用作工程結(jié)構(gòu)的鋼稱(chēng)為工程結(jié)構(gòu)鋼,它們大都是普通質(zhì)量的結(jié)構(gòu)鋼。因?yàn)槠浜颉⒘纵^優(yōu)質(zhì)鋼多,且冶金質(zhì)量也較優(yōu)質(zhì)鋼差,故適于制造承受靜載荷作用的工程結(jié)構(gòu)件。工程結(jié)構(gòu)鋼分為兩類(lèi):
1、碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼的平均wc在0.06%~0.38%范圍內(nèi),鋼中含有害元素和非金屬夾雜物較多,但性能上能滿(mǎn)足一般工程結(jié)構(gòu)及普通零件的要求。
這類(lèi)鋼應(yīng)確保力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,化學(xué)成分也應(yīng)符合一定要求。—般在供應(yīng)狀態(tài)下使用,但也可根據(jù)需要在使用前對(duì)其進(jìn)行熱加工或熱處理。
性能特點(diǎn):Q195、Q215、Q235型具有塑性好,有—定的強(qiáng)度,用于制造受力不大的零件*如螺釘、螺母、墊圈等,焊接件、沖壓件反橋梁建筑等金屬結(jié)構(gòu)件;Q255、Q275型強(qiáng)度較高,用于制造承受中等載荷的零件,如小軸、銷(xiāo)子、連桿、農(nóng)機(jī)零件等。
2、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 1)化學(xué)成分
低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼含碳量較低,多數(shù)WC<0.1%~0.2%,一般以少量的錳(0.8%~1.7%)為主加元素,硅的含量較碳素結(jié)構(gòu)鋼為高(Wsi≤55%)。為改善鋼的性能,Q390、Q460級(jí)鋼可加入少量Mo元素。有時(shí)還在鋼中加入少量稀土元素,以消除鋼中有害雜質(zhì),改善夾雜物形狀及分布,減弱其冷脆性。
2)性能特點(diǎn)
(1)高的屈服強(qiáng)度與良好的塑、韌性。通過(guò)合金元素強(qiáng)化鐵素體;細(xì)化鐵素體晶粒;增加珠光體數(shù)量以及加入能形成碳化物、氮化物的合金元素,使細(xì)小化合物從固熔體中析出,產(chǎn)生彌散強(qiáng)化作用。故低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度較碳素結(jié)構(gòu)鋼提高30%~50%以上,特別是屈強(qiáng)比的提高更為明顯。
低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼含碳量低,當(dāng)其主加元素錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.5%以下時(shí),因不會(huì)顯著降低其塑性、韌性,故仍具有良好的塑性與韌性。一般低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼伸長(zhǎng)率A=17%~23%,韌脆轉(zhuǎn)變溫度較低。
(2)良好的焊接性能。鋼材應(yīng)具有良好的可焊性。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的含碳量低,合金元素少,塑性好,不易在焊縫區(qū)產(chǎn)生淬火組織及裂紋,具有良好的可焊性,該材料被廣泛地應(yīng)用在各類(lèi)
不銹鋼工程上。
(3)較好的耐蝕性。在低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼中加入合金元素,可使耐蝕性明顯提高。
低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼大多數(shù)是在熱軋、正火狀態(tài)下使用,其組織為鐵素體+珠光體。