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鋼
鋼是以鐵為基的合金,鋼中主要化學(xué)元素為鐵,另外還含有少量的碳、硅、錳、硫、磷、氧和氮等,這些少量元素對鋼材性質(zhì)影響很大。
含碳量小于2.11%(重量)的合金稱為鋼;而含碳量大于2.11%(重量)的合金稱為生鐵。鋼中含碳量對鋼的性質(zhì)有決定性影響,含碳量低,鋼的強(qiáng)度低、塑性大、延伸率和沖擊韌性高,鋼質(zhì)較軟,易于冷加工、切削和焊接;含碳量高,鋼的強(qiáng)度高、塑性小、硬度大、性脆和不易加工。
鋼及其合金的分類和牌號表示方法
鋼的力學(xué)性能(如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率、沖擊韌度和硬度等)決定于鋼的成分和金相組織。鋼的成分一定時,其金相組織主要決定于鋼的熱處理,如退火、正火、淬火加回火等,其中淬火加回火的影響最大。
1)鋼的分類。
非合金鋼、低合金鋼、合金鋼。
2)鋼牌號的表示方法。
我國鋼鐵產(chǎn)品牌號采用漢語拼音字母、化學(xué)符號和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的表示方法,即:
①牌號中化學(xué)元素采用國際化學(xué)元素表示。
②產(chǎn)品名稱、用途、特性和工藝方法等,通常采用代表該產(chǎn)品漢字的漢語拼音的縮寫字母表示。
③鋼鐵產(chǎn)品中的主要化學(xué)元素含量(%)采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
碳素結(jié)構(gòu)鋼“Q”—屈服點(diǎn)字母,屈服點(diǎn)數(shù)值共分為Q195、Q215、Q235、Q255和Q275N/mm2五種。
3)工程中常用鋼及其合金的性能和特點(diǎn)
①碳素結(jié)構(gòu)鋼
碳素結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)工藝簡單,有良好的工藝性能(如焊接性能、壓力加工性能等)、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易于大量供應(yīng),通常在熱軋后使用。在橋梁、建筑、船舶上獲得了極廣泛的應(yīng)用。
②優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比,優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼塑性和韌性較強(qiáng)高,并可通過熱處理強(qiáng)化,多用于較重要的零件,是廣泛應(yīng)用的機(jī)械制造用鋼。
③低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼比碳素結(jié)構(gòu)鋼具有較高的韌性,同時有良好的焊接性能、冷熱壓力加工性能和耐蝕性,部分鋼種還具有較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度。
④合金結(jié)構(gòu)鋼。合金結(jié)構(gòu)鋼是在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入適量的一種或數(shù)種合金元素而形成的,它的綜合力學(xué)性能優(yōu)于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。合金結(jié)構(gòu)鋼是合金鋼中用量最多的一類鋼,廣泛用于制造各種要求韌性高的重要機(jī)械零件和構(gòu)件。
⑤不銹(耐酸)鋼。
【2015真題】鋼中含有的碳、硅、錳、硫、磷等元素對鋼材性能影響正確的為( )。
A.當(dāng)含碳量超過1.00%時,鋼材強(qiáng)度下降,塑性大、硬度小、易加工
B.硫、磷含量較高時,會使鋼材產(chǎn)生熱脆和冷脆性,但對其塑性、韌性影響不大
C.硅、錳能夠在不顯著降低塑性、韌性的情況下,提高鋼材的強(qiáng)度和硬度
D.錳能夠提高鋼材的強(qiáng)度和硬度,而硅則會使鋼材塑性、韌性顯著降低
答案:C
【2015真題】與奧氏體型不銹鋼相比,馬氏體型不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)是具有( )。
A.較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性
B.較高的韌性、良好的耐腐蝕性
C.良好的耐腐蝕性和抗氧化性
D.良好的壓力加工和焊接性能
答案:A
【2015真題】某種鋼材,其塑性和韌性較高,可通過熱處理強(qiáng)化,多用于制作較重要的、荷載較大的機(jī)械零件,是廣泛應(yīng)用的機(jī)械制造用鋼。此種鋼材為( )。
A.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼
B.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼
C.普通低合金鋼
D.奧氏體型不銹鋼
答案:B
【2016真題】普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度、硬度,耐磨性較好,但塑性、沖擊韌性和可焊性差,此種鋼材為( )。
A.Q235鋼
B.Q255鋼
C.Q275鋼
D.Q295鋼
答案:C
【2016真題】某不銹鋼的屈服強(qiáng)度低,且不能采用熱處理方法強(qiáng)化,只能進(jìn)行冷變形強(qiáng)化,此種不銹鋼為( )。
A馬氏體型不銹鋼
B奧氏體型不銹鋼
C鐵素體-奧氏體型不銹鋼
D沉淀硬化不銹鋼
答案:B
【2017真題】鋼中含有少量的碳、硅、錳、硫、磷、氧和氮等元素,其中對鋼的強(qiáng)度、硬度等性質(zhì)起決定性影響的是( )。
A.硫
B.磷
C.碳
D.氧
答案:C
【2017真題】普通碳素結(jié)構(gòu)鋼中,牌號為Q235的鋼,其性能和使用特點(diǎn)為( )。
A.強(qiáng)度不高,塑性、韌性、加工性能較好,主要用于制作薄板和盤條
B.強(qiáng)度適中,塑性、韌性、可焊性良好,大量用于制作鋼筋、型鋼和鋼板
C.強(qiáng)度和硬度較高,耐磨性較好,但塑性、韌性和可焊性較差,主要用于制作軸類、耐磨零件及墊板
D.綜合力學(xué)性能良好,具有較好的耐低溫沖擊韌性和焊接性能,主要用于制造承載較大的零件
答案:B
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