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常用钢材化学成分与力学性能

常用钢材化学成分及力学性能

01.碳素钢板

(一）Q235-A.F钢

(二）Q235-A钢板

(三)Q235-B钢板

(四)Q235-C钢板

(五）20HP钢板

（六）15MnHP钢板

(七）20R钢板

02.低合金高强度钢板（一）16MnR钢板

（三）15MnVNR钢板

（四）18MnMoNbR钢板

(五)13MnNiMoNbR钢板

钢铁的物理力学性能和机械性能表

钢铁的物理力学性能和机械性能表 2007-9-22 11:04 钢铁的物理力学性能和机械性能表钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能；通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能；通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 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形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。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，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 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 。 3.抗拉强度(σb) 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。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。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σ b= Pb/Fo (MPa)。 4.伸长率(δs) 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 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，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度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，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维

20钢管化学成分

表120钢管化学成分元素C Si Mn S P 含量(%)0.22～0.230.21～0.220.50～0.510.028～0.0290.01～0.014 表2 焊材化学成分(%) 牌号C Si Mn S P Cr Ni Cu ER49-1≤0.110.65～ 0.95 1.80～ 2.10 ≤0.030≤0.030≤0.20// H08A0.100.038～ 0.034 0.46 0.024～ 0.035 0.01 0.02～ 0.021 0.029～ 0.043 0.074～ 0.077 H08Mn2Si 0.09～ 0.11 0.79～ 0.88 1.88～ 1.94 0.011～ 0.017 0.014～ 0.016 ≤0.15≤0.20/ TIG-J500.1070.653 1.570.0240.038/// E43030.080.160.430.0100.019/// 表3 20钢管机械性能参量σb(MPa)σs(MPa)δ8(%) 数值412.4～470.4264.6～371.629～37 表4 E4303焊条机械性能参量σb(MPa)σ0.2(MPa)δ5(%)A Kv(J)-20℃ 数值47039028.286.84、76平均82 焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、表7。表5 焊接试验工艺参数接头型式和层次分组焊接工艺参数焊道焊接电源焊接直径焊接电流 (A) 焊接电压 (V) 焊接速度 (cm/min) 线能量 (kJ/cm)方法极性材料(mm) 20钢管：D57×5mm水平固定1 1TIG SMAW 正接 H08A E4303 1.6851251 2.2 2 2.58022621.1 2 1TIG SMAW 正接 H08Mn2Si E4303 1.68512 4.81 2.8 2 2.58022621.1 31TIG 正接 TIG-J50 2.59015613.5

镍基合金管的性能化学成分

镍基合金管的性能、化学成分以镍为基体,能在一些介质中耐腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。此外,含镍大于30％,且含镍加铁大于50％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合金(见不锈耐酸钢)。1905年美国生产的Ni-Cu合金(Monel合金Ni 70 Cu30)是最早的镍基耐蚀合金。1914年美国开始生产Ni-Cr-Mo-Cu型耐蚀合金(Illium R)，1920年德国开始生产含Cr约15％、Mo约7％的Ni-Cr-Mo型耐蚀合金。70年代各国生产的耐蚀合金牌号已近50种。其中产量较大、使用较广的有Ni-Cu,Ni-Cr,Ni-Mo，Ni-Cr-Mo(W)，Ni-Cr-Mo-Cu和Ni-Fe-Cr，Ni-Fe-Cr-Mo等合金系列,共十多种牌号。中国在50年代开始研制镍基和铁－镍基耐蚀合金，到70年代末，已有十多种牌号。类别镍基耐蚀合金多具有奥氏体组织。在固溶和时效处理状态下，合金的奥氏体基体和晶界上还有金属间相和金属的碳氮化物存在，各种耐蚀合金按成分分类及其特性如下： Ni-Cu合金在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜，它在无氧和氧化剂的条件下，是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料（见金属腐蚀）。 Ni-Cr合金主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀，其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物（如NaOH、KOH）腐蚀和耐应力腐蚀的能力。 Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会显著下降。 Ni-Cr-Mo(W)合金兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化－还原混合介质条件下使用。这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。 Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力，在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。什么是超级不锈钢？镍基合金？超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢，首先在化学成分上与普通不锈钢304不同，是指含高镍，高铬，高钼的一种高合金不锈钢。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上，与304相比，具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能，是304不可取代的。另外，从不锈钢的分类上，特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料，所以在制造工艺上相当复杂，一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢，如灌注，锻造，压延等等。在许多的领域中，比如 1，海洋：海域环境的海洋构造物，海水淡化，海水养殖，海水热交换等。 2，环保领域：火力发电的烟气脱硫装置，废水处理等。 3，能源领域：原子能发电，煤炭的综合利用，海潮发电等。 4，石油化工领域：炼油，化学化工设备等。 5，食品领域：制盐，酱油酿造等在以上的众多领域中，普通不锈钢304是无法胜任的，在这些特殊的领域中，特种不锈钢是不可缺少的，也是不可被替代的。近几年来，随着经济的快速发达，随着工业领域的层次的不断提高，越来越多的项目需要档次更高的不锈钢。。。。。特种不锈钢（超级不锈钢、镍基合金）。

第二节钢筋的主要力学性能

第二节钢筋的主要力学性能一、钢筋的品种和级别（一）钢筋的品种（分类）（有很多种分类形式）按化学成分分类：低碳钢碳素钢中碳钢随含碳量增加，钢筋强度提高，高碳钢塑性性能降低。普通低合金钢：除碳素钢已有的成分外，再加入少量的硅、锰、钛、钒等合金元素。强度显著提高，塑性性能更好。光面钢筋——表面光滑，与混凝土粘结力差。按外形分类变形钢筋——表面带肋，螺旋纹、人字纹、月牙纹，与混凝土粘结力高。热轧钢筋用于钢筋混凝土结构按生产工艺分类预应力钢丝和钢绞线及热处理钢筋 ——用于预应力混凝土结构冷加工钢筋——用于预应力混凝土结构三种钢筋、生产工艺不同，见书。（二）钢筋的级别 1、热轧钢筋：由普通（低碳）碳素钢、低合金钢轧制而成——软钢

常用热轧钢筋的级别、符号、钢种和形状性能：随着热轧钢筋级别提高，强度提高，塑性降低。 2、预应力钢丝和钢绞线、热处理钢筋 9~4φφ 用于预应力混凝土结构中P439～440 3、冷加工钢筋冷拉、冷拔二、钢筋的强度和变形（通过拉伸试验获得的应力应变曲线来说明）应力——应变曲线分两类：有明显的流幅：热轧钢筋（软钢）无明显的流幅：高碳钢（硬钢）（预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋）设计强度取值依据：（应力）有明显的流幅钢筋，取其屈服点强度作为设计取值依据。无明显的流幅钢筋，取b σ85.0(极限抗拉强度)作为条件屈服点。

三、钢筋的冷加工（对钢筋进行冷加工，可以提高强度） 1、冷拉对热轧钢筋进行张拉，张拉应力超过原屈服点，然后放松，再张拉，屈服强度提高了，但塑性降低。（伸长率降低） 2、冷拔将8 φ光面钢筋通过强力拔过直径小的钨合 6φ ~ 金拔丝模孔，塑性变形后，——3，4mm钢丝冷拉：提高抗拉强度（不宜作受压钢筋）冷拔：同时提高抗拉、抗压强度。四、混凝土结构对钢筋性能的要求 1、强度 2、塑性 3、可焊性 4、耐火性 5、与混凝土的粘结性第三节钢筋和混凝土的粘结与锚固一、粘结的作用和分类钢筋和混凝土之间的粘结，是保证两者共同工作的前提。钢筋混凝土结构受力后，若钢筋和混凝土有相对变形（滑移）就会在其交界面上产生剪应力τ，这种剪应力τ称为

钢绞线力学性能表

1、钢绞线镀锌力学性能表

钢绞线中镀锌钢丝力学性能表钢绞线中镀锌钢丝锌层性能表Property of Zinc Coating of Zinc-Plated Steel Wire in Strand

2、无粘结钢绞线 UNBONDED STRAND WIRE 注：(1) 力学性能应符合PC钢绞线标准要求 (2) 根据不同用途，经双方协议，供应其它强度和直径的预应钢绞线。 Note:(1) Mechanical performance should conform to the specification of PCstranded wire (2) According to different uses,we can supply PC stranded wire with the other tensile strength and diameter through negotiation by both parties. 1x7

注：(1) *指屈服负荷是整根钢绞线破断负荷的85% (2) 根据不同用途，经双方协议，供应其它强度和直径的预应力钢材。 Note: (1) *indicating Yielding Load takes 85% of the breaking load of the whole strand wire (2) As agreed by both Parties, supply prestressing steel of other strength and dimension upon its purpose. 3、预应力混凝土用钢绞线 TYRE BEAD WIRE GB/T5224-2003 ASTMA416/A416M-2002 BS5896-1980 适用于由圆形断面钢丝捻成的做预应力混凝土结构、岩土锚固等用途的钢绞线 Steel strand twisted by round steel wire used for prestressed concrete structure,rock or earth enchorage edc. １×７结构钢绞线尺寸及允许偏差表钢绞线尺寸及允许偏差表

常用钢板厚度规格大全

钢板是钢材四大品种（板、管、型、丝）之一，在发达国家，钢板产量占钢材生产总量50％以上，随着我国国民经济的发展，钢板生产量逐渐增长。钢板是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。钢板按厚度分为薄板和厚板两大规格。薄钢板是用热轧或冷轧方法生产的厚度在之间的钢板。薄钢板宽度在500-1400mm之间。根据不同的用途，薄钢板采用不同材质钢坯轧制而成。通常采用材质有普碳钢、优碳钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、弹簧钢和电工用硅钢等。它们主要用于汽车工业、航空工业、搪瓷工业、电气工业、机械工业等部门。薄钢板除轧制后直接交货之外，还有经过酸洗的、镀锌和镀锡等种类。厚钢板是厚度在4mm以上的钢板的统称，在实际工作中，常将厚度小于20mm的钢板称为中板，厚度＞20mm至60mm的钢板称为厚板，厚度＞ 60mm的钢板则需在专门的特厚板轧机上轧制，故称特厚板。厚钢板的宽度从。厚板按用途又分造船钢板、桥梁钢板、锅炉钢板、高压容器钢板、花纹钢板、汽车钢板、装甲钢板和复合钢板等。钢板的一个分支是钢带，钢带实际上是很长的薄板，宽度比较小，常成卷供应，也称为带钢。钢带常在多机架连续式轧机上生产，切成定尺长度后就是钢带，因此生产率比单张机制时高。一、中、厚板（一）普通中、厚钢板 1、普碳钢沸腾钢板（GB3274-88）普碳钢沸腾钢板顾名思义是由普通碳素结构钢的沸腾钢热轧制成的钢板。沸腾钢是一种脱氧不完全的钢材，钢液含氧量较高，当钢水注入钢锭模后，碳氧反应产生大量气体，造成钢液呈沸腾状态而得名。沸腾钢含碳量低，且由于不用硅铁脱氧，故钢中含硅量常＜%。沸腾钢

的外层是在沸腾状态下结晶的，所以表层纯净、致密，表面质量好，加工性能良好。沸腾钢没有大的集中缩孔，用脱氧剂少，钢材成本低。沸腾钢心部杂质多，偏析较严重，力学性能不均匀，钢中气体含量较多，韧性低、冷脆和时效敏感性较大，焊接性能较差，故不适用于制造承受冲击截荷，在低温下工作的焊接结构件和其他重要结构件。（1）主要用途沸腾钢板大量用制造各种冲压件、建筑及工程结构和一些不太重要的机器结构和零件。（2）材质的牌号、化学成分和力学性能符合GB700-79(88)(普通碳素结构钢技术条件)中沸腾钢的规定。参阅（型钢）等部分。（3）钢板规格尺寸热轧厚钢板厚度为。（4）生产单位普碳沸腾钢板由鞍钢、武钢、马钢、太钢、重庆钢厂、邯郸钢铁总厂、新余钢厂、柳州钢厂、安阳钢钢公司、营口中板厂和天津钢厂等生产。 2、普碳钢镇静钢板（GB3274-88）普碳镇静钢钢板是由普通碳素结构钢镇静钢坯热轧制成的钢板。镇静钢是脱氧完全的钢，钢液在注锭前用锰铁、硅铁和铝等进行充分脱氧，钢液在钢锭模中较平静，不产生沸腾状态，故得名为镇静钢。镇静钢的优点是化学成分均匀，所以各部分的机械性能也均匀，焊接性能和塑性良好、抗腐蚀性较强。但表面质量较差，有集中缩孔，成本也较高。（1）主要用途普通镇静钢板主要用于生产在低温下承受冲击的构件、焊接结构及其他要求较高强度的结构件。（2）材质的牌号、化学成分和力学性能符合GB700-79(88)（普通碳素结构钢技术条件）中镇静钢的规定。参阅型钢等部分。（3）钢板规格尺寸热轧厚板厚度。（4）生产单位普碳镇静钢板由鞍钢、武钢、舞阳钢铁公司、马钢、太钢、

钢管化学成分

表120钢管化学成分元素 C Si Mn S P 含量(%)～～～～～表2 焊材化学成分(%) 牌号C Si Mn S P Cr Ni Cu ER49-1≤～～≤≤≤// H08A～～～～～H08Mn2Si～～～～～≤≤/ TIG-J50/// E4303/// 表3 20钢管机械性能参量σb(MPa)σs(MPa)δ8(%) 数值～～29～37 表4 E4303焊条机械性能参量σb(MPa)σ(MPa)δ5(%)A Kv(J)-20℃ 数值470390、76平均82 焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、表7。表5 焊接试验工艺参数接头型式和层次分组焊接工艺参数焊道焊接电源焊接直径焊接电流 (A) 焊接电压 (V) 焊接速度 (cm/min) 线能量 (kJ/cm)方法极性材料(mm) 20钢管：D57×5mm水平固定1 1TIG SMAW 正接 H08A E4303 85125 280226 2 1TIG SMAW 正接 H08Mn2Si E4303 8512 280226 3 1TIG SMAW 正接 TIG-J50 E4303 90156 290236 20钢管：4 1 TIG 正H08A 85128

D57×5mm垂直固定2-3 1 2-3 1 2-3SMAW 接 E4303 852211 5 6 TIG SMAW 正接 H08Mn2Si E4303 TIG-J50 E4303 85125 8522 TIG SMAW 正接 90158 802210表6 RT探伤结果分组号缺陷性质判定级别 1多点气孔Ⅰ、Ⅱ 2夹渣Ⅱ 3无Ⅰ 4多点气孔Ⅰ 5无Ⅰ 6夹渣Ⅱ 表7 机械性能试验分组号拉力试验值 δb(MPa) 弯曲试验结果 90°面弯90°背弯 1、无裂纹合格无裂纹合格 2480、480无裂纹合格无裂纹合格 3460、450无裂纹合格无裂纹合格 4、无裂纹合格无裂纹合格 5485、495无裂纹合格无裂纹合格 6430、445无裂纹合格无裂纹合格 2 现场焊接我们在施工现场进行手工钨极氩弧焊打底焊接低碳钢管时，曾采用过H08(或H08A)、H08Mn 2 Si、TIG-J50及ER705-3和瑞典OK焊丝，十多年的应用经验表明，没有发生焊接质量事故，焊缝能够满足设计和使用要求。不同焊丝的差别主要是：使用H08A焊丝TIG打底时，焊缝根部容易产生气孔，焊缝成型差；使用H08Mn 2 Si和TIG-J50焊丝打底时，焊缝成型好，易于手工操作，气孔很少，焊缝质量容易保证。由于H08Mn 2 Si 是国内生产的埋弧焊焊丝，容易采购，H08Mn 2 Si焊丝在手工钨极氩弧焊打底中得到广泛应用。

钢管力学性能

钢管力学性能力学性能钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。 ①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。 ②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。 ③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。 ④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。 ⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。 A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。其计算公式为：式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢球直径，mm； d--压痕平均直径，mm。测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持3 0s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。

钢材的力学性能

B 钢材的力学性能含碳2%以下的铁碳合金称为钢。炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，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，燃烧生成CO 气体逸出，其它Si 、P 、Mn 等氧化后进入炉渣中。S 部分进入炼渣中，部分则生成SO 2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。 1、拉力试验按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。（1）强度金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度指标包括：比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。（2）比例极限对金属施加拉力，金属存在着力与变形成直线比例的阶段，而这个阶段的最大极限负荷Pp 除以试样的原横截面积即为比例极限，用σP 表示。（3）弹性极限金属受外力作用发生了变形，外力去掉后，能完全恢复原来的形状，这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限，用σe 表示。（4）抗拉强度试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力，称作抗拉强度，用σb 表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时，将会发生断裂。因此σb 越高，则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如SS400，其中400即表示σb 的最小值为400MPa ，超高强度钢是指σb ≥1373MPa 的钢。（5）屈强比屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值（σS /σb ）。屈服比值越高，则该材料的强度愈高，屈强比值愈低则塑性愈佳，冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役，受载荷时不允许产生塑性变形，因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值（σS /σb ≥0.90）。此外，疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关联。（6）塑性金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高，则塑性越好。 2、冲击韧性用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性以αk 表示。目前常用的10mm ×10mm ×55mm 、带2mm 深的V 形缺口夏氏冲击试样，标准上直接采用冲击功AK ，而不是采用αk 值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感，而实际服役条件下的灾难性破断事故，往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT （断口面积转化温度）要低于某一温度的技术条件。所谓FATT ，即一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对冲击断口进行评定，当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响，对厚度≤10mm 的钢板，可取得3/4小尺寸冲击试样（7.5mm ×10mm ×55mm ）或1/2小尺寸冲击试样（5mm ×10mm ×55mm ）。但是一定要注意，同规格及同温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下，才可按标准的换算方法，折算成标准冲击试样的冲击功，再相互比较。 3、硬度试验金属材料抵抗压头（淬硬的钢球或具有1200圆锥或角锥的金刚石压头）压陷表面的能力称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同，硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。冶金产品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。 4、宝钢企业标准（Q/BQB ）宝钢企标中的钢号大致可分为3个来源：即从日本JIS 标准、德国DIN 标准移植及自行开发研制的钢号。从日本JIS 标准中移植来的钢号，一般首位常为S （Steel ）；从DIN 标准移植来的钢号，一般常以ST 开头（Stahl 德文中的“钢”）；宝钢自行开发研制的钢号，一般首位常以宝钢的拼音首位B 开头。（作者单位：辽阳县产品质量监督检验所） □谷迎春王立伟质量论谈 4

钢管化学成份

20号钢管化学成份：碳 C ：0.17～0.24"硅 Si：0.17～0.37锰 Mn：0.35～0.65硫 S ：≤0.035磷 P ：≤0.035铬 Cr：≤0.25镍 Ni：≤0.25铜 Cu：≤0.25 10#钢管化学成份：碳 C ：0.07~0.14"硅 Si：0.17～0.37锰 Mn：0.35～0.65硫 S ：≤0.04磷 P ：≤0.35铬 Cr：≤0.15镍 Ni：≤0.25铜 Cu：≤0.25 35#钢管化学成份： 35#钢管:平均含碳量为0.32~0.40%,平均含硅量为0.17-0.37%,平均含锰量为 0.50-0.80%,平均含硫量≤0.04%,平均含磷量≤0.25%,平均含铬量≤0.25%,平均含镍量≤0.25 ,含铜量≤0.25%左右. 高压合金管化学成分标准牌号化学成分（％） C Si Mn P S Cr Mo Cu Ni V Al W Ti Nb N GB3087 10 0.07 ～ 0.13 0.17 ～ 0.37 0.38 ～ 0.65 ≤ 0.0 30 ≤ 0.03 0.3 ～ 0.65 / ≤ 0.2 5 ≤ 0.30 / / 20 0.17～ 0.23 0.17 ～ 0.37 0.38 ～ 0.65 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 0.3 ～ 0.65 / ≤ 0.25 ≤ 0.3 / / GB5310 20G 0.17 ～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.35 ～ 0.65 ≤ 0.0 30 ≤ 0.03 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.2 ≤ 0.25 ≤ 0.0 8 20MnG 0.17～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.70 ～ 1.00 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.20 ≤ 0.2 5 ≤ 0.08 25MnG 0.18～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.80 ～ 1.10 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.20 ≤ 0.2 5 ≤ 0.08 15CrMo 0.12～ 0.18 0.17 ～ 0.37 0.40 ～ 0.70 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 0.80 ～ 1.10 0.40 ～ 0.55 ≤ 0.20 ≤ 0.3

钢筋和混凝土的力学性能

钢筋和混凝土的力学性能问答题参考答案 1．软钢和硬钢的区别是什么？应力一应变曲线有什么不同？设计时分别采用什么值作为依据？答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。软钢的应力应变曲线如图2-1所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增 f作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度 y f，一般用作钢筋的实际破坏强度。钢筋极限强度 u 图2-1 软钢应力应变曲线硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb，其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。

图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2．我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 HPB235（Q235，符号Φ，Ⅰ级）、热轧带肋钢筋HRB335（20MnSi ，符号，Ⅱ级）、热轧带肋钢筋HRB400（20MnSiV 、20MnSiNb 、20MnTi ，符号，Ⅲ级）、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi ，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3．钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变。 4．什么是钢筋的均匀伸长率？均匀伸长率反映了钢筋的什么性质？答：均匀伸长率δgt 为非颈缩断口区域标距的残余应变与恢复的弹性应变组成。 s b gt E l l l 000'σδ+-= 0l ——不包含颈缩区拉伸前的测量标距；'l ——拉伸断裂后不包含颈缩区的测量标距；0b σ——实测钢筋拉断强度；s E ——钢筋弹性模量。均匀伸长率δgt 比延伸率更真实反映了钢筋在拉断前的平均（非局部区域）伸长率，客观反映钢筋的变形能力，是比较科学的指标。 5．什么是钢筋的包兴格效应？答：钢筋混凝土结构或构件在反复荷载作用下，钢筋的力学性能与单向受拉或受压时的力学性能不同。1887年德国人包兴格对钢材进行拉压试验时发现的，所以将这种当受拉（或受压）超过弹性极限而产生塑性变形后，其反向受压（或受拉）的弹性极限将显著降低的软化现象，称为包兴格效应。 6．在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？答：钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 7．试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求。答：（1）对钢筋强度方面的要求普通钢筋是钢筋混凝土结构中和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，主要是

钢管标准

钢管标准中常用术语 1）通用术语 ①交货状态是指交货产品的最终塑性变形或最终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔（轧）状态或制造状态；经过热处理交货的称热处理状态，或根据热处理的类别称正火（常化）、调质、固溶、退火状态。订货时，交货状态需在合同中注明。 ②按实际重量交货或按理论重量交货实际重量--交货时，其产品重量是按称重（过磅）重量交货；理论重量--交货时，其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。其计算公式如下（要求按理论重量交货者，需在合同中注明）：钢管每米的理论重量（钢的密度为7.85kg/dm3）计算公式： W=0.02466（D-S）S 式中：W--钢管每米理论重量，kg/m； D--钢管的公称外径，mm； S--钢管的公称壁厚，mm。 ③保证条件按现行标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定，称做保证条件。保证条件又分为： A、基本保证条件（又称必保条件）。无论客户是否在合同中注明。均需按标准规定进行该项检验，并保证检验结果符合标准规定。如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺性能实验，均属必保条件。 B、协议保证条件：标准中除基本保证条件外，尚有"根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注?quot;或"当需方要求……时，应在合同中注明"；还有的客户，对标准中基本保证条件提出加严要求（如成分、力学性能、尺寸偏差等）或增检验项目（如钢管椭圆度、壁厚不均等）。上述条款及要求，在订货时，由供需双方协商，签署供货技术协议并在合同中注明。因此，这些条件又称为协议保证条件。有协议保证条件的产品，一般均要加价的。 ④批标准中的"批"是指一个检验单位，即检验批。若以交货单位组批，称交货批。

钢材的物理力学性能和机械性能表

钢材的物理力学性能和机械性能表钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能；通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能；通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 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形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。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，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 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 。 3.抗拉强度(σb) 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。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。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)。

4.伸长率(δs) 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 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，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度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，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ⑴布氏硬度(HB) 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)。 ⑵洛氏硬度(HR) 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。它是用一个顶角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硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： 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、铸铁等)。 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

各种钢管牌号及化学成分

不锈钢牌号及化学成分 301不锈钢：301不锈钢牌号1Cr17Ni7 。化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：16.0～18.0 ，Ni ：6.0-8.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 304不锈钢：304不锈钢牌号：0Cr18Ni9（0Cr19Ni9）；化学成分% C：≤0.07 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：8.0～11.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.035 304L不锈钢：304L不锈钢牌号：00Cr19Ni10（0Cr18Ni10），化学成分% C：≤0.07 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：8.0～11.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.035 302不锈钢:302不锈钢牌号：1Cr18Ni9.化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17-19 ，Ni ：8.0-10，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 303不锈钢:303不锈钢牌号：Y1Cr18Ni9.化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17-19 ，Ni ：8.0-10，S ：≥0.03 ，P ：≤0.20，Mo≤6.0 316不锈钢：316L不锈钢牌号：00Cr17Ni14Mo2。化学成分% C：≤0.03 Si ：≤1.0 Mn ：≤2.0 Cr ：16.0～18.0 Ni ：12.0～15.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 Mo:2.0～3.0 310不锈钢:化学成分% C：≤0.25 Si ：≤1.5 Mn ：≤2.0 Cr ：24.0～26.0 Ni ：19.0～22.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 310S不锈钢：310S不锈钢牌号：0Cr25Ni20/1Cr25Ni20Si2。化学成分% C：≤0.08 Si ：≤1.0 Mn ：≤2.0 Cr ：24.0～26.0 Ni ：19.0～22.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 317L不锈钢：317L不锈钢牌号:0Cr19Ni13Mo3 。化学成分%：C≤ 0.02N ≤0.14 Cr ≤17.8 Ni ≤12.7 Mo≤ 4.1 309S不锈钢:309S不锈钢牌号0Cr23Ni13 .化学成分：C：≤0.08 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：22-24 ，Ni ：12-15，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 314不锈钢：314不锈钢牌号1Cr25ni20Si2。化学成分% ：C≤0.07，Si≤1.00，Mn≤1.00 ，P ≤0.035，S≤0.030，Ni：3.00-5.00，Cr：15.5-17.5，Cu：3.00-5.00，Nb：0.15-0.45 。 321不锈钢:321不锈钢牌号：1Cr18Ni9Ti.化学成分% C：≤0.08 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：9.0-13，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045,Ti≤5

影响钢材力学性能的因素2

2.3影响钢材力学性能的因素影响钢材力学性能的因素有：化学成分冶金和轧制过程时效冷作硬化温度应力集中和残余应力复杂应力状态 1.化学成分钢的基本元素为铁（Fe），普通碳素钢中占99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等杂质元素，及硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等有害元素，这些总含量约1%，但对钢材力学性能却有很大影响。碳：除铁以外最主要的元素。碳含量增加，使钢材强度提高，塑性、韧性，特别是低温冲击韧性下降，同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降，恶化钢材可焊性，增加低温脆断的危险性。一般建筑用钢要求含碳量在0.22%以下，焊接结构中应限制在 0.20%以下。硅：作为脱氧剂加入普通碳素钢。适量硅可提高钢材的强度，而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。一般镇静钢的含硅量为0.10%～0.30%，含量过高（达1%），会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。锰：是一种弱脱氧剂。适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。普通碳素钢中锰的含量约为0.3%～0.8%。含量过高（达1.0%～1.5%以上）使钢材变脆变硬，并降低钢材的抗锈性和可焊性。硫：有害元素。引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%，在焊接结构中应不超过0.050%。磷：有害元素。虽可提高强度、抗锈性，但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性，

尤其低温时发生冷脆，含量需严格控制，一般不超过0.050%，焊接结构中不超过 0.045%。氧：有害元素。引起热脆。一般要求含量小于0.05%。氮：能使钢材强化，但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷脆性。一般要求含量小于0.008%。为改善钢材力学性能，可适量增加锰、硅含量，还可掺入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等合金元素，炼成合金钢。钢结构常用合金钢中合金元素含量较少，称为普通低合金钢。 2.冶金轧制过程 ?按炉种分：结构用钢我国主要有三种冶炼方法：碱性平炉炼钢法、顶吹氧气转炉炼钢法、碱性侧吹转炉炼钢法。平炉钢和顶吹转炉钢的力学性能指标较接近，而碱性侧吹转炉钢的冲击韧性、可焊性、时效性、冷脆性、抗锈性能等都较差，故这种炼钢法已逐步淘汰。 ?按脱氧程度分：沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。沸腾钢脱氧程度低，氧、氮和一氧化碳气体从钢液中逸出，形成钢液的沸腾。沸腾钢的时效、韧性、可焊性较差，容易发生时效和变脆，但产量较高、成本较低；半镇静钢脱氧程度较高些，上述性能都略好；而镇静钢的脱氧程度最高，性能最好，但产量较低，成本较高。 3.其他因素时效