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金属材料基础知识 河北省特种设备监督检验院 陶诗龙 提纲 提纲 3、碳素结构钢3.3 低合金高强度钢 低合金刚强度钢 这是一类可焊接的低碳工程结构用钢。 其含碳量通常小于0.25％，有较好的冷热加工成型性,良好的焊接性,较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。 其合金元素含量较低，在热轧状态或经简单的热处理(非调质状态)后使用；因此这类钢能大量生产、广泛使用。各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10％。  3.3 低合金高强度钢 低合金高强度钢： 是指在冶炼过程中增添一些合金元素，其总量不超过5％的钢材。 加入合金元素后钢材强度可明显提高，是钢结构构件的强度、刚度、稳定三个主要控制指标都能充分发挥，尤其在大跨度或者重负荷结构中有点更为突出，一般可比碳素结构钢节约20％左右用钢量。 国家标准中规定，分为5个牌号，Q295、Q345、Q390、Q420、Q460；由于质量不同分为A、B、C、D、E等级。 3.3 低合金高强度钢 Q345 类同于Q235的命名方法。 Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E。这是等级的区分，所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已。 Q345A级，是不做冲击;Q345B级，是20℃常温冲击;Q345C级，是0℃冲击;Q345D级，是－20℃冲击;Q345E级，是－40℃冲击。在不同的冲击温度，冲击的数值也有所不同。 3.3 低合金高强度钢 在板材里，属低合金系列。在低合金的材质里，此种材质为最普通的。Q345过去的一种叫法为：16Mn。 Q345--综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件，热轧或正火状态使用，可用于-40℃以下寒冷地区的各种结构 附录 常见钢铁力学性能表 1、绪论 合金同钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。 我国合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足，Mn品位较低外，W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。 Page31 1、绪论 含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆，但耐压耐磨。根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。 （1）白口铁中，碳以Fe3C形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。 （2）灰口铁中，碳以片状石墨形态分布，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。 （3）球墨铸铁中，碳以球状石墨形态分布，其机械性能、加工性能接近于钢。 在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。 Page32 2、钢的分类 国际标准GB/T 3304《钢分类》中规定，钢的分类分为“按化学成分分类”和“按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”两部分。 按化学成分分类 钢可分为非合金钢、低合金钢、合金钢三类。 碳钢属于非合金钢范畴。碳钢以铁与碳为两个基本单元，此外还有少量的其他元素，如Mn（锰），Si（硅），P（磷），O（氧），N（氮），H（氢）等。 Page33 2、钢铁的分类 1.按化学成分分 　　(1)碳素钢 碳素钢是指钢中除铁、碳外，还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金，按其含碳量的不同，可分为： 　　1)低碳钢--含碳量wc≤0.25% 　　2)中碳钢--含碳量wc0.25%～0.60% 　　3)高碳钢--含碳量wc0.60% 　　高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多 　　(2)合金钢 为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量，可分为： 　　1)低合金钢--合金元素的总含量≤5% 　　2)中合金钢--合金元素的总含量5%～10% 　　3)高合金钢--合金元素的总含量10% Page34 2、钢铁的分类 2.按冶炼设备分 (1)转炉钢 用转炉吹炼的钢，可分为底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹练等转炉钢；根据炉衬的不同，又分酸性和碱性两种 (2)平炉钢 用平炉炼制的钢，按炉衬材料的不同分为酸性和碱性两种，一般平炉钢多为碱性 (3)电炉钢 用电炉炼制的钢，有电弧炉钢、感应炉钢及真空感应炉钢等。工业上大量生产的，是碱性电弧炉钢 Page35 2、钢铁的分类 3.按浇注前脱氧程度分 (1)沸腾钢 属脱氧不完全的钢，浇注时在钢锭模里产生沸腾现象。其优点是冶炼损耗少、成本低