶等 或者覆上一层塑料薄膜而得到的产品 可以制成不同的颜色或压出花纹 也叫彩色钢板 电工钢板 又称 硅钢片 矽钢片 是指一种含碳量极低的硅铁软磁合金 一般硅含量为0 5 4 5 管材 是指两端开口并具有中空断面 长度与周边之比较大的钢材 规格用外形尺寸 如外径或边长 及壁厚表示 无缝钢管 是指由整块金属制成的表面上没有接缝的钢管 按生产方法可分为热轧管 冷轧管 冷拔管 挤压管 按断面形状可分为圆形和异形两种 按壁厚不同可分为厚壁管和薄壁管 焊接钢管 是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形 方形等形状后焊接形成的 表面有接缝的钢管 按焊接方法不同可分为电弧焊管 高频或低频电阻焊管 气焊管 炉焊管 邦迪管等 按焊缝形状可分为直缝焊管和螺旋焊管 钢材按外形可分为长材 板材 管材 金属制品四大类 为便于采购 订货和管理 我国目前将钢材分为十六大品种 3 相关名词解释 4 补充资料 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 建筑钢材型材板材 管材 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 线材 盘条或盘圆 线材的一种 通常指用 高速无扭轧机 轧制的盘条 常见的普通低碳钢无扭控冷 热轧盘条 zbh4403 88 及优质碳素钢无扭控冷 热轧盘条 zbh44002 88 高线的轧制速度在100 160米 秒 每根重量 盘重 在1 8 2 5吨 尺寸公差精度高 可达到0 02mm 在轧制过程中可通过调整工艺参数 特别是在冷却线上 来保证产品的不同要求 线材是如何分类的 按用途可分为 供拉丝用 网用线材 l 供建筑和其他一般用途用线材 j 按轧制速度和卷重可分为 普线 高线和准高线 高线轧制速度 100 120m s 准高线轧制速度 60 90m s 普线轧制速度一般低于60m s 普线卷重一般在600 800公斤 卷 高线卷重一般在1 2 2吨 卷 线材的牌号组成方法 线材常见牌号一般分q195 q215 q235三种 其中建筑钢材用盘条只有q215 q235两个牌号 举例说明 q235 q 指钢材的屈服强度 235指屈服强度不小于235mpa 线材吊牌 线材的规格和允许偏差 平时涉及较多的规格为6 5mm 8 0mm 10mm 直径 此外还有5 5mm 6 0mm 7 0mm等等 目前我国生产的盘条最大直径可达到30mm 线材生产一般允许公差在 0 4mm 线材俗称盘条 呈现卷状 螺纹钢 普通热轧钢筋其牌号由hrb和牌号的屈服点最小值构成 h r b分别为热轧 hotrolled 带肋 ribbed 钢筋 bars 三个词的英文首位字母 热轧带肋钢筋分为hrb335 老牌号为20mnsi hrb400 老牌号为20mnsiv 20mnsinb 20mnti hrb500三个牌号 细晶粒热轧钢筋其牌号在热轧带肋钢筋的英文缩写后加 细 的英文 fine 首位字母 如 hrbf335 hrbf400 hrbf500 有较高要求的抗震结构适用牌号为 在已有牌号后加e 例如 hrb400e hrbf400e 主要用途 广泛用于房屋 桥梁 道路等土建工程建设 螺纹钢 热轧带肋钢筋 根据强度可分为三类 二级螺纹钢 hrb335或20minsi 三级螺纹钢 hrb400或20minsiv 四级螺纹钢 hrb500 材质的含义 h 热轧r带肋b 钢筋 335表示屈服强度不小于335mpa 为做材质测试中的发生变形的屈服应力点 市场价格情况 8mm 10mm 盘螺 比小螺纹贵12mm 14mm较中组距螺纹钢贵100 20016 18 20 22 25mm为中间组距离28 32mm较中组距螺纹钢贵100 20036 40mm钢厂预定 不轧现货三级钢价格比二级钢贵100 200 价差易受市场行情影响 螺纹钢的化学成分 螺纹钢的力学性能 螺纹钢的吊牌 螺纹钢的规格和允许偏差 螺纹的规格范围一般在6 50mm 我们平时涉及较多的是12mm 14mm 16mm 18mm 20mm 22mm 25mm 28mm 32mm等 国家允许的偏差 6 12mm偏差在 7 14 20mm偏差在 5 22 50mm偏差在 4 螺纹钢一般定长9m 12m 其中9m长螺纹主要用于正常的道路建设 12m长螺纹主要用于桥梁建设 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 主要用途 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 圆钢 直条 材质 q23525mm一般用于机械加工制造 8 10mm可以用线材抻直使用 建筑用圆钢分12 14 16 18 20 22 25mm共7种规格 螺纹钢与光圆钢筋的区别 一 圆钢与其它钢筋的区别 1外型不一样 圆钢外型光园 无纹无肋 其它钢筋表面外型有刻纹或有肋 这样就造成圆钢与混凝土的粘结力小 而其它钢筋与混凝土的粘结力大 2成份不一样 圆钢 一级钢 属于普通低碳钢 其它钢筋多为合金钢 3强度不一样 圆钢强度低 其它钢强度高 即直径大小相同的圆钢与其它钢筋相比 圆钢所能承受的拉力要比其它钢筋小 但圆钢的塑性比其它钢筋强 即圆钢在被拉断前有较大的变形 而其它钢筋在被拉断前的变形要小得多 螺纹钢是表面带有纵肋和横肋 通常带有二道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋 圆钢则没有 螺纹钢属于小型型钢钢材 主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架 在使用中要求有一定的机械强度 弯曲变形性能及工艺焊接性能 生产螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢或低合金结构钢 成品钢筋为热轧成形 正火或热轧状态交货 螺纹钢与光圆钢筋的区别 二 影响建筑钢材市场走势需要关注的因素 一 需考虑的市场因素 1 市场新资源补充情况2 各主要钢厂每月的正常投放量以及实际投放量3 钢厂后续资源供应情况4 经销商 终端用户的采购心态变化5 周边地区以及相关品种市场变化情况6 上游原材料价格的变化 铁矿石 钢坯 废钢以及电力 运输等等 7 天气变化以及季节性因素对市场需求的影响8 国家政策调整对当期市场需求的影响 二 需考虑的宏观政策因素固定资产投资增长情况房地产投资增长情况银行信贷以及货币政策另外还有一些土地资源供应 新开工项目变化等等一些国家政策面上的信息对建筑钢材走势也将产生明显影响 3 相关名词解释 4 补充资料 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 建筑钢材型材板材 管材 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 型钢一种经塑性加工成形而具有一定截面形状和尺寸的金属长材 一般用加热钢坯轧成各种几何断面形状 另外还包括冷弯型钢 它是用普通碳素钢 优质碳素钢或低合金钢钢板或钢带经过一定的冷弯成型制成的型钢 型材基本概念及分类 广义型材 型钢 中义型材 型材 狭义型材 大中型材 角钢 槽钢 工字钢 h型钢 方钢 圆钢 扁钢 六角钢 c型钢 z型钢 u型钢 螺纹钢 型材基本概念及分类之 识图 型钢中大 中 小型的划分 型材基本概念及分类之 分类篇 按冶炼质量分类 按截面形状分类 按规格尺寸分类 普通型钢 优质型钢 由普碳钢和低合金钢生产 由优质钢加工 工字钢 按冶炼工艺分类 冷弯 槽钢 角钢 h型钢 扁钢 圆钢 方钢 异型钢 热轧 钢坯锻压 承重力强 冷加工 壁薄 重量轻 大型材 中型材 小型材 高度 250 边长 150 高度 600 高度160 250 边长50 140 高度300 600 边长20 45 高度 300 高度 160 官方统计用分类标准 型材钢号 表示方法及公差规定之a 1 工角槽以及h型钢的材质有 q235a b ss400 q345a b等 2 工字钢及槽钢的表示方法 材质 尺寸 腰高 腿宽 腰厚 附加码 a b c区别不同腿宽和腰厚 3 角钢及h型钢的表示方法 材质 尺寸 角钢 边宽 边宽 边厚 h型钢 高度h 宽度b 腹板厚度t1 翼板厚度t2 型材钢号 表示方法及公差规定之b 角钢 槽钢 工字钢 h型钢 ccsa50 50 56m 5 角 q345b16 a9m 16 b槽 q235b25 b12m 25 b工 ss400400 200 8 12 400 200h型钢 型材钢号 表示方法及公差规定之c 各品种规格范围 工字钢 8 63 角钢 2 20 槽钢 5 6 40 国标公差规定 重量的 5 即理重与实重正负不超过5 边厚 腰厚的 6 8 即6 3 9 角0 6 10 14 0 7 20 30 工0 7 30 40 0 8 10 14 槽0 5 20 30 0 7 几种主要型材的性能及用途 工字钢 槽钢 角钢 广泛应用于工业建筑和金属结构 如厂房 桥梁 船舶 农机车辆制造 输电铁塔 运输机械 货架等 往往配合使用 h型钢 轧制时截面上各点延伸较均匀 内应力小 与普通工字钢比较 具有截面模数大 重量轻 节省金属的优点 常用于承截能力大 截面稳定性好的大型建筑 如厂房 高层建筑等 以及桥梁 船舶 起重运输机械 设备基础 支架 基础桩等 角钢 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 主要用途 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 针对角钢从业人员 角钢属建造用碳素结构钢 是简单断面的型钢钢材 主要用于金属构件及厂房的框架等 在使用中要求有较好的可焊性 塑性变形性能及一定的机械强度 生产角钢的原料钢坯为低碳方钢坯 成品角钢为热轧成形 正火或热轧状态交货 角钢的规格 以边宽 边宽 边厚的毫米数表示 也可用号数表示 角钢的规格用边长和边厚的尺寸表示 通常生产的角钢规格是2 20号 即边长的厘米数 如5号等边角钢即指边长为5cm的角钢 同一号角钢常有2 7种不同的边厚 热轧等边角钢尺寸及理论重量 计算公式 w kg m 0 00785 边厚 2边宽 边厚 槽钢 截面为凹槽形的长条钢材 其规格以腰高 h 腿宽 b 腰厚 d 的毫米数表示 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abc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 槽钢按形状又可分为4种 冷弯等边槽钢 冷弯不等边槽钢 冷弯内卷边槽钢 冷弯外卷边槽钢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 工字钢 槽钢的规格 以高 腿宽 腰厚表示 有的也用号数表示 号数表示高度的厘米数 例如10 工字钢就是高为100毫米的工字钢 相同的工 槽钢有几种不同腿宽和腰厚时 则在号数后面加码a b c予以区别 例如32a 32b 32c 等 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abc予以区别 如25a 25b 25c 等 热轧普通槽钢的规格为5 40 h型钢 是二十世纪九十年代比较新型的钢材料 因其断面与英文字母 h 相同而得名 h型钢翼缘内外侧除了与腹板链接的地方有圆角外都是平行的 而工字钢是不平行的 考虑材料的截面惯性矩 腹板厚度小是因为它在使用过程中只有中性层剪应力 翼缘板承受拉 压应力 比剪应力大 h型钢具有抗弯能力强 施工简单 节约成本和结构重量轻等优点 已被广泛应用 h型钢 h型钢截面形状经济合理 力学性能好 轧制时截面上各点延伸较均匀 内应力小 与槽钢比较有很多优点 主要是承重量好却又比槽钢轻 是一种截面面积分配更加优化 强重比更加合理的经济断面高效型材 不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽 又因其腿内外侧平行 腿端是直角 这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接 拼装组合成构件 可节约焊接 铆接工作量达25 热轧h型钢 热轧h型钢的表示方法h型钢分为宽翼缘h型钢 hk 窄翼缘h型钢 hz 和h型钢桩 hu 三类 其表示方法为 高度h 宽度b 腹板厚度t1 翼板厚度t2 如h型钢q235 ss400200 200 8 12表示为高200mm宽200mm腹板厚度8mm 翼板厚度12mm的宽翼缘h型钢 其牌号为q235或ss400 h型钢的规格 原h型钢分为宽翼缘h型钢 hk 窄翼缘h型钢 hz 和h型钢桩 hu 三类 gb11l263 89 热轧h型钢尺寸 外形 重量及允许偏差 按照gb t11263 2005新规定 h型钢分四类 宽翼缘h型钢代号hw中翼缘h型钢代号hm窄翼缘h型钢代号hn薄壁h型钢代号htw m n t分别为英文wide middle narrow thin开头字母 例 h型钢的轧制 国内型材生产情况介绍 东北地区 鞍钢 通钢 鞍山辽南 三和 东四 宝德 阿城等 华北地区 包钢 唐钢 首钢红冶 天津江天 天津兆博 天津达亿 沧州冀新等 华东地区 马钢 济钢 莱钢 日照 南 昌 钢等 中南地区 武钢 涟钢 安钢 柳钢等 西部地区 攀钢 重钢等 3 相关名词解释 4 补充资料 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 建筑钢材型材板材 管材 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 中厚板 是指厚度4 5 25 0mm的钢板 厚度25 0 100 0mm的称为厚板 厚度超过100 0mm的为特厚板 用途 中厚板主要应用于建筑工程 机械制造 容器制造 造船 桥梁建造等 还可以用来制造各种容器 炉壳 炉板 桥梁及汽车静钢钢板 低合金钢钢板 造般钢板 锅炉钢板 压力容器钢板 花纹钢板 汽车大梁钢板 拖拉机某些零件及焊接构件等 无缝钢管 是一种具有中空截面 周边没有接缝的长条钢材 钢管具有中空截面 大量用作输送流体的管道 如输送石油 天然气 煤气 水及某些固体物料的管道等 钢管与圆钢等实心钢材相比 在抗弯抗扭强度相同时 重量较轻 是一种经济截面钢材 广泛用于制造结构件和机械零件 如石油钻杆 汽车传动轴 自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等 钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管 由于在周长相等的条件下 圆面积最大 用圆形管可以输送更多的流体 此外 圆环截面在承受内部或外部径向压力时 受力较均匀 因此 绝大多数钢管是圆管 但是 圆管也有一定的局限性 如在受平面弯曲的条件下 圆管就不如方 矩形管抗弯强度大 一些农机具骨架 钢木家具等就常用方 矩形管 根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管 焊接钢管 也叫焊管 是用钢板或钢带经过弯曲成型 然后经焊接制成 按焊缝形式分为直缝焊管和螺旋焊管 按用为一般焊管 镀锌焊管 吹氧焊管 电线套途又分管 公制焊管 托辊管 深井泵管 汽车用管 变压器管 电焊薄壁管 电焊异型管和螺旋焊管 主要用途 一般焊管 一般焊管用来输送低压流体 用q195a q215a q235a钢制造 也可采用易于焊接的其它软钢制造 钢管要进行水压 弯曲 压扁等实验 对表面质量有一定要求 通常交货长度为4 10m 常要求定尺 或倍尺 交货 焊管的规格用公称口径表示 毫米或英寸 公称口径与实际不同 焊管按规定壁厚有普通钢管和加厚钢管两种 钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种 4 补充资料 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 建筑钢材型材板材 管材 1 钢铁是怎样炼成的 3 钢材的性能及处理工艺 力学性能指标之一 强度 金属拉伸试样在逐渐增大的外力作用下 一般依次产生弹性变形 塑性变形 和断裂 弹性变形是外力卸除后能完全消失的变形 塑性变形 永久变形 是外力卸除后仍然保留的变形 断裂是试样整体性被永久性地破坏的呈现形式 测定金属强度 刚度和塑性的常用方法是拉伸试验 过程特点 弹性 屈服 塑变 颈缩 断裂 从拉伸曲线可见 弹性变形阶段 拉力 fe时 oe阶段变形量很小 伸长量与拉力成线性正比 若去除外力 试样仍可恢复原样 屈服阶段 fe 拉力 fs时 es阶段出现水平或锯齿状线段 试样继续被拉长 但拉力不增大甚至有所降低 塑性变形阶段 fs 拉力 fb时 sb阶段外力继续增大 变形量均匀地 明显增加 颈缩阶段 bk阶段的继续变形使试样局部截面缩小 载荷随之降低 变形不均匀 集中于颈部 断裂阶段 拉力 fk时 试样颈所部位发生断裂 e s s fe fs fs fb fk b k p fp 强度的概念 金属在缓慢加载的静载荷作用下 抵抗永久变形和断裂的能力称为强度 由拉伸试验测得的强度指标主要有弹性极限 屈服点和抗拉强度 屈服点 屈服强度 是试样屈服时承受的拉应力 用符号 s表示 单位为mpa 屈服极限 对于无明显屈服现象的金属材料 难以测定 s 国家标准规定 以产生0 2 残留应变时的拉应力作为条件屈服点 屈服强度 用符号 0 2表示 屈服点 s或条件屈服点 0 2是表征在拉伸力作用下 金属抵抗明显塑性变形的能力 抗拉强度 b 抗压 抗弯 抗剪 指金属材料在拉断前所承受的最大标称拉应力 表示金属材料抵抗断裂的能力 力学性能指标之二 塑性 塑性的概念 材料断裂前发生不可逆永久变形的能力 主要用断后伸长率 断面收缩率和冷弯角来表示 伸长率 指试样被拉断后 标距的伸长量与原始标距长度的百分比 表示材料被拉伸后的纵向变形程度 l l1 l0 力学性能指标之三 硬度 硬度 hardness 金属抵抗较硬物体压入其表面的能力 不是一个单纯的物理量 是反映材料强度 塑性 弹性的综合力学性能指标 试验方法主要有布氏硬度hb 洛氏硬度hr 维氏硬度hv 锉刀法等 一 布氏硬度hb brinell hardness 按照iso 国际标准化组织 规定 用一定直径时钢球或硬质合金球 以相应的实验力压入试样表面 经规定的保持时间后 卸除试验力 用读数显微镜测量试样表面的压痕直径 在实际生产中 可根据测得的d值查表求出布氏硬度值 二 洛氏硬度hr rockwllhardness 洛氏硬度试验原理和布氏硬度试验一样 也是一种静载荷压入法 将顶角为120 的金刚石圆锥体或直径为1 588mm的淬火钢球 在一定的载荷作用下 压入被测金属表面 保持一定时间后卸掉载荷 根据压痕的深度确定被测金属的硬度值 三 维氏硬度hv 维氏硬度试验法可以在同一种硬度标尺上 测定从极软到极硬金属材料的硬度 其原理同样是根据压痕单位面积上所受的平均载荷计量硬度值 不同的是维氏硬度的压头采用金刚石制成的锥面夹角 为136 的正四棱锥体 显微硬度计亦是在维氏硬度上发展而来 四 锉刀法 一组硬度差为5hrc的锉刀 例如 25hrc 30hrc 35hrc 等 锉刀 几种硬度间的关系 hb为200 400时 1hrc 10hb hv为200 400时 1hb 1hv 1hrc 10hv 力学性能指标之四 冲击韧度 notchtoughness 许多机件 如枪管 炮管 冷冲模 锤头等都是在冲击载荷 载荷以很快的速度作用于机件 下工作 试验表明 载荷速度增加 材料的塑性 韧性下降 脆性增加 易发生突然性破断 因此 使用的材料就不能用静载荷下的性能来衡量 而必须用抵抗冲击载荷的作用而不破坏的能力 即冲击韧度来衡量 冲击韧度试验 一种采用标准规格缺口 u v形 试样在冲击试验机上进行的 用来测试金属材料的抗冲击载荷变形和断裂的力学性能试验 冲击方法摆锤一次冲击法冲击韧度小能量多次冲击法 冲击次数 力学性能指标之五 疲劳强度 疲劳断裂 金属在交变外力的作用下 所承受的最大应力低于屈服点发生突然断裂的现象 衡量指标为疲劳极限 钢的表面热处理 表面淬火 是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上 但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却 这样就可以把表面层被淬在马氏体组织 而心部没有发生相变 这就实现了表面淬硬而心部不变的目的 适用于中碳钢 化学热处理 是指将化学元素的原子 借助高温时原子扩散的能力 把它渗入到工件的表面层去 来改变工件表面层的化学成分和结构 从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺 按照渗入元素的种类不同 化学热处理可分为渗碳 渗氮 氰化和渗金属法等四种 热处理工艺 热处理一般有加热 保温和冷却三个阶段 冷却方式主要有连续冷却和等温冷却两种方式 热处理工艺制定依据 fe fe3c相图和ttt或cct图 退火 加热 保温 随炉冷却目的 降低硬度 细化晶粒 消除内应力 预先热处理正火 加热 保温 空气冷却目的 同退火 更高的力学性能 热处理工艺之退火 正火 热处理工艺之淬火 淬火 加热 保温 水 油或盐水冷却目的 提高零件的硬度和耐磨性 强化材料 但淬火后 出现内应力 材料变脆 须回火 方法 单介质淬火 双介质淬火等 回火 零件淬火后 加热至临界温度之下 保温 以一定速度冷却 目的 达到设计图纸要求的硬度 消除内应力 回火工艺的种类 1 低温回火 150 250 c 2 中温回火 350 500 c 3 高温回火 500 650 c 调质处理 淬火 高温回火 热处理工艺之回火 1 钢铁是怎样炼成的 2 钢材分类及品种介绍 建筑钢材型材板材 管材 1 钢铁是怎样炼成的 3 相关名词解释 4 补充资料 钢材标准及其术语 国际及区域标准iso en中国国家标准gb gb t gb z行业标准如 yb地方标准db企业标准q 我国钢号表示方法的分类说明 碳素结构钢 由q 数字 质量等级符号 脱氧方法符号组成 它的钢号冠以 q 代表钢材的屈服点 后面的数字表示屈服点数值 单位是mpa例如q235表示屈服点 s 为235mpa的碳素结构钢 必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号 质量等级符号分别为a b c d 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 例如q235 af表示a级沸腾钢 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 碳素结构钢的牌号q235 a f 屈服 强度值 质量等级 脱氧程度 一 钢材长度尺寸钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸 是指钢材的长 宽 高 直径 半径 内径 外径以及壁厚等长度 钢材长度的法定计量单位是米 m 厘米 cm 毫米 mm 在现行习惯中 也有用英寸 表示的 但它不是法定计量单位 钢材的尺寸 1 钢材的范围定尺是节省材料的一种有效措施 范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸 或是长度 长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货 生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货 2 不定尺 通常长度 凡产品尺寸 长度或宽度 在标准规定范围内 而又不要求固定尺寸的叫不定尺 不定尺长度又叫通常长度 通尺 按不定尺交货的金属材料 只要在规定长度范围内交货即可 例如 不大于25mm的普通圆钢 其通常长度规定为4 10m 则长度在此范围内的圆钢都可以交货 3 定尺按订货要求切成固定尺寸的称为定尺 按定尺长度交货时 所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度 例如 合同上注明按定尺长度5m交货 则所交货的材料必须都是5m长的 短于5m或长于5m均为不合格 但实际上交货不可能都是5m长 因此规定了允许有正偏差 而不允许有负偏差 4 倍尺按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺 按倍尺长度交货时 所交金属材料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度 叫单倍尺 的整数倍数 另加锯口 例如 需方在订货合同中要求单倍尺长度为2m 那么 切成双倍尺时长度即为4m 切成3倍尺时即为6m 并分别加上一个或两个锯口量 锯口量在标准中有规定 倍尺交货时 只允许有正偏差 不允许出现负偏值 5 短尺长度小于标准规定的不定尺长度下限 但不小于允许的最短长度的叫短尺 例如 水 煤气输送钢管标准中规定 允许每批有10 的 按根数计算 2 4m长的短尺钢管 4m即为不定尺长度的下限 允许的最短长度为2m 6 窄尺宽度小于标准规定的不定尺宽度下限 但不