2019年造價工程師考試安裝計量知識點:鋼的分類和用途
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鋼的分類和用途
鋼中主要化學元素為鐵,另外還含有少量的碳、硅、錳、硫、磷、氧和氮等,這些少量元素對鋼的性質影響很大。鋼和鑄鐵中的雜質元素為硫、磷、氧、氮等。
硫、磷為鋼材中有害元素,含量較多就會嚴重影響鋼材的塑性和韌性,磷使鋼材顯著產生冷脆性,硫則使鋼材產生熱脆性。
硅、錳等為有益元素,它們能使鋼材強度、硬度提高,而塑性、韌性不顯著降低。
根據使用性能和工藝性能的需要,在其生產過程中適量添加的合金元素,常見有鉻、鎳、錳和鈦等,鐵碳合金中加入這些合金元素就成為合金鋼或合金鑄鐵。
含碳量小于2.11%的鐵合金稱為鋼,大于2.11%的稱為生鐵。鋼中碳的含量對鋼的性質有決定性影響,含碳量低的鋼材強度較低,但塑性大,延伸率和沖擊韌性高,質地較軟,易于冷加工、切削和焊接;含碳量高的鋼材強度高(當含碳量超過1.00%時,鋼材強度開始下降)、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。
(1)鋼的分類:按化學成分分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼三類。
(2)鋼牌號的表示方法
1)碳素結構鋼和低合金結構鋼牌號通常由四部分組成:
第一部分:前綴符號+強度值(以N/mm2或MPa為單位),其中通用結構鋼前綴符號為代表屈服強度的拼音字母“Q”
第二部分(必要時):鋼的質量等級,用英文字母A、B、C、D、E、F……表示;
第三部分(必要時):脫氧方式表示符號,即沸騰鋼(F)、鎮(zhèn)靜鋼(Z)、特殊鎮(zhèn)靜鋼(TZ)。
第四部分(必要時):產品用途、特性和工藝方法表示符號。
2)優(yōu)質碳素結構鋼牌號由五部分組成:
第一部分:兩位阿拉伯數字表示平均含碳量(以萬分之幾計);
第二部分(必要時):較高含錳量的優(yōu)質碳素結構鋼,加錳元素符號Mn;
第三部分(必要時):鋼材冶金質量,即高級優(yōu)質鋼、特級優(yōu)質鋼分別以A、E表示,優(yōu)質鋼不用字母表示;
第四部分(必要時):脫氧方式表示符號;
第五部分(必要時):產品用途、特性和工藝方法。
例:08F表示碳含量為0.085%~0.11%,錳含量為0.25%~0.50%的沸騰鋼;
50MnE表示碳含量為0.48%~0.56%,錳含量為0.70%~1.00%的特級優(yōu)質鎮(zhèn)靜鋼。
3)合金結構鋼牌號由四部分組成:
第一部分:兩位阿拉伯數字表示平均含碳量(以萬分之幾計);
第二部分:合金元素含量,以化學元素符號及阿拉伯數字表示。平均含量小于1.50%時,牌號中僅標明元素,一般不標明含量;平均含量為1.50%~2.49%、2.50%~3.49%、3.50%~4.49%、4.50%~5.49%、……時,在合金元素后相應寫成2、3、4、5……。
第三部分:鋼材冶金質量,鋼材的冶金質量分為優(yōu)質鋼、高級優(yōu)質鋼和特級優(yōu)質鋼。優(yōu)質鋼不另加表示符號;高級優(yōu)質鋼分為A、B、C、D四個質量等級:“E”表示特級優(yōu)質鋼;
第四部分(必要時):產品用途、特性或工藝方法表示符號。
(3)工程中常用鋼及其合金的性能和特點
1)碳素結構鋼
?、倨胀ㄌ妓亟Y構鋼。普通碳素結構鋼的碳、磷、硫及其他殘余元素的含量控制較寬,某些性能如低溫韌性和時效敏感性較差。
普通碳素結構鋼生產工藝簡單,有良好工藝性能(如焊接性能、壓力加工性能等)、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易于大量供應,通常在熱軋后使用。
Q195鋼強度不高,塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好,主要用于軋制薄板和盤條等;
Q215鋼主要用于制作管坯、螺栓等;
Q235鋼強度適中,有良好的承載性,又具有較好的塑性和韌性,可焊性和可加工性也好,是鋼結構常用的牌號,Q235鋼大量制作成鋼筋、型鋼和鋼板用于建造房屋和橋梁等;
Q275鋼強度和硬度較高,耐磨性較好,但塑性、沖擊韌性和可焊性差,主要用于制造軸類、農具、耐磨零件和墊板等。
?、趦?yōu)質碳素結構鋼。含碳小于0.8%的碳素鋼,鋼中所含硫、磷及非金屬夾雜物比碳素結構鋼少。與普通碳素結構鋼相比,優(yōu)質碳素結構鋼塑性和韌性較高,并可通過熱處理強化,多用于較重要的零件,是廣泛應用的機械制造用鋼。
2)低合金結構鋼:Q345,Q390,Q420,Q460,Q500,Q550,Q620,Q690八個強度等級。
①普通低合金鋼:比碳素結構鋼具有較高韌性,同時有良好焊接性、冷熱壓力加工性能和耐蝕性,部分鋼種具有較低脆性轉變溫度。用于制造各種容器、螺旋焊管、建筑結構、車輛用沖壓件和船體等。
Q345(18Nb)具有綜合力學性能、耐低溫沖擊韌性、焊接性能和冷熱壓加工性能良好的特性,可用于建筑結構、化工容器和管道、起重機械和鼓風機等。
?、趦?yōu)質低合金鋼:廣泛用于制造各種要求韌性高的重要機械零件和構件。當零件的形狀復雜,截面尺寸較大,要求韌性高時,采用優(yōu)質低合金鋼可使復雜形狀零件的淬火變形和開裂傾向降到最小。因此,形狀復雜或截面尺寸較大或要求韌性高的淬火零件,一般為優(yōu)質低合金鋼。
用15MnVg制造鍋爐和壓力容器;
用70Mn制造起重機鋼軌;
用20MnSiV制造承受較高荷載或高速沖擊的齒輪軸、齒圈、齒輪、主軸、蝸桿和離合器(機床用)等。
3)不銹耐酸鋼
①鐵素體型不銹鋼。鉻是主加元素,通常含鉻的質量分數≥13.00%.某些鋼種還添加有鋁和鈦等。高鉻鋼(17.0%~30.0%Cr)有良好的抗高溫氧化能力,在氧化性酸溶液,如硝酸溶液中,有良好的耐蝕性,故其在硝酸和氮肥工業(yè)中廣泛使用,另外0Cr13不銹鋼在弱腐蝕介質中,如淡水中,也有良好的耐蝕性。高鉻鐵素體不銹鋼的缺點是鋼的缺口敏感性和脆性轉變溫度較高,鋼在加熱后對晶間腐蝕也較為敏感。
②馬氏體型不銹鋼。此鋼具有較高的強度、硬度和耐磨性。通常用于弱腐蝕性介質環(huán)境中,如海水、淡水和水蒸氣中;以及使用溫度≤580℃的環(huán)境中,通常也可作為受力較大的零件和工具的制作材料。但由于此鋼焊接性能不好,故一般不用作焊接件。
?、蹔W氏體型不銹鋼。鋼中主要合金元素為鉻、鎳、鈦、鈮、鉬、氮和錳等。此鋼具有較高的韌性、良好的耐蝕性、高溫強度和較好的抗氧化性,以及良好的壓力加工和焊接性能。但是這類鋼的屈服強度低,且不能采用熱處理方法強化,而只能進行冷變形強化。
?、荑F素體-奧氏體型不銹鋼。這類鋼其屈服強度約為奧氏體型不銹鋼的兩倍,可焊性良好,韌性較高,應力腐蝕、晶間腐蝕及焊接時的熱裂傾向均小于奧氏體型不銹鋼。
⑤沉淀硬化型不銹鋼。這類鋼的突出優(yōu)點是經沉淀硬化熱處理以后具有高的強度,耐蝕性優(yōu)于鐵素體型不銹鋼。它主要用于制造高強度和耐蝕的容器、結構和零件,也可用作高溫零件。
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報考指南
大綱 / 教材
25年預計6月發(fā)布
報 名 時 間
預計考前2-3個月
準考證打印
考前10日至一周內
考 試 時 間
預計25年10月
考 試 成 績
考后2-3個月左右
合格證領取
成績公布后1個月左右
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