Q345钢是老牌号的12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多个钢种的替代,而并非仅替代16Mn钢一种材料。在化学成分上,16Mn与Q345也不尽相同。
较重要的是两种钢材按屈服强度的不同而进行的厚度分组尺寸存在较大差异,而这必将引起某些厚度的材料的许用应力的变化。因此,简单地将16Mn钢的许用应力套用在Q345钢上是不合适的,而应根据新的钢材厚度分组尺寸重新确定许用应力。
Q345钢的主要组成元素比例与16Mn钢基本相同,区别是增加了V、Ti、Nb微量合金元素。少量的V、Ti、Nb合金元素能细化晶粒,大大提高了钢的韧性,钢的综合机械性能得到较大提高。
也正因为如此,钢板的厚度才可以做得较大一些。因此,Q345钢的综合机械性能应当**16Mn钢,特别是它的低温性能较是16Mn钢所不具备的。Q345钢的许用应力略**16Mn钢。
Q345D钢材与Q345A,B,C钢相比而言。低温冲击功的试验温度低。性能好。含有害物资P,S量比Q345A,B,C要低。
市场价格比Q345A,B,C要高。
Q345d定义:①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235MPa的碳素结构钢。
②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。
脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半钢:Z表示钢;TZ表示钢,钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
③用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用碳素结构钢的表示方法,但在钢号后附加表示用途的字母。
在中厚板生产线上,钢板表面裂纹是影响产品合格率的主要缺陷之一,对于低碳钢板Q235B和Q345B尤其严重。分析认为:板材纵裂纹来源于铸坯表面裂纹,主要是结晶器的弯月面区初生凝固壳厚度的不均匀性造成,同时与低碳钢包晶相变存在关系。采取措施是:
1保护渣
对于铸坯纵裂发生率高的Q235B和Q345B钢种来说,应要求保护渣有较高的结晶温度和析晶率,较高的碱度和黏度;与此同时,也要求保护渣的稳定性和钢渣分离良好。为此将保护渣的碱度控制为1.26,1300℃黏度在0.97Pa.s。
2软吹时间
钢水的纯净度会明显影响板材纵裂产生。为了减少钢中夹杂物,提高钢水的纯净度。要求确保精炼炉软搅拌时间,每炉钢水的软搅拌时间不得少于10min,使Al2O3尽可能从钢水中上浮。
3连铸工艺
1)稳定拉速,避免结晶器内钢水液面波动过大,保证液面波动小于±5mm,确保形成均匀厚度的渣膜时结晶器内初生连壳厚度均匀。对于Q235B 和Q345B钢,将拉速稳定控制在1.0m/min左右。
2)选择合适的结晶器锥度,尤其是窄面锥度,保持结晶器锥度在9.0mm左右。
3)钢水过热度控制在20-25℃,减少温度过高造成的柱状晶发达而导致晶界强度下降, 造成裂纹。
4)提高铸机对弧精度,保证浸人式水口对中,插人深度和出口倾角要合适,防止倾角过大或过小造成角部冲刷严重或液面紊流。
5)选择合适的二冷强度与拉速匹配,尽量避免铸坯在*Ⅱ脆性区(700-900℃)矫直;铸坯表面温度均匀、波动小,保证铸坯内外部质量。
普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号
1、日本钢材(JIS系列)的牌号中普通结构钢主要由三部分组成:部分表示材质,如:S(Steel)表示钢,F(Ferrum)表示铁;*二部分表示不同的形状、种类、用途,如P(Plate)表示板,T(Tube)表示管,K(Kogu)表示工具;*三部分表示特征数字,一般为抗拉强度。如:SS400——个S表示钢(Steel),*二个S表示“结构”(Structure),400为下限抗拉强度400MPa,整体表示抗拉强度为400 MPa的普通结构钢。
2、SPHC-**S为钢Steel的缩写,P为板Plate的缩写,H为热Heat的缩写,C商业Commercial的缩写,整体表示一般用热轧钢板及钢带。
3、SPHD-表示冲压用热轧钢板及钢带。
4、SPHE-表示深冲用热轧钢板及钢带。
5、SPCC-表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带。其中*三个字母C为冷Cold的缩写。需保证抗拉试验时,在牌号末尾加T为SPCCT。
6、SPCD-表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国08AL(13237)碳素结构钢。
7、SPCE-表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国08AL(5213)深冲钢。需保证非时效性时,在牌号末尾加N为SPCEN。
冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号:退火状态为A,标准调质为S,1/8硬为8,1/4硬为4,1/2硬为2,硬为1。
表面加工代号:无光泽精轧为D,光亮精轧为B。如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工,要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。
8、JIS机械结构用钢牌号表示方法为:S+含碳量+字母代号(C、CK),其中含碳量用中间值×100表示,字母C:表示碳 K:表示渗碳用钢。如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。
随着科学技术和工业的发展,对材料提出了较高的要求,如较高的强度,抗高温、高压、低温,耐腐蚀、磨损以及其它物理、化学性能的要求,碳钢已不能完全满足要求。
碳钢的不足:
(1)淬透性低。一般情况下,碳钢水淬的淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远**合金钢。
(3) 回火稳定性差。由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。
(4) 不能满足性能的要求。碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及电磁性等方面往往较差,不能满足使用性能的需求。
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