第二章工程结构钢.ppt

第二章工程结构钢工程结构钢主要是承受各种载荷，要求有较高的屈服强度、良好的塑性和低温韧性，并耐大气腐蚀。第一节钢的种类和编号按化学成分分类：按冶炼方法分类：按炼钢时脱氧程度的不同分类：我国钢材的编号是按碳含量、合金元素的种类和数量以及质量级别来编号的。碳素结构钢的牌号组成中，镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略，例如：质量等级分别为C级和D级的Q235钢，其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ，但可以省略为Q235C和Q235D。注：根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(以万分之几计平均含碳量)和标准的元素符号组成。如16Mn。2.优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢
优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字(以万分之几计表示平均含碳量)。
①沸腾钢和半镇静钢，在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。例如：平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其牌号表示为“08F”；平均含碳量为0.10%的半镇静钢，其牌号表示为“10b”。
②镇静钢(S、P分别≤0.035%)一般不标符号。例如：平均含碳量为0.45%的镇静钢，其牌号表示为“45”。③高级优质碳素结构钢(S、P分别≤0.030%)，在牌号后加符号“A”。例如：平均含碳量为0.45%的高级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45A”。
④特级优质碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%)，在牌号后加符号“E”。例如：平均含碳量为0.45%的特级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45E”。
优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同。3.合金结构钢和合金弹簧钢牌号
①合金结构钢牌号采用阿拉伯数字和标准的化学元素符号表示。
用两位阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)，放在牌号头部。
合金元素含量表示方法为：平均含量小于1.50%时，牌号中仅标明元素，一般不标明含量；平均合金含量为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%、3.50%～4.49%、4.50%～5.49%、……时，在合金元素后相应写成2、3、4、5……。例如：碳、铬、锰、硅的平均含量分别为030%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢，当S、P含量分别≤0.035%时，其牌号表示为“30CrMnSi”。②合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。例如：碳、硅、锰的平均含量分别为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢，其牌号表示为“60Si2Mn”。4.易切削钢
采用标准化学元素符号（Y）和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)。
例如：平均含碳量为0.15%的易切削钢，其牌号表示为“Y15”。②合金工具钢和高速工具钢
合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同。采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，但一般不标明平均含碳量数字。若平均含碳量小于1.00%时，可采用一位阿拉伯数字表示含碳量(以千分之几计)。例如：平均含碳量为0.80%，含锰量为0.95%，含硅量为0.45%的合金工具钢，其牌号表示为“8MnSi”。6.轴承钢
采用“G+Cr+铬含量”(不标含碳量)，“G”表示“滚
动轴承钢”。7.不锈钢和耐热钢
采用“含碳量+合金元素符号+该元素百分含量+……”
碳含量表示方法如下：
当平均含碳量≥1.00%时，用两位数字表示，如11Cr17(平均含碳量为1.10%)；
当1.0%>平均含碳量≥0.1%时，用一位数字表示,如2Cr13（平均含碳量为0.20%）当0.1%>含碳量上限>0.03%时，以“0”表示，如0Cr18Ni9（含碳量上限为0.08%）；
当0.03%≥含碳量上限>0.01%时（超低碳），以“03”表示，如03Cr19Ni10(含碳量上限为0.03%）；
当含碳量上限≤0.01%时(极低碳)，以“01”表示，如01Cr19Ni11（含碳量上限为0.01%）。8.焊接用钢
焊接用钢包括焊接用碳素钢、焊接用合金钢和焊接用不锈钢等，其牌号表示方法是在各类焊接用钢牌号头部加符号“H”。例如：“H08”、“H08Mn2Si”、“H1Cr18Ni9”。常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号（GB/T221—2000）为了能承受更大的载荷并减轻结构的重量，通常向非
合金钢中加入合金元素提高强韧性。由于连接工艺是铆接，所以设计依据是抗拉强度——钢中碳含量较高，约0.3％，热轧态，不控制轧制温度。
焊接构件要求降低钢中的碳含量，为保持强度，钢中含锰量增高。（但没有注意到锰对钢的韧性的有利作用）
焊接构件的脆性断裂，要求钢的韧脆转变温度低些，同时认识到高屈服强度更重要。因此，钢中的碳含量进一步降低，但锰含量仍保持较高水平。用晶粒细化剂，如AlN，屈服强度从225MPa提高到300MPa。韧脆转变温度降到0℃以下。但这种