钢材的机械性能介绍——Q235与Q345的区别

时间:2025/02/12 02:23:33   作者: 花洒系列

  1、Q235的屈服强度下限为235MPa,Q345的屈服强度下限为345MPa(Q的意义为汉字的屈字,后面的

  Q235--金属结构件,心部强度要求不高的渗碳或氰化零件,拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓螺母、套

  Q345--综合力学性能好,低温性能亦可,塑性和焊接性良好,用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、

  矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件,热轧或正火状态使用,

  根据你设计的结构详细情况来定.如结构是强度控制,可考虑采用Q345如结构是刚度控制,可考虑

  采用Q235价格Q345稍贵点,但因其高强度,可节省材料.具体选用可从以上几点综合比较。

  Q235\Q345是根据钢材的屈服强度来分的即分别为235MPa和345MPa,Q345稍贵一些,但价格差别不是很大。

  钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变

  设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs=Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,

  有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑

  性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

  材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉

  设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb=Pb/Fo(MPa)。

  钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般

  硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性

  以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,

  去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。

  当HB>

  450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个支持角120°的金

  刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的

  HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。

  HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸

  HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。

  以120kg以内的载荷和支持角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积

  是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合

  把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸铁(液状,含碳量大于2.11%的铁碳合金),把液状铸铁浇铸成铸

  铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和

  含碳量低于2.11%的铁碳合金称为钢,把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。钢的产品

  有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制作成各种钢材的钢。

  又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合

  金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善

  金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属,此

  钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种:

  (2) 合金钢:a.低合金钢(合金总含量≤5%);b.中合金钢(合金总含量>5~10%);c.高合金钢(合

  (1) 退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体);b.共析钢(珠光体);c.过共析钢(珠光体+渗碳体);

  (2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。

  (1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。

  (2) 结构钢a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;

  (4) 特殊性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;

  (5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、能承受压力的容器用钢、农机用钢等。

  a.结构钢:(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢;(f)特定用途优质

  c.特殊性能钢:(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;(c)电热合金钢;(d)电工用钢;(e)高锰耐磨钢。

  a.转炉钢:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢;(c)支持吹转炉钢。

  b. 电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。

  钢的牌号简称钢号,是对每一种具体钢产品所取的名称,是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示

  方法,根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB/T221—2000)中规定,并于 2000 年 11 月 1 日开

  产品牌号的表示,一般都会采用采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即:

  ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示,例如 Si,Mn,Cr„„等。混合稀土元素用“RE”(或“Xt”)表示。

  采用汉语拼音字母表示产品的名字、用途、特性和工艺方法时,一般从代表产品的名字的汉 语拼音中选取第

  一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时,可改用第二个字母或第三个字母,或同时选取两个汉字

  以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。牌号表示方法,由钢的屈服点或屈服强度的汉语拼音字母、屈

  服点或屈服强度数值,钢的质量等级等部分所组成,还有的钢加脱氧程度,实际是 4 个部分组成。

  ①通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。屈服点数值(单位为 MPa)和表 1 中规定的质量等级(A、

  B、C、D、E)、脱氧方法(F、b、Z、TZ)等符号,按顺序组成牌号。例如:碳素结构钢牌号表示为:

  Q235BZ 表示屈服点值≥235MPa、质量等级为 B 级的镇静碳素结构钢。

  Q235 和 Q345 这两个牌号是工程用钢最典型,生产和使用量最大,用途最广泛的牌号。这两牌号几乎世界

  碳素结构钢的牌号组成中,镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略,例如:质量等级分别为

  ②专用结构钢一般都会采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表 1 中规定的代表产品用途 的符号等表

  示,例如:能承受压力的容器用钢牌号表示为“Q345R”;耐候钢其牌号表示为 Q340NH;Q295HP 焊接气瓶用钢牌号;

  ③根据需要,通用低合金高强度结构钢的牌号也能够使用两位阿拉伯数字(表示平均含碳量,以万分之几

  计)和化学元素符号,按顺序表示;专用低合金高强度结构钢的牌号,也能够使用两位阿拉伯数字(表示平

  均含碳量,以万分之几计)和化学元素符号,以及表 1 中规定代表产品用途的符号,按顺序表示。

  优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字(以万分之几计表示平均含碳量)或阿拉伯数字和元素符号、表 1 中规

  ①沸腾钢和半镇静钢,在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。例如:平均含碳量为 0.08%的沸腾钢,其牌

  号表示为“08F”;平均含碳量为 0.10%的半镇静钢,其牌号表示为“10b”。

  ②镇静钢(S、P 分别≤0.035%)一般不标符号。例如:平均含碳量为 0.45%的镇静钢,其牌号表示为“45”。

  ③较高含锰量的优质碳素结构钢,在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。例如:平均含碳量为

  ④高级优质碳素结构钢(S、P 分别≤0.030%),在牌号后加符号“A”。例如:平均含碳量为 0.45%的高级

  ⑤特级优质碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%),在牌号后加符号“E”。例如:平均含碳量为 0.45%的

  优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同(65、70、85、65Mn 钢 在 GB/T1222

  合金元素含量表示方法为:平均含量小于 1.50%时,牌号中仅标明元素,一般不标明含量; 平均合金含

  例如:碳、铬、锰、硅的平均含量分别为 0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢,当 S、P 含量分别≤

  高级优质合金结构钢(S、P 含量分别≤0.025%),在牌号尾部加符号“A”表示。例如:“30CrMnSiA”。

  特级优质合金结构钢(S≤0.015%、P≤0.025%),在牌号尾部加符号“E”,例如:“30CrM nSiE”。

  专用合金结构钢牌号尚应在牌号头部(或尾部)加表 1 中规定代表产品用途的符号。例如,铆螺专用的

  例如:碳、硅、锰的平均含量分别为 0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢,其牌号表示为“60Si2Mn”。高级

  易切削钢采用标准化学元素符号、表 1 规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以万

  ①加硫易切削钢和加硫、磷易切削钢,在符号“Y”和阿拉伯数字后不加易切削元素符号。

  ②较高含锰量的加硫或加硫、磷易切削钢在符号“Y”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如 :平均含碳量

  ③含钙、铅等易切削元素的易切削钢,在符号“Y”和阿拉伯数字后加易切削元素符号。例 如:

  非调质机械结构钢,在牌号头部分别加符号“YF”和“F”表示易切削非调质机械结构钢和热锻用非调质

  机械结构钢,牌号表示方法的其他内容与合金结构钢相同。例如:“YF35V”、“F45V”。6、工具钢牌号

  ①碳素工具钢采用标准化学元素符号、表 1 规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示 平均含碳量(以

  a.普通含锰量碳素工具钢,在工具钢符号“T”后为阿拉伯数字。例如:平均含碳量为 0.80%的碳素工具钢,

  b.较高含锰量的碳素工具钢,在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如:“ T8Mn”。

  合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同。采用标准规定的合 金元素符号

  和阿拉伯数字表示,但一般不标明平均含碳量数字,例如:平均含碳量为 1.60% ,含铬、钼,钒含量分

  别为 11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr12MoV”;平均含碳量为 0.85%,含钨、钼、

  若平均含碳量小于 1.00%时,可采用一位阿拉伯数字表示含碳量(以千分之几计)。例如:平 均含碳量为

  0.80%,含锰量为 0.95%,含硅量为 0.45%的合金工具钢,其牌号表示为“8MnSi”。

  低铬(平均含铬量<1.00%)合金工具钢,在含铬量(以千分之几计)前加数字“0”。例如:平均含铬量为

  塑料模具钢牌号除在头部加符号“SM”外,其余表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢牌 号表示方法相同。

  例如:平均含碳量为 0.45%的碳素塑料模具钢,其牌号表示为“SM45”;平均含碳量为 0.34%,含铬量

  为 1.70%,含钼量为 0.42%的合金塑料模具钢,其牌号表示为“SM3Cr2Mo”。

  轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢等四大类。

  ①高碳铬轴承钢,在牌号头部加符号“G”,但不标明含碳量。铬含量以千分之几计,其他 合金元素按合

  金结构钢的合金含量表示。例如:平均含铬量为 1.50%的轴承钢,其牌号表示为“GCr15”。

  ②渗碳轴承钢,采用合金结构钢的牌号表示方法,另在牌号头部加符号“G”。例如:“G20 CrNiMo”。

  高级优质渗碳轴承钢,在牌号尾部加“A”。例如:“G20CrNiMoA”。

  ③高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢,采取不锈钢和耐热钢的牌号表示方法,牌号头部不加符号“G”。例如:

  不锈钢和耐热钢牌号采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示,为切削不锈钢、易切削耐热钢在牌

  一般用一位阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计);当平均含碳量≥1.00%时,用两位 阿拉伯数字表

  示;当含碳量上限<0.10%时,以“0”表示含碳量;当含碳量上限≤0.03%,>0.01%时(超低碳),以“03”

  表示含碳量;当含碳量上限(≤0.01%时极低碳),以“01”表示含碳量。含碳量没有规定下限时,采用阿拉

  合金元素含量表示方法同合金结构钢。例如:平均含碳量为 0.20%,含铬量为 13%的不锈钢,其牌号表示

  为“2Cr13”;含碳量上限为 0.08%,平均含铬量为 18%,含镍量为 9%的铬镍不锈钢,其牌号表示为

  “0Cr18Ni9”;含碳量上限为 0.12%,平均含铬量为 17%的加硫易切削铬不锈钢,其牌号表示为

  “Y1Cr17”;平均含碳量为1.10%,含铬量为 17%的高碳铬不锈钢,其牌号表示为“11Cr7”;含碳量上限

  为 0.03%,平均含铬量为 19%,含镍量为 10%的超低碳不锈钢,其牌号表示为“03Cr19Ni10”;含碳量上

  限为 0.01%,平均含铬量为 19%,含镍量为 11%的极低碳不锈钢,其牌号表示为“01Cr19Ni11”。

  国内现行不锈耐热钢标准是参照 JIS 标准修订的,但不锈耐热钢牌号表示方法与日本等国个标准不同。我们

  是用合金元素和平均含 C 量表示,日本是用表示用途的字母和阿拉伯数字表示。例如不锈钢牌号 SUS202、

  SUH660、H-Heatresistins。牌号中不同数字表示各种不一样的不锈耐热钢。日本表示不锈耐热钢各类

  不同产品,是在牌号后加上相应的字母,例如不锈钢棒 SUS-B,热轧不锈钢板 SUS-HP;耐热钢棒 SUHB,耐热

  钢板 SUHP。英、美等西方国家,不锈耐热钢牌号表示方法与日本基本一致,主要是用阿拉伯数字表示,而且

  焊接用钢包括焊接用碳素钢、焊接用合金钢和焊接用不锈钢等,其牌号表示方法是在各类焊 接用钢牌号

  高级优质焊接用钢,在牌号尾部加符号“A”。例如:“H08A”、“08Mn2SiA”。

  厚度放在前头,字母符号放在中间,铁损数值放在后头,例如 30Q113。取向硅钢中,高磁感的字母符

  字母“G”者,表示在高频率下检验的;未加“G”者,表示在频率为 50 周波下检验的。

  30Q113 表示电工用冷轧取向硅钢产品在 50 赫频率时的最大单位重量铁损值为 1.13W/kg。

  冷轧硅钢表示方法与日本标准(JISC2552-86)一致,只是字母符号不同,例如取向硅钢牌号 27Q140,与之相

  向性)。无取向硅钢牌号 35W250,与之相应的 JIS 牌号为 35A250。

  碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物,即 C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。其次是

  在炼钢过程中不可避免地会混入气体,含 O、H、N(氧、氢、氮)。此外,用铝—硅脱氧镇静工艺中,必

  然在钢水中含有 Al,当 Als(酸溶铝)≥0。020%时,还有细化晶粒的作用。

  炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量发展要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围以内,并使 P、S、H、O、

  N 等杂质的含量降至允 许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧成

  CO 气体逸出,其它 Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。S 部份进入 炼渣中,部份则生成 SO2 排出。当钢

  水成份和温度达到工艺技术要求后,即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,能添加脱氧剂和铁

  从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料,另加 10% 以下的废钢。然后,向

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