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建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材

天津友發(fā)源泰鋼鐵經(jīng)營(yíng):NM360耐磨鋼板、NM400耐磨鋼板、NM450耐磨鋼板、NM500耐磨鋼板、耐候鋼板，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板、優(yōu)碳鋼板、低合金高強(qiáng)度鋼板、合金結(jié)構(gòu)鋼板等鋼板。

一般來(lái)說(shuō),鋼材的強(qiáng)度與其韌性和可焊性往往是逆向的關(guān)系,強(qiáng)度高則制性低、焊接性能變壞,這主要是由于合金元素含量增加的緣故。但隨著軋制工藝的革新,出現(xiàn)了利用軋制余熱的控軋工藝,控軋鋼材各種性能(強(qiáng)度、韌性和可焊性)能同時(shí)改善,例如國(guó)外現(xiàn)在已能生產(chǎn)屈服強(qiáng)度高達(dá)500N/mm2、焊接性能良好的控軋H型鋼。我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材仍以碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼為主,尚未形成像橋梁結(jié)構(gòu)鋼和鍋爐用鋼那樣的專業(yè)用鋼標(biāo)準(zhǔn),這與建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史和使用特點(diǎn)有關(guān),在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),建筑鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材性能的特殊要求并不突出,鋼鐵產(chǎn)品的通用標(biāo)準(zhǔn)一般已能滿足要求。但隨著建設(shè)規(guī)模的發(fā)展和新型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),這一情況將逐步有所改變,例如高層建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼板就將頒發(fā)專用標(biāo)準(zhǔn)。

1、碳素結(jié)構(gòu)鋼的分類和性質(zhì)

碳素結(jié)構(gòu)鋼是最普遍的工程用鋼,按其含碳量的多少,又可粗略地分成低碳鋼、中鋼和高碳鋼。通常把含碳量在0.03%-0.25%范圍內(nèi)稱為低碳鋼,含碳量在0.26%--0.60%之間的稱中碳鋼,含碳量在0.6%-2.0%的為高碳鋼。

建筑鋼結(jié)構(gòu)主要使用低碳鋼

（1）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼

按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700-88)規(guī)定,碳素結(jié)構(gòu)鋼分5個(gè)牌號(hào),即Q195215、(235、0255和Q275,其中Q是代表鋼材屈服點(diǎn)的字母,隨后的數(shù)值表示屈服點(diǎn)的大小,如Q235表示a,=235N/mm2的鋼材。每個(gè)牌號(hào)內(nèi)又有不同的質(zhì)量等級(jí)(最多可達(dá)四種),表示為A、B、C、D。對(duì)鋼材脫氧方法也應(yīng)在質(zhì)量等級(jí)后表明。不同牌號(hào)、不同等級(jí)的鋼材對(duì)化學(xué)成分和力學(xué)性能指標(biāo)要求不同。

建筑鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多的碳素鋼是Q235(即以前標(biāo)準(zhǔn)中的3號(hào)鋼),也是現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中質(zhì)量等級(jí)最齊全的,其質(zhì)量等級(jí)C、D的,不論從其含碳量控制嚴(yán)格程度或?qū)_擊韌性的保證,都優(yōu)先為焊接結(jié)構(gòu)所采納使用。

（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是以滿足不同的加工要求,而賦予相應(yīng)性能的碳素鋼,所以價(jià)格高,一般不用于建筑鋼結(jié)構(gòu)、特定條件下的少量應(yīng)用常常發(fā)生在因規(guī)格欠缺而必需的材料代用、這時(shí)于以代劣,例如以往鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中在用20號(hào)鋼鋼管代替3號(hào)銅鋼管來(lái)解決供貨。

2、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的分類和性質(zhì)

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是指在煉鋼過(guò)程中增謬一些合金元素,其總量不超過(guò)5%的鋼材加入合金元素后鋼材強(qiáng)度可明顯提高,使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定三個(gè)主要控制指標(biāo)都能有充分發(fā)揮,尤其在大跨度或重負(fù)載結(jié)構(gòu)中優(yōu)點(diǎn)更為突出,一般可比碳素結(jié)構(gòu)鋼節(jié)約20%左右的用鋼量。

按新版的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591-94取代GB1591-88)中規(guī)定,低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示方法已經(jīng)與碳素結(jié)構(gòu)鋼一致,即由代表屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音字母(Q)、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)(A、B、C、D、E)三個(gè)部分按順序排列表示。鋼的牌號(hào)共有Q295、Q345、0390、Q420和Q460五種,隨著質(zhì)量等級(jí)的變動(dòng),其化學(xué)成分和力學(xué)性能也有變化。

現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施1及驗(yàn)收規(guī)范》(GB/T50205-95)中規(guī)定的鋼材除碳素結(jié)構(gòu)鋼q235之外,還有低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn,15Mnv和橋梁用結(jié)構(gòu)鋼16Mnq、15Mrvu1,這些鋼種都應(yīng)按新的標(biāo)準(zhǔn)采用。

在SKD11基礎(chǔ)上已經(jīng)開發(fā)出不同用途的各種改良鋼

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雖然JIS標(biāo)準(zhǔn)中不包括8％Cr鋼，但它被廣泛使用。

鋼材根據(jù)SKD11進(jìn)行調(diào)整，主要成分為1C-8Cr-2Mo。 

8％Cr的背景是在20世紀(jì)70年代，淬火和回火模具鋼的EDM加工非常普遍，但是發(fā)生了由EDM加工引起的模具鋼開裂的問(wèn)題。

裂紋的主要原因是放電加工的異常層沒(méi)有被充分去除，但也存在淬火殘余應(yīng)力和韌性不足的原因。高溫回火可有效消除殘余應(yīng)力。

然而，在SKD11的高溫回火處理之后，未獲得所需的硬度，并且韌性不好。

因此，在SKD11的基礎(chǔ)上，C和Cr的還原提高了韌性，并且添加了更多的Mo，使鋼在高溫回火后可以獲得62HRC的高硬度，從而形成8％的Cr鋼。 

8％Cr的耐磨性不如SKD11的耐磨性，但由于其優(yōu)異的綜合性能，它仍然被廣泛使用。

它是SKD11的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)冷作工具鋼。從那時(shí)起，開發(fā)出了用于8％Cr鋼改性的鋼種。

由于日本經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期下滑，工具鋼生產(chǎn)商全球化以及東南亞工具鋼制造技術(shù)的改進(jìn)，日本工具鋼公司已成為降低成本和縮短交貨時(shí)間的首要任務(wù)。

生存。在這種情況下，改善可加工性和減少熱處理變形成為縮短交貨時(shí)間的有效手段。

在SKD11鋼中，存在許多粗硬質(zhì)碳化物，并且可加工性差，并且熱處理后鋼的尺寸變化大，并且尺寸校正需要時(shí)間。

因此，迫切需要開發(fā)一種具有良好機(jī)械加工性和熱處理變形的工具鋼。

在工具鋼市場(chǎng)上已經(jīng)開發(fā)出8％Cr改性鋼，其具有良好的可加工性和小的熱處理變形。

工具鋼通常在常規(guī)淬火和回火之后使用。

火焰表面硬化鋼是一種簡(jiǎn)化淬火和回火的鋼。

火焰表面淬火是一種熱處理方法，其中通過(guò)用于加工模具的焊接噴嘴或熔化噴嘴加熱工件的硬度，然后冷卻以獲得60HRC或更高的硬度。

火焰表面硬化鋼所需的特性是淬火溫度范圍大并且具有一定的淬透性，韌性和可焊性。

火焰表面硬化鋼不包括在JIS標(biāo)準(zhǔn)中，但是每個(gè)特殊鋼公司生產(chǎn)和銷售滿足上述特性的表面硬化鋼。

GCr15軸承鋼

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GCr15是一種常用的高碳鉻軸承鋼，經(jīng)熱處理后具有高淬透性和高硬度均勻性。

耐磨性優(yōu)于GCr9，高接觸疲勞強(qiáng)度，良好的尺寸穩(wěn)定性和耐腐蝕性，適度的冷變形塑性，一般的可加工性，可焊性差，對(duì)白點(diǎn)形成的敏感性，回火脆性。

在球軸承的制造中，它用于滾動(dòng)12mm的壁厚。進(jìn)行外徑。標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)GB /T18254-2002日本JIS G4805: 1991美國(guó)ASTM 295: 1998統(tǒng)一代碼: B00150組件C：0.95-1.05Mn：0.20-0.40Si：0.15 -0.35

Gcr15鋼管S：≤0.020P:≤0.027Cr:1.30-1.65Mo:≤0.10Ni:≤0.30Cu:≤0.25NiCu≤0.50機(jī)械性能供給硬度（HRC）: 25.8抗拉強(qiáng)度（MPa）: 861.3屈服強(qiáng)度（MPa）:中斷后伸長(zhǎng)率518.42（％）: 27.95彎曲強(qiáng)度（MPa）: 1821.61

產(chǎn)品規(guī)格材料冷拔圓Ф3.0-100Gcr15，Ф100-200Gcr15，Ф200-400Gcr15熱處理系統(tǒng)為：鋼棒退火，鋼絲退火或830-840度油淬。

熱處理工藝參數(shù)：1。普通退火：加熱790-810度，爐冷至650度，風(fēng)冷—— HB170-2072。等溫退火：加熱790-810度，等溫710-720度，空冷—— HB207-2293?；馂?zāi)：900-920度加熱，空氣冷卻—— HB270-3904。高溫回火：650-700度加熱，風(fēng)冷—— HB229-2855。淬火：860度加熱，油淬火—— HRC62-666。低溫回火：150-170度回火，風(fēng)冷—— HRC61-667。碳氮共滲：820-830度滲透1.5-3小時(shí)，油淬，-60度至-70度深冷處理150度至160回火，風(fēng)冷——HRC≈67冶煉質(zhì)量非常高，且含量和分布均為由于非金屬夾雜物的含量和分布對(duì)軸承鋼的使用壽命有很大影響，因此嚴(yán)格控制硫，磷和非金屬夾雜物。夾雜物含量越高，壽命越短。