钢材的技术标准与选用.docx
- 文档编号:25665140
- 上传时间:2023-06-11
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:28.74KB
钢材的技术标准与选用.docx
《钢材的技术标准与选用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢材的技术标准与选用.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
钢材的技术标准与选用
钢材的技术标准与选用
钢材的技术标准与选用
钢材的技术标准与选用 钢材可分为钢筋混凝土结构用钢和钢结构用钢两大类。
一、主要钢种
(一)碳素结构钢 1.碳素结构钢的牌号及其表示方法。
根据国家标准《碳素结构钢》(GB700-88)规定,碳素结构钢分5个牌号,即Q195、Q215、Q235、Q255和Q275。
按其硫、磷杂质含量由多到少分为A、B、C、D4个质量等级。
碳素结构钢的牌号表示是由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级(A、B、C、D)、脱氧程度(F、b、Z、TZ)等4个部分按顺序组成。
镇静钢和特殊镇静钢在钢的牌号中Z和TZ予以省略。
如Q235-A·F,表示此碳素结构钢是屈服点为235MPa的A级沸腾钢;Q235—C,表示此碳素结构钢是屈服点为235MPa的C级镇静钢。
2.碳素结构钢的技术要求。
按照国家标准《碳素结构钢》(GB700-88)规定,碳素结构钢的技术要求如下:
(1)化学成分:
各牌号碳素结构钢的化学成分应符合表6-1的规定。
(2)力学性能 碳素结构钢的强度、冲击韧性等指标应符合表6-2的规定,冷弯性能应符合表6-3的要求。
表6-1碳素结构钢的化学成分
牌号 MnSiSP 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 0.500 0.045 F、b、Z
B
Q235 A 0.14~0.22 0.30~0.65① 0.30 0.050 0.045 F、b、Z
B 0.12~0.20 0.30~0.70② 0.045
C ≤0.18 0.35~0.80 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 Z
B 0.045
Q275 — 0.20~0.38 0.50~0.80 0.35 0.050 0.045 Z
注:
①②Q235A、B级沸腾钢的锰含量上限为0.60%
表6-2碳素结构钢的力学性能
牌号 等级 拉伸试验 冲击试验
屈服点(MPa) 抗拉强度(MPa) 伸长率(%) 温度(℃) V型冲击功(纵向)(J)
钢材厚度(直径) 钢材厚度(直径)(mm)
≤16 >16~40 >40~60 >60~100 100~150 >150 ≤16 >16~40 >40~60 >60~100 >100~150 >150
≥ ≥ ≥
Q195 — (195) (185) — — — — 315~390 33 32 — — — — — —
Q215 A 215 205 195 185 175 165 335~410 31 30 29 28 27 26 — —
B 20 27
Q235 A 235 225 215 205 195 185 375~460 26 25 24 23 22 21 — —
B 20 27
C 0
D -20
Q255 A 255 245 235 225 215 205 410~510 24 23 22 21 20 19 — —
B 20 27
Q275 — 275 265 255 245 235 225 490~610 20 19 18 17 16 15 — —
表6-3碳素结构钢的冷弯性能
牌号 试样方向 冷弯试验(B=2a,180°)
钢材厚度(直径)(mm)
≤60 >60~100 >100~200
弯心直径d
Q195 纵 0 — —
横 0.5a
Q215 纵 0.5a 1.5a 2a
横 a 2a 2.5a
Q235 纵 a 2a 2.2a
横 1.5a 2.5a 3a
Q255 2a 3.5a 3a 3.5a
Q275 3a 4.5a 4a 4.5a
注:
B为试样宽度,a为钢材厚度(直径)。
从表6-1、表6-2和表6-3可以看出,碳素结构钢随着牌号的增大,其含碳量和含锰量增加,强度和硬度提高,而塑性和韧性降低,冷弯性能逐渐变差。
3.碳素结构钢的应用。
土木工程中应用最广泛的碳素结构钢是Q235,由于其具有较高的强度,良好的塑性、韧性及可焊性,综合性能好,故能较好地满足一般钢结构和钢筋混凝土结构的用钢要求,且成本较低。
用Q235钢大量轧制成各种型钢、钢板及钢筋。
其中Q235-A级钢,一般仅适用于承受静荷载作用的结构;Q235-C和Q235-D级钢,可用于重要的焊接结构。
Q195、Q215钢,强度低,塑性和韧性较好,具有良好的可焊性,易于冷加工,常用作钢钉、铆钉、螺栓及钢丝等,也可用作轧材用料。
Q215钢经冷加工后可代替Q235钢使用。
Q255、Q275钢,强度较高,但塑性、韧性和可焊性较差,不易焊接和冷弯加工,可用于轧制钢筋、制作螺栓配件等,但更多用于机械零件和工具等。
(二)优质碳素结构钢 1、优质碳素结构钢的分类:
按冶金质量等级分为:
优质钢 高级优质钢A 特级优质钢E 按使用方法分为:
a)压力加工用钢UP 热压力加工用钢UHP 顶锻用钢UF 冷拔坯料用钢UCD b)切削加工用钢UC 2、优质碳素结构钢的牌号 根据国家现行标准《优质碳素结构钢》(GB/T699-1999)的规定,共有31个牌号,其牌号由数字和字母两部分组成。
两位数字表示平均碳含量的万分数;字母分别表示锰含量、冶金质量等级、脱氧程度。
锰含量为0.25%~0.80%时,不注“Mn”;锰含量为0.70%~1.2%时,两位数字后加注“Mn”。
如果是高级优质碳素结构钢,应加注“A”,如果是特级优质碳素结构钢,应加注“E”。
对于沸腾钢,牌号后面为“F”;对于半镇静钢,牌号后面为“b”。
例如:
15F即表示碳含量为0.12%~0.18%,锰含量为0.25%~0.50%,冶金质量等级为优质,脱氧程度为沸腾状态的优质碳素结构钢。
优质碳素结构钢的特点是生产过程中对硫、磷等有害杂质控制较严(优质钢:
P≤0.035%,S≤0.035%;高级优质钢:
P≤0.030%,S≤0.030%;特级优质钢:
P≤0.025%,S≤0.020%)。
一般都用平炉、氧气碱性转炉或电弧炉冶炼,脱氧程度大部分为镇静状态,因此质量较稳定。
合金元素主要有:
锰(含Mn在0.25%~1.2%),硅(08F钢含Si≤0.03%、10F钢和15F钢含Si≤0.07%、其他28个牌号的钢含Si在0.17%~0.37%),铬(08F钢和08号钢含Cr≤0.1%、10F钢和10号钢含Cr≤0.15%、其他27个牌号的钢含Cr≤0.25%),镍(含Ni≤0.30%),铜(含Cu≤0.25%)。
优质碳素结构钢的力学性能主要取决于碳含量,碳含量高则强度也高,但塑性和韧性降低。
在土木工程中,优质碳素结构钢主要用于重要结构的钢铸件及高强螺栓,常用的是30~45号钢;用于碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线,通常用的是65~80号钢。
(三)低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上,加入少量的一种或几种合金元素制成的一种结构钢。
1.低合金高强度结构钢的牌号及其表示方法。
根据国家标准《低合金高强度结构钢》(GB1591-1994)规定,共有5个牌号,即Q295、Q345、Q390、Q420和Q460。
所加入元素主要有锰、硅、钒、钛、铌、铬、镍及稀土元素。
其牌号的表示是由屈服点字母Q、屈服点数值、质量等级(A、B、C、D、E)3个部分组成。
2.低合金高强度结构钢的技术要求及应用。
按照国家标准《低合金高强度结构钢》(GB1591-1994)规定,低合金高强度结构钢的化学成分与力学性能应符合表6-4和表6-5的要求。
表6-4低合金高强度结构钢的化学成分
牌号 质量等级 化学成分(%)
C≤ Mn Si P≤ S≤ V Nb Ti Al≥ Cr≤ Ni≤
Q295 A 0.16 0.80~1.50 0.55 0.045 0.045 0.02~0.15 0.015~0.060 0.02~0.20 —
B 0.16 0.80~1.50 0.55 0.040 0.040 0.02~0.15 0.015~0.060 0.02~0.20 —
Q345 A 0.02 1.00~1.60 0.55 0.045 0.045 0.02~0.15 0.015~0.060 0.02~0.20 —
B 0.02 1.00~1.60 0.55 0.040 0.040 0.02~0.15 0.015~0.060 0.02~0.20 —
C 0.20 1.00~1.60 0.55 0.035 0.035 0.02~0.15 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015
D 0.18 1.00~1.60 0.55 0.030 0.030 0.02~0.15 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015
E 0.18 1.00~1.60 0.55 0.025 0.025 0.02~0.15 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015
Q390 A 0.20 1.00~1.60 0.55 0.045 0.045 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 — 0.30 0.70
B 0.20 1.00~1.60 0.55 0.040 0.040 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 — 0.30 0.70
C 0.20 1.00~1.60 0.55 0.035 0.035 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.30 0.70
D 0.20 1.00~1.60 0.55 0.030 0.030 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.30 0.70
E 0.20 1.00~1.60 0.55 0.025 0.025 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.30 0.70
Q420 A 0.20 1.00~1.70 0.55 0.045 0.045 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 — 0.40 0.70
B 0.20 1.00~1.70 0.55 0.040 0.040 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 — 0.40 0.70
C 0.20 1.00~1.70 0.55 0.035 0.035 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.40 0.70
D 0.20 1.00~1.70 0.55 0.030 0.030 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.40 0.70
E 0.20 1.00~1.70 0.55 0.025 0.025 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.40 0.70
Q460 A 0.20 1.00~1.70 0.55 0.035 0.035 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.70 0.70
B 0.20 1.00~1.70 0.55 0.030 0.030 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.70 0.70
C 0.20 1.00~1.70 0.55 0.025 0.025 0.02~0.20 0.015~0.060 0.02~0.20 0.015 0.70 0.70
注:
表中的Al为全铝含量。
如化验酸熔铝时,其含量应不小于0.010%。
表6-5低合金高强度结构钢的力学性能
牌号 质量等级 屈服点(MPa) 抗拉强度(MPa) 伸长率(%) 冲击功(Akv)(纵向)(J) 180°弯曲试验d.弯心直径;a.试件厚度(直径)
厚度(直径、边长) +20℃ 0℃ -20℃ -40℃
≤15 >16~35 >35~50 >50~100 钢材厚度(直径)
≥ ≥ ≤16 >16~100
Q295 A 295 275 255 235 390~570 23 d=2a d=3a
B 295 275 255 235 390~570 23 34 d=2a d=3a
Q345 A 345 325
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钢材 技术标准 选用