1、鋼材的概念:鋼材是鋼錠、或鋼材通過壓力加工制成我們所需要的各種形狀、尺寸和性能的材料。
鋼材是國家建設和實現四化必不可少的重要物資,應用廣泛、品種繁多,根據斷面形狀的不同、鋼材一般分為型材、板材、管材和金屬制品四大類、為了便于組織鋼材的生產、訂貨供應和搞好經營管理工作,又分為重軌、輕軌、大型型鋼、中型型鋼、小型型鋼、鋼材冷彎型鋼,優質型鋼、線材、中厚鋼板、薄鋼板、電工用硅鋼片、、鋼材、焊接鋼管、金屬制品等品種。
2、鋼材的生產方法
大部分鋼材加工都是鋼材通過壓力加工,使被加工的鋼(坯、錠等)產生塑性變形。根據鋼材加工溫度不鋼材同以分冷加工和熱加工兩種。鋼材的主要加工方法有:
軋制:將鋼材金屬坯料通過一對旋轉軋輥的間隙(各種形狀),因受軋輥的壓縮使材料截面減小,長度增加的壓力加工方法,這是生產鋼材最常用的生產方式,主要用來生產鋼材型材、板材、管材。分冷軋、熱軋。
鍛造鋼材:利用鍛錘的往復沖擊力或壓力機的壓力使坯料改變成我們所需的形狀和尺寸的一種壓力加工方法。一般分為自由鍛和模鍛,常用作生產大型材、開坯等截面尺鋼材寸較大的材料。
拉撥鋼材:是將已經軋制的金屬坯料(型、管、制品等)通過模孔拉撥成截面減小長度增加的加工方法大多用作冷加工。
擠壓:是鋼材將金屬放在密閉的擠壓簡內,一端施加壓力,使金屬從規定的模孔中擠出而得到有同形狀和尺寸的成品的加工方法,多用于生產有色金屬材鋼材
一、黑色金屬、鋼和有色金屬 在介紹鋼的分類之前先簡單介紹一下黑色金屬、鋼材鋼與有色金屬的基本概念。
1、黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵鋼材為基礎,以碳為主要添加元素的合金,統稱為鐵碳合金。
生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產品,主要用來煉鋼和鋼材制造鑄件。 把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔煉,即得到鑄鐵(液狀),把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件鋼材,這種鑄鐵叫鑄鐵件。
鐵合金是由鐵與硅、錳、鉻、鈦等元素組成的合金,鐵合金是煉鋼的原料之一,在鋼材煉鋼時做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。
2、把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內按一定工藝熔煉,即得到鋼。鋼的產品有鋼錠、連鑄坯和直鋼材接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼,一般是指軋制成各種鋼材的鋼。鋼材鋼屬于黑色金屬但鋼不完全等于黑色金屬。
3、鋼材有色金屬又稱非鐵金屬,指除黑色金屬外的金屬和合金,如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外在工業上還采用鉻、鎳、錳、鉬、鈷鋼材、釩、鎢、鈦等,這些金屬主要用作合金附加物,以改善金屬的性能,其中鎢、鋼材鈦、鉬等多用以生產刀具用的硬質合金。以上這些有色金屬都稱為工業用金屬,鋼材此外還有貴重金屬:鉑、金、銀等和稀有金屬,包括放射性的鈾、鐳等鋼材。
二、鋼材的分類
鋼是鋼材含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性,含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外,還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種鋼材多樣,其主要方法有如下七種:
1、鋼材按品質分類
(1) 普通鋼(P≤0.045%,S≤0.050%)
(2) 優鋼材質鋼(P、S均≤0.035%)
(3) 高級優質鋼(P≤0.035%,S≤0.030%)
2.、按化學成份分類
(1) 碳素鋼:鋼材a.低碳鋼(C≤0.25%);b.中碳鋼(C≤0.25~0.60%);c.高碳鋼(C≤0.60%)。
(2) 合金鋼:a.低合金鋼(合金元素總含量≤5%);b.中合金鋼(合金元素總含量>5~10%);c.高合金鋼(合金元素總含量>10%)。
3、鋼材按成形方法分類:(1) 鍛鋼;(2) 鑄鋼;(3) 熱軋鋼;(4) 冷拉鋼。
4、鋼材按金相組織分類
(1) 退火狀態的:a.亞共析鋼(鐵素體+珠光體);b.共析鋼(珠光體);c.過共鋼材析鋼(珠光體+滲碳體);d.萊氏體鋼(珠光體+滲碳體)。
(2) 正火狀態的:a.珠光體鋼;b.貝氏體鋼;c.馬氏體鋼;d.奧氏體鋼。
(3) 鋼材無相變或部分發生相變的 5、按用途分類
1) 建筑及工程用鋼:a.普通碳素結構鋼;b.低合金結構鋼;c.鋼筋鋼。
(2) 鋼材結構鋼
a.機械制造用鋼:(a)調質結構鋼;(b)表面硬化結構鋼:包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼;(c)易切結構鋼;(d)冷塑性成形用鋼:包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。
b.彈簧鋼
c.軸承鋼
(3) 工具鋼:a.碳素工具鋼;b.合金工具鋼;c.高速工具鋼。
(4) 特殊性能鋼:a.不銹耐酸鋼;b.耐熱鋼:包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼;c.電熱合金鋼;d.耐磨鋼;e.低溫用鋼;f.電工用鋼。
(5) 專業用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。
6、綜合分類
(1)普通鋼
a.碳素結構鋼:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。
b.低合金結構鋼
c.特定用途的普通結構鋼
(2)優質鋼(包括高級優質鋼)
a.鋼材結構鋼:(a)優質碳素結構鋼;(b)合金結構鋼;(c)彈簧鋼;(d)易切鋼;(e)軸承鋼;(f)特定用途優質結構鋼。
b.工具鋼:(a)碳素工具鋼;(b)合金工具鋼;(c)高速工具鋼。
c.特殊性能鋼:(a)不銹耐酸鋼;(b)耐熱鋼;(c)電熱合金鋼;(d)電工用鋼;(e)高錳耐磨鋼。
7、按冶煉方法分類
(1) 按爐種分
a.平爐鋼:(a)酸性平爐鋼;(b)堿性平爐鋼。
b.轉爐鋼:(a)酸性轉爐鋼;(b)堿性轉爐鋼。或 (a)底吹轉爐鋼;(b)側吹轉爐鋼;(c)頂吹轉爐鋼。
c. 電爐鋼:(a)電弧爐鋼;(b)電渣爐鋼;(c)感應爐鋼;(d)真空自耗爐鋼;(e)電子束爐鋼。
(2)鋼材按脫氧程度和澆注制度分
a.沸騰鋼;b.半鎮靜鋼;c.鎮靜鋼;d.特殊鎮靜鋼。
10、20、35、45、40Mn2、45Mn2、27SiMn、20Cr、40Cr、20CrMo、35CrMo、38CrMoA1、50CrV、30CrMnSi ASTM A500-98
無縫鋼管執行標準 1、結構用無縫管(GB/T8162-2008)是用于一般結構和機械結構的無縫鋼管。
2、流體輸送用無縫鋼管(GB/T8163-2008)是用于輸送水、油、氣等流體的一般無縫鋼管。
3、低中壓鍋爐用無縫鋼管(GB3087-2008)是用于制造各種結構低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機車鍋爐用過熱蒸汽管和拱磚管用的優質碳素結構鋼熱軋和冷拔(軋)無縫鋼管。
4、高壓鍋爐用無縫鋼管(GB5310-2008)是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優質碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管。
5、化肥設備用高壓無縫鋼管(GB6479-2000)是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設備和管道的優質碳素結構鋼和合金鋼無縫鋼管。
6、石油裂化用無縫鋼管(GB9948-2006)是適用于石油精煉廠的爐管、熱交換器和管道無縫鋼管。
7、地質鉆探用鋼管(YB235-70)是供地質部門進行巖心鉆探使用的鋼管,按用途可分為鉆桿、鉆鋌、巖心管、套管和沉淀管等。
8、金剛石巖芯鉆探用無縫鋼管(GB3423-82)是用于金剛石巖芯鉆探的鉆桿、巖心桿、套管的無縫鋼管。
9、石油鉆探管(YB528-65)是用于石油鉆探兩端內加厚或外加厚的無縫鋼管。鋼管分車絲和不車絲兩種,車絲管用接頭聯結,不車絲管用對焊的方法與工具接頭聯結。
10、船舶用碳鋼無縫鋼管(GB5213-85)是制造船舶I級耐壓管系、Ⅱ級耐壓管系、鍋爐及過熱器用的碳素鋼無縫鋼管。碳素鋼無縫鋼管管壁工作溫度不超過450℃,合金鋼無縫鋼管管壁工作溫度超過450℃。
11、汽車半軸套管用無縫鋼管(GB3088-82)是制造汽車半軸套管及驅動橋橋殼軸管用的優質碳素結構鋼和合金結構鋼熱軋無縫鋼管。
12、柴油機用高壓油管(GB3093-2002)是制造柴油機噴射系統高壓管用的冷拔無縫鋼管。
13、液壓和氣動缸筒用精密內徑無縫鋼管(GB8713-88)是制造液壓和氣動缸筒用的具有精密內徑尺寸的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。
14、冷拔或冷軋精密無縫鋼管(GB3639-2000)是用于機械結構、液壓設備的尺寸精度高和表面光潔度好的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。 選用精密無縫鋼管制造機械結構或液壓設備等,可以大大節約機械加工工時,提高材料利用率,同時有利于提高產品質量。
15、結構用不銹鋼無縫鋼管(GB/T14975-2002)是廣泛用于化工、石油、輕紡、醫療、食品、機械等工業的耐腐蝕管道和結構件及零件的不銹鋼制成的熱軋(擠、擴)和冷拔(軋)無縫鋼管。
16、流體輸送用不銹鋼無縫鋼管(GB/T14976-2002)是用于輸送流體的不銹鋼制成的熱軋(擠、擴)和冷拔(軋)無縫鋼管。
17、異型無縫鋼管是除了圓管以外的其他截面形狀的無縫鋼管的總稱。按鋼管截面形狀尺寸的不同又可分為等壁厚異型無縫鋼管(代號為D)、不等壁厚異型無縫鋼管(代號為BD)、變直徑異型無縫鋼管(代號為BJ)。異型無縫鋼管廣泛用于各種結構件、工具和機械零部件。和圓管相比,異型管一般都有較大的慣性矩和截面模數,有較大的抗彎抗扭能力,可以大大減輕結構重量,節約鋼材。
18.低溫管道用無縫鋼管(GB/T18984-2003)適用于-45℃~-195℃級低溫壓力容器管道以及低溫熱交換器管道。
無縫鋼管分類:無縫鋼管分熱軋和冷軋(撥)無縫鋼管兩類
熱軋無縫鋼管分一般鋼管,低、中壓鍋爐鋼管,高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、地質鋼管和其它鋼管等。 冷軋(撥)無縫鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外,還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。熱軋無縫管外徑一般大于 32mm,壁厚2.5-75mm,冷軋無縫鋼管處徑可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外徑可到5mm,壁厚小于0.25mm,冷軋比熱軋尺寸精度高。
熱軋無縫鋼管分一般鋼管,低、中壓鍋爐鋼管,高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、地質鋼管和其它鋼管等。