钢材基础知识培训手册.docx
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1、 钢材基础知识培训一、 钢材基础知识钢的定义:含碳量不超过 2%的一种铁碳合金。此外含有硅、锰、磷、硫等元素,但这类元素的含量要比生铁中的少。钢的来源:把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯(供再轧制成各种钢材)和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。钢的分类:按 GB/T-13304-1991钢分类的规定,将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。按化学成份分:碳素钢、合金钢。按用途分:结构钢、工具钢、特殊钢、专业用钢。按冶炼时脱氧程度分:沸腾钢、镇静钢、半镇静钢、特殊镇静钢。按炼钢炉分:平炉钢、转炉钢(主要是氧气顶吹转炉钢)、电炉钢(电炉钢又分电
2、弧炉钢、电渣炉钢、感应炉钢和真空感应炉钢)。钢材按其产品分:型钢、钢板与钢带、钢管、钢丝、钢丝绳、钢门窗用钢、铁道用钢。型钢包括:圆钢、方钢、六角钢、八角钢、扁钢、角钢(等边与不等边)、工字钢、 H型钢、槽钢、钢筋混凝土用钢筋(螺纹钢)、盘条(线材)。钢板:按厚度分:薄板、中板、厚板,按出厂状态分:出厂平板、开平板,按形状分:四切边板(保机械性能)、两毛两切板、四毛板。钢管:分直缝焊接钢管,螺旋焊接钢管,无缝管,镀锌焊管,高压锅炉管。又可分为:结构用无缝钢管、流体输送用无缝钢管,低中压锅炉用无缝钢管,石油裂化用无缝钢管。特殊钢:不锈钢不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液,或其他腐蚀介质中具有
3、一定化学稳定性的钢的总称。一般来讲,耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将其中耐酸、碱和盐等侵蚀性强的介质腐蚀的钢称为耐蚀钢,或耐酸钢。不锈钢具有不锈性,但不一定耐蚀,而耐蚀钢则一般都具有较好的不锈性。不锈钢具有良好的耐腐蚀性能是由于在铁碳合金中加入铬所致。尽管其他元素他,如第1页,共30页 铜、铝、以及硅、镍、钼等也能提高钢的耐腐蚀性能,但没有铬的存在这些元素的作用就受到了限制。因此,铬是不锈钢中最重要的元素。具有良好耐腐蚀性能的不锈钢所需的最低铬含量取决于腐蚀介质。我国一般将不锈钢的铬含量定为不小于12%。不锈钢的耐腐蚀性能,一般认为是由于在腐蚀介质的作用下其表面形成 “钝化膜”
4、的结果,而耐腐蚀的能力则取决于“钝化膜”的稳定性。这除了与不锈钢的化学成分有关外,还与腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流动速度,以及其他因素有关。不锈钢分类:不锈钢的种类很多,按照我国国家标准GB/T133041991钢分类以及国际上通用的分类方法是按钢的金相组织划分,分为 5 类,即奥氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织,具有无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性等特性,综合力学性能良好,应用最为广泛。工业牌号可分为Cr-Ni 和Cr-Ni-Mn-N 两大类型。在正常热处理条件下,钢的基
5、体组织为奥氏体。此类钢不能通过热处理方法改变力学性能,只能采用冷变形方式进行强化。可采用加入钼、铜、硅等合金元素派生出适用于各类腐蚀环境或深加工的不同钢种。如 304、321、304L、316、316L、310S铁素体不锈钢铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织,不能采用热处理方法改变其组织结构。具有磁性,易于成型,耐氯化物腐蚀、耐点蚀,但室温、低温韧性差,晶间腐蚀比较敏感。低碳、超低碳冶炼在一定程度上克服了以上缺点。根据钢中的碳、氮含量可将铁素体不锈钢分成高纯(C+N150ppm)和普通铁素体不锈钢两大类。1Cr17、0Cr13双相不锈钢双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可
6、以通过合金成分和热处理条件的改变予以调整。此类钢有磁性、屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易于成型和焊接。2205、2507马氏体不锈钢马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。具有磁性、高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。马氏体不锈钢具有中等水平的不锈性。1Cr13、2Cr13沉淀硬化不锈钢第2页,共30页 沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以0Crl7Ni4Cu4Nb 为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢(以 OCrl7Ni7Al 和 OCrl5Ni25Ti2MoVB 为代表)和奥氏体加铁素体沉淀硬化不锈钢(以 PH55A、B、C 为例)。此类型钢具有高的强度,不锈性卓越
7、,可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、马氏体沉淀硬化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。这类钢的铬含量近于 17%,加之含有镍、钼等元素,因此,除具有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于18-8型奥氏体不锈钢。如:17-4PH(630)、15-5PH 、17-7PH(631)。部分常用不锈钢密度:7.93: 201,202,301,302,304,304L,305,3217.98: 309S,310S,316,316L,3477.75: 405,410,4207.70: 40
8、9,430,434不锈钢牌号后辍表示意思:NO.1:表示热轧后进行热处理、酸洗或类似处理;NO.2:表示冷轧后进行热处理、酸洗或类似处理;NO2B:表示冷轧后进行热处理,酸洗或类似处理,最后经冷轧获得适当光洁度;BA:表示光亮如镜;HL:表示拉丝板。L:表示碳含量不大于 0.03%,例:304L,316L;国标牌号表示方法采用汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字组合的方式表示。用一位阿拉伯数字在牌号前面表示碳含量,一般碳含量少于0.08%,用“0”表示,含碳量不超过 0.03%,用“00”表示。例:0Cr18Ni9,00Cr17Ni14Mo2。国内生产不锈钢较好的厂家有:山西太钢、上海宝钢、
9、张家港浦项,昆山大庚。常用不锈钢中外牌号对照0Cr18Ni9:304,00Cr19Ni10:304L,00Cr17Ni14Mo2:316L,0Cr18Ni10Ti:3210Cr25Ni20:310S,1Cr17Mn6Ni5N:201部分不锈钢化学成份:钢号201CSiCrNi0.150.080.031.001.001.000.0316-1818-2018-203.5-5.58-10.58-123040.450.0300.030304L2.000.045第3页,共30页 316L0.031.002.000.0450.03016-1810-142-3二、 常用钢材产品介绍1、 钢板与钢带右上角为卷
10、板,图正中为出厂平板热轧钢板和钢带的执行标准为GB709-2006,冷轧钢板和钢带的执行标准为GB708-2006。一般常用钢板的材质为:Q195,Q215A/B,Q235A/B,Q345A/B/C。Q 表示屈服点,Q195 表示屈服点为 195MPA。牌号后面的字母表示意思:A 表示不作冲击试验,不保证机械性能B 表示作室内常温(20 度)冲击试验,保证机械性能C 表示作 0 度条件下冲击试验,保证机械性能D 表示作-20 度条件件下冲击试验收,保证机械性能。如:Q235B 的钢板,则表示屈服点保证达到 235MPA的碳素钢板。钢板的理论重量计算方法为:厚度*宽度*长度*密度=重量,除不锈钢
11、等特殊钢种外,一 般 钢 材 的 密 度 为 7.85g/cm , 常 用 钢 板 的 厚 度 在 5-60MM , 宽 度 在31500MM-2500MM,长度在 6000-12000 之间。钢板的表示一般为厚度*宽度*长度。如 10*2000*8000,则表示该钢板厚 10MM,宽 2 米,长 8 米。重量为:1*200*800*7.85g/cm /1000=1256KG3生产钢板好的钢厂:江西新余,辽宁营口,上钢三厂,韶关,马鞍山,济南,首钢,第4页,共30页 安阳,武钢。采购时需注意是否切边,提货时需查验钢板上是否有标识,正规的钢厂会在每一张钢板上印上标识,标识上含有材质,炉号,批号,
12、生产日期,产地,规格尺寸等信息。有些钢厂会在钢板上打上钢印。卷板:又称开平板,常见厚度在2.510MM,宽度在1200-1800 左右,用时需要开平,优点:长度可控制。卷销售一般过磅结算,注意板头板尾不留库,提货时带走。生产卷好的钢厂:本钢,鞍钢,武钢,马钢,沙钢,首钢,日照。锅炉容器板(GB713-1997):要求极严,一般不允许负偏差,可正差。常用牌号:20g,16Mng。此类钢板理论重量计算应参照其厚度附加值,例:=10*1700*10000的锅炉板重量应为:(10+0.32)*1.7*10*7.85=1377KG。花纹板(GB3277-91):分菱形,扁豆形,圆豆形板,花纹高度不少于基
13、本厚度的2倍。宽度相对较固定,为1060/1260/1500MM。生产花纹板好的钢厂:梅钢,马钢,本钢,日照。2、 型材热轧角钢:分热轧等边角钢(GB9787-88),热轧不等边角钢(GB9788-88)。用符号“”表示,例70*70*5*6M,则表示两边宽度为 70mm,厚度为 5mm,长度为 6 米的等边角钢。热轧角钢常用规格为40-200。长度一般在 6-9 米。用 b 表示边宽度,用 d 表示边厚度。热轧角钢的常用材质:Q235A/B/C/D。第5页,共30页 热轧角钢的理论计算:d (B+b d )+0.215 (R2 2r 2 )*0.00785=每米重量。采购角钢时需注意分清等边
14、与不等边角钢,验收时应注意查验角钢是否弯曲,边上是否有凹陷。角钢较好的生产厂家有:安阳钢铁,马鞍山钢铁,首钢,鞍山钢厂。热轧槽钢(GB707-1997):用“”表示。如10#,表示高度为 100mm,腿宽为 48mm,腰厚为 5.3mm 的槽钢。槽钢常用规格为 5#20#。槽钢自 14#起 ,分 a 型与 b 型,自 24#起 ,分 a、b、c 型,b 型相对 a 型,高度一致,但腿更宽,腰更厚,c 型比 b 型腿更宽,腰更厚。常用槽钢的材质有:Q235A/B。槽钢的重量计算复杂,各种型号的每米重量参见附件常用钢材品种重量理论换算表。较好的槽钢生产厂家有:马鞍山钢厂,安阳钢厂,邯郸钢厂。热轧工
15、字钢(GB706-88):第6页,共30页 用“工“表示,如工10#,则表示高度为100mm,腿宽为 68mm,腰厚为 4.5mm 的工字钢。一般工字钢表示将规格写完整,如:工 200*100*7*11.4,高度 200mm,腿宽 100,腰厚 7mm,平均腿厚 11.4mm。工字钢常用规格为 14#63#,自 20#起 ,分 a、b 两种,自30#起分 a、b、c 三种规格。常用工字钢的材质:Q235A/B。工字钢的重量计算复杂,各种型号的每米重量参见附件常用钢材品种重量理论换算表。较好的工字钢生产厂家有:日照,邯郸。热轧 H 型钢(GB11263-98): H 型钢分为宽翼缘(HK),窄翼
16、缘(HZ),H 型钢桩(HU)。用高度H*宽度 B*腹板厚度 T1*翼板厚度T2 表示。如:HK200*200*9*15。一般 H 型钢的常用规格为 160400。常用 H 型钢材质:Q235A/B,Q345。H 型钢重量计算复杂,每米重量参见常用钢材品种重量理论换算表。较好的 H 型钢生产厂家有:日照,邯郸。热轧圆钢与方钢(GB/T702-2004):圆钢用表示,如16*9M,则表示直径为 16mm,长度为 9M 的圆钢。常用圆钢规格为8160,常用材质为:20#,45#。较好的圆钢生产厂家有:沙钢,永钢,武钢,富钢。螺纹钢(热轧带肋钢筋,GB1499.2-2007):(四级)三种牌号。外形
17、分月牙肋,等高肋,有纵肋,无纵肋。交货状态为直条或盘园。常用螺纹钢的规格为 840。螺纹钢由于肋的作用,和混凝土有较大的粘结能力,因而能更好地承受外力的作用。被广泛用于各种建筑结构、特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。较好的螺纹钢生产厂家有:马鞍山钢铁,杭州中强,常州中天,宣钢,河北敬业,江苏永钢,济南钢铁。盘条(GB/T-14981-2004):第8页,共30页 分供拉丝用盘条与供建筑和其他一般用途的盘条。常用规格为 6.512。材质:Q195、Q215,Q235。较好的生产厂家:武钢,沙钢,邯郸。3、 钢管钢管按生产工艺分:焊接钢管(GB3091-2001)(直缝焊管、螺旋焊管)、无
18、缝管。也可分热扩管或冷拔管。无缝管分:结构用(GB8162),流体输送用(GB8163),低中压锅炉用(GB3087),石油裂化用(GB9948)等。钢管的表示一般用 DN*壁厚表示,一般不定尺,如:DN50*4,则表示内径为 50mm,壁厚为 4mm 的钢管,重量计算:(外径-壁厚)*壁厚*0.02466=每米重量,此公式适用于密度为 7.85 钢质的钢管。常用钢管的材质:Q235,20#,20G 等,常用钢管的规格为:DN20DN200。生产焊管较好的厂家有:浙江金洲,衡水京华。生产无缝管较好的厂家有:天津,安徽天大,宝钢,包钢,衡阳,攀钢,鞍钢等。有些钢管需镀锌,理论重量应在原有基础上另
19、增 6%。采购钢管时需注意查看管口有无扁曲等变形。三、 钢材类网站介绍:第9页,共30页 ,我的钢铁网。很多公司在此网站发布自己的库存产品信息。www.ex-,上海钢材网。网上钢材购销平台。,中国联合钢铁网。很多钢材动态方面的资料。,无锡不锈钢市场。,我要不锈钢网。四、 全国钢厂分布情况:全国主要钢厂分布在北方,辽宁有营口,鞍山钢铁,本溪钢铁。北京有首钢。天津有天钢,河北有邯郸,承钢,衡水京华制管,中钢,新兴铸管,唐钢。陕西有包钢,山西有太钢,山东有济钢,莱钢,日照钢铁,河南有安钢,江苏有沙钢,南钢,永钢,安徽有马钢,上海有宝钢,江西有新余钢铁,萍钢,福建有三钢,四川有攀钢,甘肃有酒泉钢铁。湖
20、南有湘钢,衡阳钢管,广西有柳钢,湖北有武汉钢铁,广东有韶钢。五、 钢材的储运不锈钢等特殊钢材需放置室内,一般钢材大都堆放在露天场地。钢材在货运中被称为纯重货,因公司极少接触铁路与航空运输,这里主要介绍汽车运输注意事项,因是重货,极少人工搬运,为了方便装卸,一般用平板车运输(方便从车的上部装入),装卸钢材一般用行车或吊车作业,装卸时需戴好安全帽,注意安全,每年货场上因工人不慎,出现很多大的伤残事故,往往被钢材轻轻一碰就划破皮肤。装卸货时须核对好钢材的材质,规格,生产厂家,执行标准等,注意保护钢材的标识(如出厂吊牌)不被破坏。不锈钢类不能与碳钢类钢材结触。表面要求严格的不锈钢不能被雨淋。货物应放在
21、垫木或草垫上,以便于卸货。货物堆放时遵守重下轻上原则,防止型材管材类钢材被压变形。钢材一般用钢带或钢丝绳捆包,少部分用木箱包装。六、 钢材的常用检验工具与检测手段钢材的外部检验一般用米尺、游标卡尺,千分尺等检测工具。游标卡尺一般精确度在 0.1mm,千分尺一般精确度在 0.01mm。测量 25mm 厚度以下的钢板一般用千分尺,因钢板面积较大,钢板的两头与中间位置厚度不一,一般需测量六个点,才能确定钢板厚度尺寸是否合格。测量钢管厚度时注意避开毛刺,钢管长度定尺的,部分钢厂会比定尺的短几厘米,如6 米的钢管实际长度只有 5.95 米。等边角钢有些两边角度不等的不合格情况,有些型材两头边厚正常,中间
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