工程结构钢显微组织观察浅析.ppt

工程结构用钢的显微组织观察 实验目的： 1.了解工程结构用钢的分类及应用 2.掌握工程结构用钢的热处理工艺及显微组织 定义： 用于制造各种大型金属结构（如桥梁、船舶、屋架、锅炉及压力容器等）的钢材，又称为构件用钢。 性能要求： 1）综合力学性能：足够高的强度、良好的塑性； 2）良好的工艺性能：即冷变形及焊接性能好； 3）良好的耐腐蚀性。 组织： 热轧态或正火态使用的低碳钢，组织为F+P；B或M 分类： 工程结构钢包括碳素结构用钢与低合金结构用钢，碳素结构用钢：含碳量约0.05％～0.70％，个别可高达0.90％，可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢两类。 1.普通碳素结构钢 又称普通碳素钢。含碳量0.06～0.22%，以小于0.25%最为常用。属于低碳钢，每个金属牌号表示该钢种在厚度小于16mm时的最低屈服点。 1）性能特点：冶炼容易，工艺性好，价格便宜，产量大 2）表示方法： Q XXX A F 屈服强度字母 屈服强度值（MPa） 质量等级：A、B、C、D 硫磷含量减少（质量提高） 脱氧 方法 沸腾钢F 半镇静钢b 镇静钢Z 特殊镇静钢TZ 3）普通碳素结构钢牌号（GB/T700-2006） 牌号 等级 化学成分 脱氧方法 C Mn Si S P Q195 — 0.06～0.12 0.25～0.50 0.30 0.050 0.045 F、b、Z Q215 A 0.09～0.15 0.25～0.55 0.30 0.050 0.045 F、b、Z B 0.045 F、b、Z Q235 A 0.14～0.22 0.30～0.65 0.30 0.050 0.045 F、b、Z B 0.12～0.20 0.30～0.70 0.045 C ≤0.18 0.35～0.18 0.040 0.040 Z D ≤0.17 0.035 0.035 TZ Q255 A 0.18～0.28 0.40～0.70 0.30 0.050 0.045 F、b、Z B 0.045 Q275 — 0.28～0.38 0.50～0.80 0.35 0.050 0.045 b、Z Q235——建筑工程中常用的碳素结构钢冶炼方便，成本较低，广泛应用。既具有较高的强度，又具有较好的塑性和韧性，可焊性也好，故能满足一般钢结构和钢混结构的用钢要求，对加热、急冷时的敏感性较小。角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆 Q195、Q215——虽塑性很好，但强度太低，常用作生产一般使用的钢钉、铆钉、螺栓及铁丝等。 Q255、Q275——强度高但塑性较差，常用于生产机械零件和工具等。 选用原则——根据结构的重要性，荷载特征，连接方法，工作温度等不同情况选择钢号和材质。 2.优质碳素结构钢 同时保证钢的化学成分和机械性能。 其牌号用两位数字表示，表示钢中平均含碳量的万分之几。 45钢：表示钢中含碳量为0.45%； 08钢：表示钢中含碳量为0.08%。 1)小于0.25%C为低碳结构钢，20G则是制造普通锅炉的主要材料。此外，低碳钢也广泛地作为渗碳钢，用于机械制造业 2)0.25～0.60%C为中碳结构钢。 45钢最为典型 3)大于0.6%C为高碳结构钢，多用于制造弹簧﹑齿轮﹑轧辊等。 优质碳素结构钢主要用于制造机械零件，一般都要经过热处理以提高机械性能。 优质碳素结构钢中08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。其中20钢用途最广，常用来制造螺钉、螺母、垫圈、小轴以及冲压件、焊接件，有时也用于制造渗碳件。 30、35、40、45、50、55等牌号属于中碳钢，因钢中珠光体含量增多，其强度和硬度较前提高，淬火后的硬度可显著增加。其中，以45钢最为典型，它不仅强度、硬度较高，且兼有较好的塑性和韧性，即综合性能优良。45钢在机械结构中用途最广，常用来制造轴、丝杠、齿轮、连杆、套筒、键、重要螺钉和螺母等。 60、65、70、75等牌号属于高碳钢。它们经过淬火、回火后不仅强度、硬度提高，且弹性优良，常用来制造小弹簧、发条、钢丝绳、轧辊 普通碳素结构钢 Q235 退火态 F+PC：0.12~0.22%；Si ≤0.30%；Mn：0.30~0.70%； S ≤0.05%; P ≤0.045%; 优质碳素结构钢 10钢 退火态 F+P 137HB C：0.05~0.15%；Si：0.17~0.37%；Mn：0.35~0.65%；S ≤0.045%; P ≤0.045%; Cr≤0.155%；Ni≤0.30% 优质碳素结构钢 20钢 退火态 F+P 156HB C：0.15~0.25%；Si：0.17~0.37%