工程结构钢ppt课件.ppt

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1、武汉理工大学材料学院SchoolofMaterialsScienceandEngineering,WUTChapter2工程结构钢热轧钢板1本章要点工程结构钢基本要求低合金高强度结构钢的合金化铁素体-珠光体钢微珠光体低合金高强度钢针状铁素体钢低碳贝氏体和马氏体钢双相钢新一代钢铁材料低合金高强度钢发展趋势2021/8/42工程结构钢工程结构钢是指专门用来制造工程结构件的一大类钢种。在钢总产量中，工程结构钢占90％左右。工程结构钢包括碳素钢和低合金高强度钢。低合金高强度钢是指在碳含量低于0.25%的普通碳素钢的基础上，通过添加一种或多种少量合金元素（低于3%），使钢的强度明显高于碳

2、素钢的一类工程结构用钢，统称低合金高强度钢。按用途可分为结构钢、耐腐蚀钢、低温用钢、耐磨钢、钢筋钢、钢轨钢及其他专业用钢等2021/8/432.1工程结构钢基本要求工程结构件长期受静载；互相无相对运动受大气（海水）的侵蚀；有些构件受疲劳冲击；一般在-50~100℃范围内使用；如：桥梁、船舶等受到像风力或海浪冲击.服役条件生产工艺焊接是构成金属结构的常用方法；一般都要经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺技术要求1、足够的强度与韧度（特别是低温韧度）；2、良好的焊接性和成型工艺性；3、良好的耐腐蚀性；4、低的成本。2021/8/442.2低合金高强度结构钢的合金化Me对HSLA力

3、学性能影响C↑固溶强化效果和珠光体含量，低成本。↑C，↓塑、韧性，↓焊接性、冷成型。如0.1%C，TK为-50℃，0.3%C，TK为50℃一般均应限制在0.2%以下Si最常用且较经济的元素。强化F较显著，1%Si，σs↑85MPa，↑TK，量多时可大为降低塑韧性，所以Si控制在<1.1%2021/8/452.2低合金高强度结构钢的合金化Me对HSLA力学性能影响Mn固溶强化作用大，1%Mn，σs↑33MPa。约有3/4量溶入F中，弱的细晶作用，↓TK。同样量多时可大为降低塑韧性.所以Mn控制在<1.8%。Nb/VTi/Al形成稳定细小的K等，粒子2~10nm，既细晶又沉淀强化，

4、↑σs，↑δ、AK，综合效果↓TK。改善焊接性。作用顺序:Ti>Nb>Al>V。2021/8/462.2低合金高强度结构钢的合金化Me对HSLA力学性能影响Re脱氧去硫吸氢作用，改善塑韧性，↓TK所以，低合金高强度钢的基本成分应考虑低碳，稍高的锰含量，并适当用硅强化。2021/8/47合金元素对低合金高强度钢的固溶强化钢的韧－脆转折温度与碳含量的关系2021/8/48（a）强化机制的影响（b）成分的影响图F-P钢的各种强化机制和成份对屈服强度和韧-脆转折温度的影响2021/8/492.2低合金高强度结构钢的合金化Me对焊接性和耐大气腐蚀性的影响CC↑→焊缝处硬化与脆化倾向↑，焊

5、接裂纹↑。提高淬透性的Me种类及其数量也应适当控制，如Cr、Mn、Mo、Ni等。CuP↑耐大气腐蚀性最有效的元素。一般含量:0.025~0.25%Cu，0.05~0.15％P。↑P，冷脆和时效倾向增加。→用Al脱氧→细晶粒钢。复合加入适量元素，则↑钢耐蚀性效果更佳。如090CuPCrNi-A、09CuP、09CuPCrNi-B2021/8/410时效现象低碳工程构件经加工或高温冷却后，在室温或较低温度下放置一段时间，钢的性能会发生明显变化的现象。（淬火时效和机械时效）产生原因C、N等间隙原子偏聚或内吸附于位错等晶体缺陷处。提高硬度、降低塑性和韧度。如：某钢板刚变形时，AK120

6、J，十天后降为35J；焊接钢板在三个月后由92J降为33J。2021/8/411思考题：退火后的低C钢板一般在深冲前，先进行一次少量变形的平整加工，然后再进行深冲，为什么?2021/8/4122.3铁素体-珠光体钢碳素结构钢Q+最低屈服强度值(MPa)；+质量等级符号(A、B、C、D、E)+脱氧方法符号如Q235AF、Q235BZ一般以热轧空冷状态供应钢板沸腾钢—F；镇静钢—Z；半镇静钢—b；特殊镇静钢—TZ2021/8/4132.3铁素体-珠光体钢碳素结构钢（GB/T700－1988）2021/8/4142.3铁素体-珠光体钢低合金高强度结构钢（屈服强度提高25%～100%）

7、都是镇静钢或特殊镇静钢，其牌号中没有表示脱氧方法的符号。如Q345C屈服点从300～650MPa分为六级，也可采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量的万分之几）和化学元素符号，按顺序表示，如16Mn。*说明：通常情况下，屈服强度值小300MPa时为碳素结构钢，大于300MPa时为低合金高强度钢。2021/8/4152.3铁素体-珠光体钢最新研究成果：如F晶粒尺寸细化到μ级，则F-P类低合金高强度钢的强度也可达到800MPaF-P类型是工程结构钢中最主要的一类钢。有Q295、Q345、Q390、Q