工程結(jié)構(gòu)鋼培訓(xùn)課件(已修改)
2025-01-08 22:53 本頁(yè)面
【正文】 武漢理工大學(xué) 材料學(xué)院 School of Materials Science and Engineering, WUT Chapter 2 工程結(jié)構(gòu)鋼 熱軋鋼板 2023/1/14 1 本章要點(diǎn) ? 工程結(jié)構(gòu)鋼 基本要求 (以船為例 ) ? 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的 合金化 ? 鐵素體 珠光體鋼 ? 微珠光體低合金高強(qiáng)度鋼 ? 針狀鐵素體鋼 ? 低碳貝氏體和馬氏體鋼 ? 雙相鋼 ? 新一代鋼鐵材料 ? 低合金高強(qiáng)度鋼發(fā)展趨勢(shì) 2023/1/14 2 思路： ? 在低碳范圍內(nèi)提高碳含量，以提高強(qiáng)度。 ? 添加合金元素提高強(qiáng)度。 ? 熱處理改變組織提高強(qiáng)度。 ? 形變熱處理細(xì)化組織提高強(qiáng)度。 ? 在提高強(qiáng)度時(shí)一定要注意焊接性能和韌脆轉(zhuǎn)變溫度。 2023/1/14 3 工程結(jié)構(gòu)鋼 ? 工程結(jié)構(gòu)鋼是指專門(mén)用來(lái)制造工程結(jié)構(gòu)件的一大類鋼種。在鋼總產(chǎn)量中， 工程結(jié)構(gòu)鋼占 90％ 左右。工程結(jié)構(gòu)鋼包括 碳素鋼和低合金高強(qiáng)度鋼 。 ? 低合金高強(qiáng)度鋼是指在 碳含量低于 %的普通碳素鋼的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加一種或多種少量合金元素（ 低于 3%），使鋼的強(qiáng)度明顯高于碳素鋼的一類工程結(jié)構(gòu)用鋼，統(tǒng)稱低合金高強(qiáng)度鋼。 ? 按用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、耐腐蝕鋼、低溫用鋼、耐磨鋼、 鋼筋鋼、鋼軌鋼、橋梁鋼、船體鋼、容器鋼 及其他專業(yè)用鋼等 2023/1/14 4 低合金高強(qiáng)度鋼 ? 這是一類可焊接的低碳工程結(jié)構(gòu)用鋼。其含碳量通常小于 %，比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼有較高的屈服強(qiáng)度 ，較好的冷熱加工成型性，良好的焊接性，較低的冷脆傾向、缺口和時(shí)效敏感性，以及有較好的抗大氣、海水等腐蝕能力。其合金元素含量較低，一般在 %以下，在熱軋狀態(tài)或經(jīng)簡(jiǎn)單的熱處理（非調(diào)質(zhì)狀態(tài)）后使用。 ? 高強(qiáng)度是針對(duì)低碳結(jié)構(gòu)鋼而言，實(shí)際上其含碳量低，合金元素含量低所以其強(qiáng)度不能和后面要介紹的鋼相比較。 2023/1/14 5 ? 碳素結(jié)構(gòu)鋼 現(xiàn)代化蔬菜棚 耐候 Z型鋼用于體育館 2023/1/14 6 ?熱軋態(tài)或正火態(tài)使用的低 C鋼 。 ?組織 ?組織為 F+P。 B或 M。 空冷為何會(huì)有 B或 M？ ?C曲線的變化。 ?問(wèn)題：低合金高強(qiáng)度鋼熱軋態(tài)或正火態(tài)使用的低 C鋼組織為 F+P。 B或 M。 ? 空冷為何會(huì)有 B或 M？ ?若組織為 F+P，當(dāng)含碳量增加時(shí)會(huì)有什么變化，性能如何？ 2023/1/14 7 工程結(jié)構(gòu)鋼基本要求 工程結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)期受 靜載 ； 互相無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng) 受大氣（海水）的侵蝕； 有些構(gòu)件受疲勞沖擊； 一般在 50~100℃ 范圍內(nèi)使用； 如： 橋梁、船舶 等受到風(fēng)力或海浪沖擊 . 服役 條件 生產(chǎn) 工藝 焊接 是構(gòu)成金屬結(jié)構(gòu)的常用方法；一般都要 經(jīng)過(guò)如剪切、沖孔、熱彎、深沖等成型工藝 技術(shù) 要求 足夠的強(qiáng)度與韌度（特別是 低溫韌度 ）； 良好的焊接性和成型工藝性； 良好的耐腐蝕性； 低的成本。 2023/1/14 8 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 的合金化 ? Me對(duì) HSLA力學(xué)性能影響 C ↑固溶強(qiáng)化效果和珠光體含量，低成本。 ↑C， ↓塑、韌性， ↓焊接性、冷成型。 如 %C， TK為 50℃ ， %C， TK為 50℃ 一般均應(yīng)限制在 %以下 Si 最常用且較經(jīng)濟(jì)的元素。 強(qiáng)化 F較顯著 ， 1%Si， σs↑85MPa， ↑TK，量多時(shí)可大為 降低塑韌性，所以 Si控制在 % 2023/1/14 9 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 的合金化 ? Me對(duì) HSLA力學(xué)性能影響 Mn 固溶強(qiáng)化作用大 ， 1%Mn， σs↑33MPa。 約有 3/4量溶入 F中，弱的細(xì)晶作用， ↓TK。 同樣量多時(shí)可大為降低塑韌性 . 所以 Mn控制在 %。 Nb/V Ti/Al 形成穩(wěn)定細(xì)小的 K等，粒子 2~10nm， 既 細(xì)晶又沉淀強(qiáng)化 ， ↑σs， ↑δ、 AK， 綜合效果 ↓TK。改善焊接性。 作用順序 :Ti＞ Nb＞ Al＞ V。 2023/1/14 10 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 的合金化 ? Me對(duì) HSLA力學(xué)性能影響 Re 脫氧去硫吸氫作用，改善 塑韌性， ↓TK 所以，低合金高強(qiáng)度鋼的 基本成分應(yīng)考慮低碳， 稍高的錳含量 ，并適當(dāng)用硅強(qiáng)化。 2023/1/14 11 鋼的韌－脆轉(zhuǎn)折溫度與碳含量的關(guān)系 觀看沖擊試驗(yàn)視頻 2023/1/14 12 工程結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)化 ? 固溶強(qiáng)化 —— C, Mn, Si ? 細(xì)晶強(qiáng)化 —— Ti,Nb,V。 ? 沉淀強(qiáng)化 —— V, Ti, Nb ? 珠光體含量 —— C 如何選擇還要看工藝性能。不是一味 強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化。 文章： 為 “鳥(niǎo)巢”量身定做的 Q460 2023/1/14 13 鳥(niǎo)巢 2023/1/14 14 為 ―鳥(niǎo)巢 ‖量身定做的 Q460 2023年奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奇特新穎，而這次搭建它 鋼結(jié)構(gòu)的Q460也有很多獨(dú)到之處：這是國(guó)內(nèi)在建筑結(jié)構(gòu)上首次使用 Q460規(guī)格的鋼材；而這次使用的鋼板厚度達(dá)到 110毫米，是以前絕無(wú)僅有的。 2023/1/14 15 ? 在種類繁多的鋼材中，“鳥(niǎo)巢”為什么單單選中它作鋼結(jié)構(gòu)的材料？它的科研過(guò)程又是怎樣的？帶著諸多問(wèn)題，記者來(lái)到為“鳥(niǎo)巢”研發(fā)生產(chǎn) Q460的 河南舞陽(yáng)鋼鐵公司 一探究竟。 ? Q460是一種低合金高強(qiáng)度鋼 。 Q300為界。 ? 鋼材在要求強(qiáng)度大的同時(shí)，用低合金冶煉也很重要，這主要是考慮鋼材的可焊性。 高合金的鋼材雖然強(qiáng)度大，但可焊性差 。 2023/1/14 16 ? 為了給“鳥(niǎo)巢”提供“合身”的 Q460，從2023年 9月開(kāi)始，舞鋼的科研人員開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)半年多的攻關(guān)之路， 前后 3次試制 方獲成功。 ? 2023
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1