普通碳素鋼與高質(zhì)碳素鋼相比,由于它的有害雜質(zhì)元素S、P含量相對(duì)較高,綜合機(jī)械性能和耐蝕性較差,故不宜用在較重要的場(chǎng)合,但普通碳素鋼價(jià)格便宜,故工程上常用于各種鋼構(gòu)架、支吊架等,而流體輸送管道上使用時(shí)常給與一定的限制。
普通碳素鋼根據(jù)冶煉過程的脫氧程度分為沸騰鋼、冷卻鋼和半冷卻鋼三種。
沸騰鋼:在澆鑄前不用硅和鋁脫氧,鋼液中含氧量多,澆注及凝固時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量CO氣泡,在鋼錠模內(nèi)產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象,這類鋼叫沸騰鋼。沸騰鋼冷凝后沒有集中縮孔,因而成材率高,成本低,表面質(zhì)量及深沖性能好。但因含氧量高,成分偏析大,內(nèi)部雜質(zhì)多,抗腐蝕性和機(jī)械性能差,且容易發(fā)生時(shí)效硬化和鋼板的分層,故不宜作重要用途。
冷卻鋼:而脫氧較完全,澆鑄時(shí)鋼水在鋼錠模內(nèi)不產(chǎn)生CO氣體,這類鋼叫冷卻鋼。成材率低,成本高。但冷卻鋼中氣體含量低,時(shí)效傾向小,鋼鏡中氣泡、疏松較少,質(zhì)量較好。
半冷卻鋼:進(jìn)行中等程度脫氧,介于沸騰鋼和冷卻鋼之間的鋼叫半冷卻鋼。
普通碳素鋼的表示方法和代號(hào)按GB700標(biāo)準(zhǔn)。如Q235 A F:F沸騰鋼,b 半冷卻鋼,冷卻鋼省略。A表示質(zhì)量等級(jí)號(hào),A級(jí)不做沖擊試驗(yàn),B級(jí)做常溫V形缺口沖擊試驗(yàn); C、D兩級(jí)常用在重要場(chǎng)合下,從字母A到D,質(zhì)量等級(jí)依次提高。Q是“屈”字漢語拼音first個(gè)字母。后面的數(shù)字表示材料的屈服強(qiáng)度,MPa。分別為195、215、235、255、275五個(gè)等級(jí)。
壓力管道中常用的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)為Q235A(F、b)、Q235B(F、b)、Q235C、Q235D四種,其中極常用的是Q235B。材料標(biāo)準(zhǔn)為GB700。按照GB20801,不得用于 GC1 級(jí)管道組成件; 選用 Q235B 等 B 級(jí)冷卻鋼時(shí),設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不大于 3.0 MPa,設(shè)計(jì)溫度應(yīng)不大于 350℃ 。對(duì)于焊接的管道組成件,含碳量不得大于 0.30 %。選用B級(jí)冷卻鋼時(shí),厚度應(yīng)不大于20 mm。
◆高質(zhì)碳素鋼
高質(zhì)碳素鋼中的有害雜質(zhì)元素S、P比普通碳素鋼低,不僅如此,二者的冶煉方法也多有不同,普通碳素鋼多用成本極低轉(zhuǎn)爐冶煉,而高質(zhì)碳鋼則采用平爐或純氧頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉,脫氧較好,雜質(zhì)含量較低,故其綜合機(jī)械性能、耐蝕性等均優(yōu)于普通碳素鋼。高質(zhì)碳素鋼與高級(jí)高質(zhì)碳素鋼相比,價(jià)格不高,且是工程上應(yīng)用極寬泛的碳素鋼。
高質(zhì)碳素鋼的表示方法和代號(hào)按GB221標(biāo)準(zhǔn)。08 F:F表示沸騰鋼,08表示含碳量,以萬分之幾表示。再如20g,g表示特殊用途標(biāo)記,R 壓容用鋼;g鍋爐用鋼;D低溫用鋼,20表示平均含碳量,以萬分之幾表示。若為鑄鋼,則應(yīng)在含碳量前加“ZG”表示鑄鋼,鑄鋼以外的生產(chǎn)方法不表示,如為沸騰鋼或半冷卻鋼,尚應(yīng)加“F”或 "b"。
GB/T699給出了高質(zhì)碳素鋼的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。該標(biāo)準(zhǔn)共列出了08F、10F、15F、08、10、20、25、……70Mn等31種材料牌號(hào);壓力管道中常用的牌號(hào)為08、10、20三種,極常用的為20號(hào)鋼及20g板材(新標(biāo)準(zhǔn)為Q245R)。極高使用溫度為425℃。
◆高級(jí)高質(zhì)碳素鋼
高級(jí)高質(zhì)碳素鋼各方面性能略優(yōu)于高質(zhì)碳素鋼,但價(jià)格較高,工程上用的并不多。一般情況下,如果采用高質(zhì)碳素鋼不能滿足使用條件要求時(shí),將考慮選用相應(yīng)的合金鋼而不用高級(jí)高質(zhì)碳素鋼。高級(jí)高質(zhì)碳素鋼在高質(zhì)碳素鋼的牌號(hào)后加A。
Q235B與20鋼冶煉方法不同,雜質(zhì)含量不同,機(jī)械性能不同,耐高低溫的性能自然不同。在項(xiàng)目執(zhí)行的過程中,不可混用,特別是在高溫和有毒場(chǎng)合,萬不可用Q235B鋼來代替20鋼!
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