【正文】 回火狀態(tài)的鋼的機(jī)械性能有 直接或間接 的影響。直接的影響 是指合金元素加入后可以直接賦予鋼一定的性能。對高溫回火鋼強(qiáng)度和塑性的 直接作用 ：碳化物形成元素 (V、 Mo)能 直接強(qiáng)化淬火高溫回火鋼 。弱碳化物形成元素 (Mn)和 非碳化物形成元素 (Si)的 直接作用較小 。原因：回火馬氏體性能主要取決與 碳在馬氏體中的過飽和度造成的固溶強(qiáng)化，及細(xì)小碳化物的彌散強(qiáng)化 。對低溫回火鋼強(qiáng)度和塑性的 直接作用不大 。間接作用 主要是通過影響淬火及回火過程起的作用。合金元素的間接作用在于賦予鋼以一定的 熱處理工藝性能 ，又通過此性能的作用而影響鋼的機(jī)械性能。熱處理工藝性能包括： 淬透性、回火抗力、過熱敏感性等 。通過 提高淬透性 的方式可提高鋼的機(jī)械性能。 可推遲或延遲鋼的回火過程 ，提高鋼的穩(wěn)定性，保證較寬的回火溫度，有利于消除殘余應(yīng)力、提高鋼的強(qiáng)度和塑性。 細(xì)化奧氏體晶粒 。第六章 構(gòu)件用鋼第一節(jié) 構(gòu)件工作條件及性能要求第二節(jié) 低碳構(gòu)件用鋼的性能特點(diǎn)第三節(jié) 構(gòu)件用鋼第一節(jié) 構(gòu)件工作條件及性能要求杭州跨海大橋 壓力罐中哈石油管線構(gòu)件用鋼 是指用于制作各種大型金屬結(jié)構(gòu)所用的鋼，又稱 工程用鋼 。構(gòu)件工作條件的特點(diǎn) ：不做相對運(yùn)動(dòng)，長期承受 靜載荷 作用，在一定 溫度 和 介質(zhì) 中工作。銅陵長江公路大橋根據(jù)構(gòu)件的工作特點(diǎn)，找出可能的失效方式，并提出相應(yīng)的性能指標(biāo)（使用性能和工藝性能）。使用性能：長期靜載荷作用下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定： 不產(chǎn)生彈性變形，更不許產(chǎn)生塑性變形與破斷； 結(jié)構(gòu)上有缺口； 低溫使用足夠大的彈性模量保證剛度；足夠的抗塑變能力即 σ s、 δk、 φk較高，缺口敏感性及冷脆性傾向較低。在大氣或海水中能長期穩(wěn)定工作：具有一定的耐大氣或海水腐蝕性。工藝性能：焊接及冷變形能力，尤其是焊接的工藝性能。根據(jù)構(gòu)件用鋼工藝性能要求， C%介于%。構(gòu)件用鋼主要是 低碳鋼和低碳合金鋼 。熱軋或正火狀態(tài) 下使用，有時(shí)也在 調(diào)質(zhì)狀態(tài) 下使用 (尤其針對低溫工作的構(gòu)件 )。構(gòu)件用鋼常溫狀態(tài)下的組織：鐵素體 +珠光體第二節(jié) 低碳構(gòu)件用鋼的性能特點(diǎn)一、低碳構(gòu)件用鋼的屈服現(xiàn)象屈服特點(diǎn)：(1)在拉伸曲線上出現(xiàn)平臺； (2)在屈服過程中，試樣的塑性變形分布是宏觀不均勻。屈服會(huì)影響構(gòu)件的表面質(zhì)量。如一些冷軋鋼板沖壓后，一些部位產(chǎn)生褶皺。鋼板退火后進(jìn)行小變形量處理，屈服在冷軋過程中完成，而使其進(jìn)入加工硬化狀態(tài)。二、低碳構(gòu)件用鋼的冷脆現(xiàn)象構(gòu)件用鋼隨試驗(yàn)溫度的不斷降低，其屈服點(diǎn)顯著升高，并導(dǎo)致斷裂性質(zhì)變化，即由宏觀塑性破斷過渡到宏觀脆性斷裂，這種現(xiàn)象稱為 “冷脆 ”。金屬的兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)，屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度都隨溫度上升而下降。σ s/σ b為屈強(qiáng)比，屈強(qiáng)比越大，脆斷傾向也會(huì)增大 。評價(jià)冷脆傾向大小的指標(biāo)為冷脆轉(zhuǎn)變溫度。三、低碳構(gòu)件用鋼的應(yīng)變時(shí)效、淬火時(shí)效及藍(lán)脆低碳構(gòu)件用鋼 加熱到 Ac1以下進(jìn)行快冷 (也稱淬火 )或 塑性變形 后，在 放置過程 中通常使 強(qiáng)度和硬度增高，而塑性和韌性降低 ，這種現(xiàn)象稱為 時(shí)效 。塑性變形后的時(shí)效稱為 應(yīng)變時(shí)效 ；淬火后的時(shí)效稱為 淬火時(shí)效 ；在自然條件下的時(shí)效稱為 自然時(shí)效 ；在一定溫度下進(jìn)行的時(shí)效稱 人工時(shí)效 。應(yīng)變時(shí)效應(yīng)變時(shí)效 :鋼產(chǎn)生塑性變形量超過屈服應(yīng)變，去載后立即加載，其彈性極限會(huì)因加工硬化而提高，屈服平臺不再出現(xiàn)。放置一段時(shí)間后，重新拉伸，屈服現(xiàn)象又重新出現(xiàn)。σs、 σb、 HB等逐漸增高； δ、 φ、 αk等逐漸降低。對于構(gòu)件用鋼應(yīng)變時(shí)效是一種不利現(xiàn)象。淬火時(shí)效低碳鋼加熱到 Ac1以下的溫度然后進(jìn)行快冷，此時(shí)鋼的 顯微組織并沒有明顯的變化 ，但 力學(xué)性能發(fā)生類似于應(yīng)變時(shí)效的變化 。原因： α固溶體中過飽和的 C和 N析出，并形成 彌散的共格碳化物和氮化物 ，使鋼材 塑變抗力提高，斷裂抗力降低 。藍(lán)脆低碳鋼在 300400oC的溫度范圍內(nèi)反常的出現(xiàn) σ b增高，而 δ、 φ降低的現(xiàn)象，稱為藍(lán)脆。藍(lán)脆為不利現(xiàn)象。溫度四、低碳構(gòu)件用鋼的冷變形性和可焊性(一 )冷變形性能(1)變形抗力決定鋼材在制備成必要形狀的部件時(shí)的難易程度；(2)在承受一定量的塑變量時(shí)有產(chǎn)生開裂或其他缺陷的可能性；(3)冷變形后的性能變化。鋼中 C%高，珠光體增多，塑變抗力增高，塑性降低，增加變形開裂傾向性；構(gòu)件用鋼含 碳量低 ，塑變抗力低，易于冷變形。(二 )焊接性能構(gòu)件的焊接性能 主要指焊接接頭性能及焊接時(shí) 形成裂縫的傾向性 。焊接裂縫包括 熱裂紋 和 冷裂紋 。液相線與固相線間隔越大，熱裂紋傾向性越大，因此 C%增加，熱裂傾向增加。能提高淬透性的合金元素促進(jìn)冷裂紋形成，碳能增加馬氏體轉(zhuǎn)變的體積效應(yīng)，促進(jìn)冷裂紋形成。構(gòu)件用鋼 C%在 %%間名稱 符號 位置 名稱 符號 位置碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q 頭 橋梁用鋼 q 尾低合金高強(qiáng)度鋼 Q 頭 鍋爐用鋼 g 尾易切削鋼 Y 頭 焊接氣瓶用鋼 HP 尾碳素工具鋼 T 頭 車輛車軸用鋼 LZ 頭(滾珠 )軸承鋼 G 頭 機(jī)車車軸用鋼 JZ 頭焊接用鋼 H 頭 沸騰鋼 F 尾鉚螺鋼 ML 頭 半鎮(zhèn)靜鋼 b 尾船用鋼 國際符號 鎮(zhèn)靜鋼 Z 尾汽車大梁用鋼 L 尾 特殊鎮(zhèn)靜鋼 TZ 尾壓力容器用鋼 R 尾 質(zhì)量等級 尾常用鋼產(chǎn)品的名稱和工藝方法表示符號（ GB/T 221—2023 ）第三節(jié) 構(gòu)件用鋼鋼板鋼板一、碳素構(gòu)件用鋼Q+最低屈服強(qiáng)度值 +質(zhì)量等級符號 +脫氧方法符號Q表示 “屈服強(qiáng)度 ”；屈服強(qiáng)度值單位是 MPa；質(zhì)量等級符號為 A、 B、 C、 D、 E。由 A到 E，其 P、 S含量依次下降，質(zhì)量提高。脫氧方法符號 : 沸騰鋼 —F ；鎮(zhèn)靜鋼 —Z ；半鎮(zhèn)靜鋼 —b ；特殊鎮(zhèn)靜鋼 —TZ 。如碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號表示為Q235AF、 Q235BZ。常用普通碳素鋼： Q19 Q21 Q23 Q25 Q275。Q235的 A、 B級鋼在強(qiáng)度、韌性、塑性、和可焊性等各方面都滿足鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土用鋼需求。應(yīng)用最廣泛的普通碳素鋼。制造鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)、車輛和橋梁等型材。Q235經(jīng)正火及調(diào)質(zhì)處理后有最低的脆性轉(zhuǎn)變溫度。Q235鋼的狀態(tài) 脆性轉(zhuǎn)折溫度 /oC熱軋 0正火 20調(diào)質(zhì) 40淬火 +600650oC回火二、普通低合金構(gòu)件鋼使用目的：提高構(gòu)件用鋼強(qiáng)度，減小使用量，減小時(shí)效傾向性，提高其耐蝕性。常加入元素： Mn、 Si、 Cr、 Mo、 V、 Cu、 P等。為提高強(qiáng)度加入元素： Cr、 V、 Nb；為提高耐蝕性加入元素： Cu和 P。 (提高 α電極電位)合金元素對普通低合金鋼強(qiáng)度的影響通過四個(gè)方面變現(xiàn) ：(1)固溶強(qiáng)化； (2)細(xì)化鐵素體晶粒； (3)增加珠光體數(shù)量； (4)沉淀強(qiáng)化。(1)合金元素固溶于鐵素體，有強(qiáng)化作用。合金元素不同程度降低沖擊韌性，但在一定含量范圍內(nèi)， Ni、 Cr、 Mn、 Si增加沖擊韌性。合金元素形成碳化物可阻礙奧氏體長大；降低 Ar1點(diǎn)，提高鐵素體形核過冷度。(2)細(xì)化鐵素體晶粒鐵素體尺寸與奧氏體晶粒大小密切相關(guān)。(3)增加珠光體數(shù)量合金元素降低共析鋼含碳量，從而增加珠光體量。(4)微量 Nb、 V等元素的沉淀強(qiáng)化作用。熱軋冷卻過程中， Nb(C、 N)、 V4C3等化合物析出，使強(qiáng)度提高。兩位數(shù)字（表示平均含碳量的萬分之幾） +合金元素符號 +該元素百分含量數(shù)字 +……當(dāng)合金元素的平均含量小于 %時(shí)，只標(biāo)元素符號，不標(biāo)含量；當(dāng)合金元素的平均含量為~%、 ~ %…… 時(shí)，在相應(yīng)的合金元素符號后標(biāo) 3…… 等數(shù)字。如 20CrNi3。高級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母 A，如 60Si2MnA。特級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加字母 E，如 30CrMnSiE。對于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼 , 在鋼號后分別加字母 F和 b，如 08F、 10b。σs為 300MPa級的鋼適于冷沖壓成形，主要用于建筑結(jié)構(gòu)、鍋爐等。σs為 350MPa級的鋼16Mn具有良好的綜合力學(xué)性能、焊接性能及冷變形性能。σs為 400MPa級的鋼可用于制作大型的金屬構(gòu)件，如遠(yuǎn)洋貨輪及高壓容器。σs為 450MPa級的鋼主要用于大型橋梁、鍋爐及船舶。普通合金鋼 σs達(dá)到 450MPa以上時(shí)，通過鐵素體和珠光體組織無法實(shí)現(xiàn)，需要采用其他組織，如貝氏體、索氏體演講完畢，謝謝觀看！