鋼材知識簡介

鋼材知識簡介周江勝2010-61免費標準下載網(wǎng)站標準分享網(wǎng) http:///標準下載站 http://常用金屬材料理論單重計算程序2鋼材的分類管材 無縫管、焊管、螺旋管、鍍鋅管等板材 中厚板、花紋板、鍍鋅卷板（或薄板、中板、厚板、特厚板）等型材 工字鋼、槽鋼、角鋼、扁鋼、H型鋼、方鋼等有色金屬3有關鋼材機械性能的名詞屈服點（σs） 鋼材或試樣在拉伸時，當應力超過彈性極限，即使應力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱此現(xiàn)象為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小應力值即為屈服點。抗拉強度（σb） 材料在拉伸過程中，從開始到發(fā)生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。伸長率（Ψ） 材料在拉斷后，其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。硬度 硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR；HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）。4有關鋼的熱處理的名詞鋼的退火將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時間，然后使它慢慢冷卻，稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細化晶粒，提高鋼的力學性能，減少殘余應力；同時可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應力，又為后續(xù)工序作好準備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預先熱處理。鋼的正火正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對于亞共析鋼正火可細化晶格，提高綜合力學性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟的。5有關鋼的熱處理的名詞（續(xù)）鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強度和硬度，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等。鋼的回火鋼的回火將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應力，降低硬度和脆性，以取得預期的力學性能?；鼗鸱指邷鼗鼗?、中溫回火和低溫回火三類?；鼗鸲嗯c淬火、正火配合使用。調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650℃之間進行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。時效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150-250℃）精加工前，把工件重新加熱到100-150℃，保持5-20小時，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構件進行時效處理，以消除殘余應力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。

6有關鋼的熱處理的名詞（續(xù)）鋼的表面熱處理表面淬火化學熱處理滲碳滲氮氰化滲金屬7鋼管標準常用術語―通用交貨狀態(tài)是指交貨產(chǎn)品的最終塑性變形或最終熱處理的狀態(tài)。一般不經(jīng)過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔（軋）狀態(tài)制造狀態(tài)；經(jīng)過熱處理交貨的稱熱處理狀態(tài)，或根據(jù)熱處理的類別稱正火（?；?、調(diào)質(zhì)、固溶、退火狀態(tài)。訂貨時，交貨狀態(tài)需在合同中注明。按實際重量交貨或按理論重量交貨實際重量--交貨時，其產(chǎn)品重量是按稱重（過磅）重量交貨；理論重量--交貨時，其產(chǎn)品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重量。鋼管每米的理論重量（鋼的密度為7.85kg/dm3）計算公式：

W=0.02466（D-S）S

式中：W--鋼管每米理論重量，kg/m；

D--鋼管的公稱外徑，mm；

S--鋼管的公稱壁厚，mm。8鋼管標準常用術語―通用（續(xù)）公稱尺寸和實際尺寸公稱尺寸：是標準中規(guī)定的名義尺寸，是用戶和生產(chǎn)企業(yè)希望得到的理想尺寸，也是合同中注明的訂貨尺寸。實際尺寸：是生產(chǎn)過程中所得到的實際尺寸，該尺寸往往大于或小于公稱尺寸。這種大于或小于公稱尺寸的現(xiàn)象稱為偏差。偏差和公差偏差：在生產(chǎn)過程中，由于實際尺寸難于達到公稱尺寸要求，即往往大于或小于公稱尺寸，所以標準中規(guī)定了實際尺寸與公稱尺寸之間允許有一差值。差值為正值的叫正偏差，差值為負值的叫負偏差。公差：標準中規(guī)定的正、負偏差值絕對值之和叫做公差，亦叫"公差帶"。9鋼管標準常用術語―通用（續(xù)）交貨長度交貨長度又稱用戶要求長度或合同長度。通常長度（又稱非定尺長度）定尺長度倍尺長度范圍長度壁厚不均鋼管壁厚不可能各處相同，在其橫截面及縱向管體上客觀存在壁厚不等現(xiàn)象，即壁厚不均。為了控制這種不均勻性，在有的鋼管標準中規(guī)定了壁厚不均的允許指標，一般規(guī)定不超過壁厚公差的80%（經(jīng)供需雙方協(xié)商后執(zhí)行）。10鋼管標準常用術語―通用（續(xù)）橢圓度在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現(xiàn)象，即存在著不一定互相垂直的最大外徑和最小外徑，則最大外徑與最小外徑之差即為橢圓度（或不圓度）。為了控制橢圓度，有的鋼管標準中規(guī)定了橢圓度的允許指標，一般規(guī)定為不超過外徑公差的80%（經(jīng)供需雙方協(xié)商后執(zhí)行）。彎曲度鋼管在長度方向上呈曲線狀，用數(shù)字表示出其曲線度即叫彎曲度。局部彎曲度全長總彎曲度11鋼管標準常用術語―通用（續(xù)）鋼的熔煉成分、成品成分、仲裁分析一般標準中規(guī)定的化學成分即指熔煉成分。它是指鋼冶煉完畢、澆注中期的化學成分。是客戶驗收的依據(jù)。鋼材的成品成分主要是供使用部門或質(zhì)量檢驗部門驗收鋼材質(zhì)量使用的，生產(chǎn)企業(yè)一般不做成品分析（用戶要求者除外），但應保證成品分析符合標準規(guī)定。由于兩個實驗室分析同一樣品的結果有顯著差別并超出兩個實驗室的允許分析誤差，或者生產(chǎn)企業(yè)與使用部門、需方與供方對同一樣品或同一批鋼材的成品分析有分歧意見時，可由第三方具有豐富分析經(jīng)驗的權威單位（如中國鋼鐵研究總院或具有商檢資格的檢驗部門）進行再分析，即稱之謂仲裁分析。仲裁分析結果即為最終判定依據(jù)。12材料鋼號對照（鋼管）鋼管材料美國規(guī)范中國規(guī)范碳鋼A53-B20#A106-B20#A106-C20#A120、A134Q235低合金鋼A335-P212CrMoA335-P21Cr5MoA335-P1112Cr1MoVA335-P1215CrMoA335-P2212Cr2Mo13材料鋼號對照（鋼管-續(xù)）材料美國規(guī)范中國規(guī)范不銹鋼A312-TP3040Cr19Ni9、0Cr18Ni9A312-TP304H1Cr18Ni9、1Cr19Ni9A312-TP304L00Cr19Ni10、00Cr19Ni11A312-TP3160Cr17Ni12Mo2A312-TP316L00Cr17Ni14Mo2A312-TP3210Cr18Ni10TiA312-TP321H1Cr18Ni9TiA312-TP347H1Cr18Ni11Nb、1Cr19Ni11Nb14材料鋼號對照（鋼板）鋼板材料美國規(guī)范中國規(guī)范碳鋼A283-DQ235-A，B，CA515-60，A516-6020g，20R，20低合金鋼A662-C6Mng，16MnR，16MnDR15材料鋼號對照（鋼板-續(xù)）材料美國規(guī)范中國規(guī)范不銹鋼A240-TY3040Cr19Ni9A240-TY304L00Cr19Ni10A240-TY3160Cr17Ni12Mo2A240-TY316L00Cr17Ni14Mo2A240-TY3210Cr18Ni10TiA240-TY321H1Cr18Ni9Ti16材料鋼號對照（管件）管件材料美國規(guī)范中國規(guī)范碳鋼A234-WPB20#，20GA420-WPL620#低合金鋼A234-WP1215CrMoA234-WP1112Cr1MoVA234-WP2212Cr2MoA234-WP51Cr5Mo17材料鋼號對照（管件-續(xù)）材料美國規(guī)范中國規(guī)范不銹鋼A403-WP3040Cr19Ni9A403-WP304H1Cr18Ni9A403-WP304L00Cr19Ni10A403-WP3160Cr17Ni12Mo2A403-WP316L00Cr17Ni14Mo2A403-WP3210Cr18Ni10TiA403-WP321H1Cr18Ni11TiA403-WP347H1Cr19Ni11Nb18材料鋼號對照（鍛件）鍛件材料美國規(guī)范中國規(guī)范碳鋼A105A350-LF2低合金鋼A182-F212CrMoA182-F51Cr5MoA182-F91Cr9MoA182-F1112Cr1MoVA182-F1215CrMoA182-F2212Cr2Mo119材料鋼號對照（鍛件-續(xù)）材料美國規(guī)范中國規(guī)范不銹鋼A182-F3040Cr18Ni9A182-F304H

A182-F304L00Cr19Ni10A182-F3160Cr17Ni12Mo2A182-F316L00Cr17Ni14Mo2A182-F3210Cr18Ni10TiA182-F321H1Cr18Ni9TiA182-F347H20材料鋼號對照（鑄件）鑄件材料美國規(guī)范中國規(guī)范碳鋼A216-WCBWCB(ZG25)A216-WCCWCC(ZG35)低合金鋼A217-WC1ZG20CrMoA217-WC6WC6(ZG20CrMoV)A217-WC9WC9(ZG15Cr1Mo1V)A217-C5C5（ZG2Cr5Mo）21材料鋼號對照（鑄件-續(xù)）材料美國規(guī)范中國規(guī)范不銹鋼A351-CF3CF3*(ZG00Cr18Ni10)A351-CF8CF8*(ZG0Cr18Ni9)A351-CF3MCF3M*(ZG00Cr17Ni14Mo2)A351-CF8MCF8M*(ZG0Cr18Ni12Mo2Ti)注：*為國外材料，目前國內(nèi)多數(shù)直接采用，它與（）內(nèi)的材料可以互代。22材料鋼號對照（螺栓）螺栓材料美國規(guī)范中國規(guī)范碳鋼A307-BBL3，Q235-A低合金鋼A193-B735CrMo35CrMoAA320-L735CrMo23材料鋼號對照（螺栓-續(xù)）材料美國規(guī)范中國規(guī)范不銹鋼A193-B80Cr18Ni9A193-B8T1Cr18Ni9TiA193-B8M0Cr18Ni12Mo2Ti24鋼管標準（國內(nèi)常用標準）GB/T8163-2008《輸送流體用無縫鋼管》GB9948-2006《石油裂化用無縫鋼管》GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB6479-2000《高壓化肥設備用無縫鋼管》GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》GB/T3091-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》

（焊管、鍍鋅鋼管）GB/T9711.1-1999《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第1部分：A級鋼管》GB/T14976-2002《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》GB/T12771-2008《流體輸送用不銹鋼焊接鋼管》SY/T5037-2000《低壓流體輸送管道用螺旋縫埋弧焊鋼管》SH3405-96《石油化工企業(yè)鋼管尺寸系列》

25鋼管標準（國外常用標準）ASMEB31.3-2008

ProcessPiping工藝管道ASMEB36.10M-2004

WeldedandSeamlessWroughtSteelPipes焊接和無縫軋制鋼管ASMEB36.19M-2004

StainlessSteelPipe不銹鋼鋼管ASTMA106/A106M–08

StandardSpecificationforSeamlessCarbonSteelPipeforHigh-TemperatureService1高溫用無縫碳鋼管ASTMA335/A335M–05a

StandardSpecificationforSeamlessFerriticAlloy-SteelPipeforHigh-TemperatureService1高溫用無縫鐵素體合金鋼管26鋼管標準（國外常用標準）ASTMA312/A312M-06

StandardSpecificationforSeamless,Welded,andHeavilyColdWorkedAusteniticStainlessSteelPipes無縫、焊接和深冷工況奧氏體不銹鋼管ANSI/APISpecification5L-07

SpecificationforLinePipe管線鋼管ASTMA691-98

SpecificationforCarbonandAlloySteelPipe,Electric-Fusion-WeldedforHigh-PressureServiceatHighTemperature高溫、高壓用碳素鋼和合金鋼電熔化焊鋼管ASTMA358/A358M-98

Electric-Fusion-WeldedAusteniticChromium-NickelAlloySteelPipeforHigh-TemperatureService高溫用電熔化焊奧氏體鉻-鎳合金鋼管27GB8163-2008簡介范圍：本標準適用于輸送流體用一般無縫鋼管。訂貨內(nèi)容：標準編號；產(chǎn)品名稱；鋼的牌號，有質(zhì)量等級的應注明質(zhì)量等級；尺寸規(guī)格；訂購數(shù)量（總重量或總長度）；交貨狀態(tài)；特殊要求。如：無縫鋼管89*5.520#GB/T8163-2008 SH340510t外徑和壁厚：鋼管的外徑（D）和壁厚（S）應符合GB/T17395的規(guī)定。根據(jù)需主要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，可供應其它外徑和壁厚的鋼管。28GB8163-2008簡介（續(xù)）重量：W=πρ(D-S)S/1000=0.0246615(D-S)S(kg/m)鋼的牌號和化學分析：鋼管由10、20、Q295、Q345、Q390、Q420、Q460牌號的鋼制造。牌號為10、20鋼的化學成分（熔煉分析）應符合GB/T699的規(guī)定。牌號為Q295、Q345、Q390、Q420和Q460鋼的化學成分（熔煉分析）應符合GB/T1591的規(guī)定…液壓試驗：鋼管應逐根進行液壓試驗…供方可用渦流探傷或漏磁探傷代替液壓試驗…包裝、標志和質(zhì)量證明書：鋼管的包裝、標志和質(zhì)量證明書應符合GB/T2102的規(guī)定。29國內(nèi)鋼管標準簡介GB9948-2006《石油裂化用無縫鋼管》范圍：本標準適用于石油化工用的爐管、熱交換器管和壓力管道用無縫鋼管。鋼的牌號：10、20、12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni9、1Cr19Ni11Nb。GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》范圍：本標準適用于制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐、管道用無縫鋼管。鋼的牌號：優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼：20G、20MnG、25MnG。合金結構鋼：15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG…不銹耐熱鋼：07Cr19Ni10…30國內(nèi)鋼管標準簡介（續(xù)）GB/T3091-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》

（鍍鋅鋼管）范圍：本標準適用于水、空氣、采暖蒸汽、燃氣等低壓流體輸送用焊接鋼管。包括ERW（直縫高頻電阻焊）鋼管、SAWL（直縫埋弧焊）鋼管、SAWH（螺旋縫埋弧焊）鋼管重量：W=0.0246615(D-t)t(kg/m)鍍鋅后重量W’=cWc—鍍鋅層的重量系數(shù)鋼的牌號和化學分析：鋼的牌號和化學分析（熔煉分析）應符合GB/T700中牌號Q195、Q215A、Q215B、Q235A、Q235B和GB/T1591中牌號Q295A、Q295B、Q345A、Q345B的規(guī)定…31國內(nèi)鋼管標準簡介（續(xù)）GB/T9711.1-1999《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第1部分：A級鋼管》范圍：石油天然氣工業(yè)中用于輸送可燃流體和非可燃流體（包括水）的非合金鋼和（合金鋼）（不包括不銹鋼）無縫鋼管和焊接鋼管的交貨技術條件。本標準包括的鋼級（按總伸長應力區(qū)分）為L175，L210，L245，L290，L320，L360，L390，L415，L450，L485和L555…購方訂貨須知：——P7鋼管種類：10種——P832國內(nèi)鋼管標準簡介（續(xù)）GB/T14976-2002《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》范圍：本標準適用于流體輸送用不銹鋼無縫鋼管。重量：W=πρ(D-S)S/1000(kg/m) ρ從表4中取(7.93-8.10)鋼的牌號和化學分析：奧氏體型：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2、（1Cr18Ni9Ti）、0Cr25Ni20…鐵素體型：1Cr17馬氏體型：0Cr13奧-鐵雙相型：0Cr26Ni5Mo2、00Cr18Ni5Mo3Si233國內(nèi)鋼管標準簡介（續(xù)）GB/T12771-2008《流體輸送用不銹鋼焊接鋼管》范圍：本標準適用于流體輸送用耐蝕不銹鋼焊接鋼管。重量：W=πρ(D-S)S/1000(kg/m) ρ從表4中取(7.90-8.03)鋼的牌號和化學分析：奧氏體型：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2、（1Cr18Ni9Ti）、0Cr25Ni20…鐵素體型：1Cr17馬氏體型：0Cr13奧-鐵雙相型：0Cr26Ni5Mo2、00Cr18Ni5Mo3Si234國內(nèi)鋼管標準簡介（續(xù)）SH3405-96《石油化工企業(yè)鋼管尺寸系列》范圍：本標準規(guī)定了石油化工企業(yè)用公稱直徑DN10~2000的碳素鋼、合金鋼、奧氏體不銹鋼無縫鋼管及焊接鋼管的尺寸系列。本標準不適用于儀表管道。35管子的尺寸系列石油化工行業(yè)應用標準體系：管子尺寸標準SH3405等效采用ISO4200標準，故當DN≤1100mm時，它能夠與ANSIB36.10/36.19管子標準配套使用，基本上屬于“大外徑系列”。法蘭標準SH3406等效采用了ANSIB16.5和API605標準，屬于“美式法蘭”。SH3406在結構尺寸和密封面形式上與ANSIB16.5/API605有很好的互換性。36管子的尺寸系列（續(xù)）化工行業(yè)應用標準體系：管子尺寸系列標準HG20553同時包含A、B兩個系列，其中A系列基本上等同采用了ANSIB36.10/36.19標準，屬于“大外徑系列”。B系列則為“小外徑系列”。法蘭標準HG20592～20605和HG20615～20626，前者采用歐式法蘭標準，后者采用美式法蘭標準。后者基本等效采用了ANSI標準。對于DN≤600mm的法蘭則等效采用了ANSIB16.5標準，而對于DN≥650mm的法蘭則等效采用了API605標準。

37管子的尺寸系列（續(xù)）機械行業(yè)應用標準體系：沒有相應的管子尺寸系列標準，其接管尺寸由管法蘭的接管外徑進行定義，屬于典型的“小外徑系列”。法蘭標準JB/T74～T90屬于歐洲標準體系。

38管子的尺寸系列（續(xù)）中國國家應用標準體系：管子系列標準GB17395基本上采用了ISO4200標準的管子尺寸系列，因此屬于“大外徑系列”。正如ISO與ANSI的差異那樣，GB標準的接管外徑尺寸與ANSI在DN≥1100mm的情況下是不一致的。法蘭標準（見本網(wǎng)頁）GB9112-2000為1998年標準的新修訂版本，分為A、B兩個系列，其中A系列為“大外徑系列”，以期能與SH標準等匹配；B系列為“小外徑系列”，以期能與JB標準等匹配。

外徑對照表39關于壓力管道、壓力管道元件制造許可壓力管道的定義：2003年6月1日開始實施的《特種設備安全監(jiān)察條例》，把涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施共七類設備，定為特種設備并實行安全監(jiān)察?！稐l例》為壓力管道下的定義和范圍是：“利用一定的壓力，用于輸送氣體或液體的管狀設備。其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于等于標準沸點的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道”（見《條例》第88條）

TSGD2001-2006《壓力管道元件制造許可規(guī)則》

“獲得《特種設備制造許可證》的制造單位，應當在其制造的壓力管道元件產(chǎn)品上使用”許可標志“和許可證號。40鋼板標準（國內(nèi)常用標準）GB/T3274-2007《碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板和鋼帶》(Q235A/B/C)GB/T4237-2007《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》GB6654-1996 《壓力容器用鋼板》(20R、16MnR、15CrMoR)GB/T700-2006《碳素結構鋼》GB/T1591-2008《低合金高強度結構鋼》GB/T3277-91《花紋鋼板》41鋼板（續(xù)）碳素結構鋼板和鋼帶低碳鋼包括：05F、08F、08、10F、10、15F、15、20F、20、25、20Mn、25Mn等中碳鋼包括：30、35、40、45、50、55、60、30Mn、40Mn、50Mn、60Mn等高碳鋼包括：65、70、65Mn等。專用結構鋼板壓力容器用鋼板：用大寫R在牌號尾表示。如：Q345R、20R等。焊接氣瓶用鋼板：用大寫HP在牌號尾表示。如：Q295HP、Q345HP等。鍋爐用鋼板：用小寫g在