欢迎来到内部人员揭秘ag录像-官网!

全国免费咨询热线

0510-87404555

产品中心

PRODUCT CENTER

咨询热线

0510-87404555

地址:江苏省扬州市汤蜀中路22号

传真:0510-87404555

E-mail:53454473@126.com

泵常用材料及特点doc

发布时间:2020-06-18 18:49

  1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

  材料手册目录 第一章 相关常用知识 3 1、钢铁产品名称及符号 3 2、材料力学(机械)性能名词及代号 3 3、铁碳合金金相组织名称及符号 4 4、常见标准代号 4 5、金属材料工艺性能分类及主要意义 5 6、热处理基本概念 6 6.1 钢的热处理 7 6.2 铸铁的热处理 9 第二章 铸件材料 10 第一节灰口铸铁和球墨铸铁 10 1、灰口铸铁(GBT438-88) 10 1.1灰口铸铁的力学性能 10 1.2灰口铸铁特性及应用举例 11 2、球墨铸铁(GB/T1348—) 12 2、1球墨铸铁的力学性能 12 2、2球墨铸铁特性及应用举例 13 第二节 铸 钢 13 1、一般工程用铸造碳钢(GB/T11352-1989) 14 1.1一般工程用铸造碳钢化学成分 14 1.2一般工程用铸造碳钢力学性能 14 1.3一般工程用铸造碳钢特性及应用举例 15 2、合金铸钢(GB2100—80) 15 2.1合金铸钢化学成分 15 2.2合金铸钢热处理规范及力学性能 16 2.3合金铸钢特性及应用举例 17 第三节 抗磨、抗蚀金属材料 17 1、抗磨金属材料 18 1.1 抗金属材料的主要化学成分 18 1.2 抗磨金属材料的金相组织和机械性能 19 1.3 抗磨金属材料的特殊性能及应用举例 21 1.4 典型抗磨蚀金属材料介绍 22 2、耐腐蚀性金属材料 25 2.1奥氏体铸铁化学成分 26 2.2 奥氏体铸铁力学性能 26 2.3 奥氏体铸铁特性及应用举例 26 第四节 铸造有色合金 27 1、铸造锡青铜(GB1176-87) 27 1.1铸造锡青铜化学成分 27 1.2 铸造锡青铜力学性能 28 1.3铸造锡青铜特性及应用举例 28 2、铸造铝青铜(GB1176-87) 29 2.1铸造铝青铜化学成分 29 2.2铸造铝青铜力学性能 29 2.3铸造锡青铜的特性及应用举例 30 3、铸造铅青铜(GB1176-87) 30 3.1铸造铅青铜的化学成分 30 3.2铸造铅青铜力学性能 31 3.3 铸造铅青铜特性及应用举例 32 4、铸造PAN青铜(SBB134-1998) 32 4.1铸造PAN青铜化学成分 32 4.2铸造PAN青铜力学性能 32 4.3铸造PAN青铜特性及应用举例 33 第三章 结构件材料 33 1、 结构钢的分类 33 2、碳素结构钢(GB700-1988) 33 2.1 碳素结构钢牌号及化学成分 34 2.2 碳素结构钢的力学性能 35 2.3 碳素结构钢的特性及应用举例 37 3、优质碳素结构钢(GB699-1988) 37 3.1 优质碳素结构钢牌号及化学成分 37 3.2 优质碳素结构钢力学性能 38 3.3 优质碳素钢特性及应用举例 39 4、合金结构钢(GB3077-1988) 40 4.1 合金结构钢牌号及化学成分 40 4.2 合金结构力学性能 41 4.3 合金结构钢特性及应用举例 42 第二节 特殊性能钢 43 1、不锈钢(GB/T1220-1992) 43 1.1 不锈钢化学成分 43 1.1 不锈钢化学成分 44 1.2不锈钢的热处理制度及力学性能 45 1.3 不锈钢的特性及应用举例 47 1.4 典型不锈钢材料介绍 48 第四章 橡 胶 51 1、橡胶的物理性能及化学性能 51 2、各种橡胶的特性及应用举例 53 第五章 非金属涂层 54 第一节 有机涂层 54 第二节 无机非金属涂层 56 第三节 复合涂层 56 第一章 相关常用知识 1、钢铁产品名称及符号 钢铁产品名称及符号表 表1-1 产品名称 汉字简称 采用符号 产品名称 汉字 简称 采用符号 甲类钢 (普通碳素钢) A 沸腾钢 沸 F 乙类钢 (普通碳素钢) B 半 静 镇 钢 半 b 特类钢 (普通碳素钢) C 耐磨白 口铸铁 MT 易切削钢 易 Y 抗磨白 口铸铁 KmTB 碳素工 具 钢 碳 T 抗磨球 墨铸铁 KmTQ 焊接用钢 焊 H 奥氏体 铸 铁 AT 铸 钢 铸钢 ZG 灰铸铁 灰铁 HT 球墨铸铁 球铁 QT 可锻铸铁 可铁 KT 2、材料力学(机械)性能名词及代号 材料力学(机械)性能名词及代号表 表1-2 名 词 代 号 单 位 名词 代号 单位 抗拉强度 σb Pa或MPa HRA 标尺A 抗压强度 σr Pa或MPa HRB 标尺B 抗弯强度 σw(σbb) Pa或MPa HRF 标尺F 抗剪强度 ㄛ Pa或MPa 维氏硬度 HV 屈服点 σS Pa或MPa 显微硬度 HM 屈服强度 σ0.2 Pa或MPa 肖氏硬度 HS 弹性极限 σe Pa或MPa 冲击功 AK J(kgf·m) 伸长率 (延伸率) δ5 δ10 短试样 长试样 % 冲击韧性 ak J/cm2(kgf·m/cm2) 布氏硬度 HB 洛氏硬度 HR HRC 注:标尺C 3、铁碳合金金相组织名称及符号 铁碳合金金相组织及符号表 表1-3 金相组 织名称 符 号 金相组 织名称 符 号 奥氏体 A 珠光体 P 贝氏体 B 屈氏体 T 碳化物 C 索氏体 S 铁素体 F 石 墨 G 马氏体 M 莱氏体 Ld 4、常见标准代号 国内外常见标准及代号表 表1-4 分 类 代 号 意 义 国 家 标 准 GB 国家标准(强制性标准) GB/T 国家掖荐性标准 JB 机械行业标准(含机械、电工、仪器、仪表等) 国家专业标 准 ZB 专业标准(强制性标准) ZBJ 专业标准:机械类 ZBK 专业标准:电工类 国际标准和常见外国标准 ISO 国际标准 IEC 国际电工委员会标准 AISI 美国钢铁学会标准 ASTM 美国材料试验协会标准 AS 澳大利亚标准 BS 英国标准 DIN 德国标准 JIS 日本工业标准 NEN 荷兰标准 NF 法国标准 TOCT 前苏联国家标准 5、金属材料工艺性能分类及主要意义 金属材料工艺性能表 表1-5 工艺性 能分类 主 要 意 义 铸 造 性 能 主要包括流动性、收缩率、偏析倾向及产生热裂、缩孔、气孔的倾向等,不同金属材料,其铸造性能有很大差异。 压力加 工 性 主要包括:冷冲压性和锻造、轧制性。一般来说,低碳钢的压力加工性比高碳钢好,而碳钢比合金钢好。 可 焊 接 性 表明是否容易用一定的焊接方法焊成优良接头的性能(接头质量用焊缝处出现裂纹、脆性、气孔及其它缺陷的倾向来衡量其好坏)。 热处理 工艺性 主要包括淬硬性、淬透性、淬火变形、开裂倾向、过热敏感性、回火脆性、回火稳定性、氧化脱碳倾向等,这些性质均与金属材料的成分有关。 可切削 加工性 一般用切削抗力大小,切削表面粗糙度,加工时切屑排除难易及刀具磨损大小来衡量其好坏。 6、热处理基本概念 热处理名词表 表1-6 热处理 规 范 定 义 及 目 的 退火(完全、不完全、等温退火、球化、再结晶退火等) 定义:把金属材料或零件加热到一定温度,然后缓慢冷却获得接衡状态组织的热处理方法。 目的:1)降低硬度,改善加工性能; 2)提高塑性和韧性; 3)消除内应力; 4)改善内部组织为最终热处理作好准备。 正 火 定义:把金属材料或零件加热到一定温度,保温后在空气中冷却,得到较细的珠光体类组织的工艺过程。 目的:1)提高低碳钢硬度,改善切削加工性; 2)细化晶粒,使内部组织均匀,为最后热处理作组织准备; 3)消除内应力,防止淬火中的变形开裂。 淬 火 定义;把金属材料或零件加热到相应温度以上,保温后,以大于临介冷却速度的速度急剧冷却,以获得马氏体组织的热处理工艺。内部人员揭秘ag录像。 目的:1)为提高金属材料或零件的力学性能,如提高硬功夫度与耐磨性; 2)改善某些特殊钢的力学性能或化学性能,为提高不锈钢的耐蚀性。 回 火 定义:把金属材料或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺。 目的:1)降低淬火应力和脆性; 2)调整力学性能(为调整硬度、强度、韧性、塑性); 3)稳定金组织和工件尺寸,保证在以后使用过程中不变形; 4)改善某些合金钢的切削性能。 调 质 定义:淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺。 目的:获得回火索氏体,使工件具有良好的综合力学性能。 冷 处 理 定义:把淬火后的金属材料或零件置于0℃以下的低温介质(通常-30—-150℃)中继续冷却,残余奥氏体转变为马氏体的操作方法,可以看作是淬火过程的延续。 目的:1)进一步提高淬火件的硬度和耐磨性; 2)稳定工件尺寸,防止在使用过程中变形; 3)提高钢的铁磁性。 时 效 定义:自然时效—将工件长时间(半年—一年或长时间)放置在室温或露天条件下,不需任何加热的工艺方法;人工时效—将工件加热至低温(钢100—150℃,铸铁500—600℃)经长时间(8—15小时)保温后,缓慢冷却到室温的工艺方法。 目的:1)消除内应力,防止工件在加工和使用过程中变形; 2)稳定尺寸,使工件在使用过程中保持精度。 表面淬火(火焰加热、感应加热、电接触加热、电解液加热) 定义:表面淬火是属于表面热处理工艺,是通过不同热源对零件进行快速加热,使零件表层(一定厚度)很快地加热到淬火温度,然后迅速冷却,使表层获得高硬度的马氏体的操作方法。 目的:使工件表面获得高硬度和高耐磨性,而内部保持较好塑性和韧性。 化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属) 定义:将工件置于化学介质加热和保温,以改变表层的化学成分和组织,继而改变工作表层性能的热处理工艺。 目的:在保持心部较好塑性、韧性的同时,通过渗入不同元素获得良好的表层性能,如高强度和耐磨、抗疲劳等。 6.1 钢的热处理 钢的热处理工艺及其应用表 表1-7 处理分类 热处理 规 范 热 处 理 目 的 应 用 范 围 退 火 完全退火(碳钢AC3以上30—50℃,合金钢AC3以上50—90℃) 均匀细化晶粒以提高韧性,消除内应力和降低硬度,以利于切削加工和塑性变形加工 用于处理亚共析钢的锻件,热轧件和铸钢件,焊接件 球化退火(AC1以上10—20℃) 降低硬度,改善切削加工性能,为最终热处理作好组织准备 主要作为工具钢、模具钢、轴承钢等的予先热处理,这类钢一般都是过共析钢或共析钢。 等温退火(亚共析钢AC3以一典析、过共析饮AC1以上) 降低硬度,细化晶粒,均匀组织和消除内应力 适用于合金钢、高合金钢、高碳钢等。 不完全退火(AC1以上) 降低硬度,消除内应力,改善切削加工性能和冷变形性能。 亚共析钢锻件 低温退火(去应力退火)(500—600℃) 消除内应力,减少和防止工件在后继工序或使用过程中发生变形和开裂。 铸钢件、焊接件、机械加件。 再结晶退火(中间退火)(650—700℃) 消除冷变形产生的冷作硬化使拉长,压扁或破碎的晶粒变为均匀的等轴晶粒,使钢强度降低,塑性提高,以及于后序加工 知用经冷变形——冷拉、冷轧、冷冲压后的低碳钢。 正 火 正 火 正火的冷却速度大于退火,能获得更细密的珠光体(索氏体),提高钢的强度和硬度。 1)解决低碳钢因塑性过高造成粘刀,不易切削加工的问题;2)作为中碳钢的最后热处理,既满足切削加工要求,又保证较高强度和硬度;3)用作高碳钢消除网状碳化物的手段之一;4)以正火加高温回火代替完全淬火用于合金结构钢,降低硬度均匀组织,又缩短生产周期。 淬 火 淬火分为单液、双液、等温、复合、分级、局部淬火等 淬火后获得马氏体组织,以强化钢材,通过淬火后的回火得到高硬度、耐磨性、强度与韧性相配合的综合力学性能。 回 火 回 火 1)减少和消除淬火应力,提高塑性和韧性;2)获得强度和韧性配合的综合力学性能;3)稳定零件的组织和尺寸,使具在使用过程中不发生变形。 低温回火 (时效处理) (150—250℃) 回火温度低(125—250℃)回火组织与回火马氏体,低温回火可保持工作高的硬度,适当降低马氏体的脆性和淬火应力,使之具有一定韧性。 用于碳钢及合金钢刃、量具、冷变形模具,渗碳件、滚动轴承。 中温回火 (300—500℃) 获得高的弹性和足够的硬度(HRC35-45)同时保持一事实上的韧性。 用于各种弹簧和热锻模、塑料模等模具。 高温回火 (500—650℃) 习惯上将淬火和高温回火的双重热处理称调质。其目的是得到一定的强度、硬度和良好的韧性,塑性相配合的综合力学性能。 冷 处 理 (-60—75℃) 将淬火钢从室温继续冷却到低温度,使组织中的残余奥氏体转变为马氏体的热处理操作。其目的是为了更进一步提高钢的硬功夫度,耐磨性和对稳定性。 用于轴承、工具、量具等及部分渗碳件 6.2 铸铁的热处理 铸铁的热处理工艺及其应用表 表1-8 执处理 材 质 热处理规范 热 处 理 目 的 灰口铸铁 消除内应力退火(500-550℃) 消除内应力,避免铸件变形,甚至开裂。 石墨化退火 低温石墨化退火(650-750℃) 使共析渗碳体球化和分解析出石墨,从而降低铸铁硬度。 高温石墨化退火(850-950℃) 使自由渗碳体在高温回热时分解为奥氏体+石墨,从而降低硬度,便于切削加工。 正火 (850-950℃) 提高灰铸铁件的强度、硬度和耐磨性或为以后的淬火作好组织准备。 表面淬火 提高铸件的硬度和耐磨性。进行表面淬火的铸件,原始组织中珠光体是应大于65%。 球 墨 铸 铁 消除应力退火(550-600℃) 消除内应力。 高温石墨化退火(920-960℃) 使自由渗碳体在高温下分解为奥氏体+石墨,以改善切削加工性 低温石墨化退火(720-760℃) 消除铸件基体组织中的自由渗碳体和合金元素偏析,获得较高塑性、韧性的铁素体组织。 高温正火 (900-940℃) 获得高的强度、硬度和耐磨性(保温时间原始基体组织全部转化为奥氏体)。 低温正火 (820-860℃) 获得高的韧性、塑性和一定的强度(保温时间原始基体组织全部转化为奥氏体)。 淬火 (850-900℃) 提高强度、硬度和耐磨性。 回火(低温、中温、高温)(140-600℃) 稳定淬火组织,减少内应力和降低脆性,提高强度。 等温淬火 (860-900℃) 获得高强度、较高韧性与塑性良好综合力学性能,使形状复杂铸件减少变形和防止开裂。 白口铸铁 消除内力退火(830-850℃) 消除内应力,避免铸件开裂。 淬火回火(淬火900-1000℃) (回火MS以上) 改善力学性能,提高耐磨性 第二章 铸件材料 第一节灰口铸铁和球墨铸铁 1、灰口铸铁(GBT438-88) 灰口铸铁一般碳含量2.7-4.0%,其中80%的碳以片状石墨析出。石墨强度低,破坏基体连续性,尖端易造成应力集中,所以灰铸铁强度低脆隆大,与其它钢铁材料相比,有优良的铸造性能,最小的缺口敏感性和良好的切削性,也具有比较好的耐磨性。 1.1灰口铸铁的力学性能 灰口铸铁的牌号及力学性能 表2-1 序号 牌号 旧 牌 号 单铸试样直径㎜ 抗拉强度σb≥Mpa 1 HT100 HT10-26 Φ30 100 2 HT150 HT15-33 Φ30 150 3 HT200 HT20-40 Φ30 200 4 HT250 HT25-47 Φ30 250 5 HT300 HT30-54 Φ30 300 6 HT350 HT35-60 Φ30 350 注:灰铸铁的生产方式和化学成分由供方在保证力学性能的条件下,自行选定,如有特殊要求应在供需双方订货时商定。 1.2灰口铸铁特性及应用举例 灰口铸铁特性及应用表 表2-2 序 号 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 1 HT100 低强度、铸造应力小、优良的减振性和切削性,不用人工时效,焊补性差。 受较小负荷、无关紧要的铸件如底座、手轮、手把、盖等。 2 HT150 中等强度、铸造应力小、优良的减振性和切削性,不用人工时效,焊补性差。 受中等弯曲应力和磨擦面压强高于500KPa的铸件,如底座、轴承座等。 3 HT200 较高强度、耐磨性和耐热性较好,铸造性及切削性良好,减振性良,且具有一定耐蚀性,应进行人工时效。 承受较大弯曲应力,要求保持气密性的铸件,如泵体、阀体、叶轮、导翼等泵件。 HT250 4 HT300 高强度、耐磨性好,白口倾向大,切削性、铸造性、焊补性差,需进行人工时效处理。 承受高的弯曲应力,拉应力及要求保持高气密性铸件,如高压油缸、泵体、吸水管、出水段、阀体等。 HT350 2、球墨铸铁(GB/T1348—) 球墨铸铁简称球铁,其基体中石墨是球体,对削弱基体和应力集中的作用较小,因而能较充分地发挥基体的作用,机械能优于片状石墨的普通灰口铸铁,是一种优良的结构材料。 2、1球墨铸铁的力学性能 球墨铸铁牌号及单铸试块的力学性能 表2-3 序 号 牌 号 σb(Mpa) σ0.2(Mpa) δ 主要金 相组织 硬度(HB) ≥ % (供参考) 1 QT400-18 400 250 18 铁素体(F) 130-180 2 QT400-15 400 250 15 铁素体(F) 130-180 3 QT450-10 450 310 10 铁素体(F) 160-210 4 QT500-7 500 320 7 铁素体(F) +珠光体(P) 170-230 5 QT600-3 600 370 3 珠光体(P) +铁素体(F) 190-270 球墨铸铁件附铸试块的力学性能 表2-4 序 号 牌 号 壁 厚 σb(MPa) σ0.2(MPa) δ 主要金相组织 硬度(HB) ≥ % (供 参 考) 1 QT400 -18A 1 390 250 18 铁素体(F) 130-180 2 370 240 12 130-180 2 QT400 -15A 1 390 250 15 铁素体(F) 130-180 2 370 240 12 130-180 3 QT400 -7A 1 450 300 7 铁素体(F) +珠光体(P) 170-240 2 420 290 5 170-240 4 QT600 -3A 1 600 360 3 珠光体(P) +铁素体(F) 180-270 2 550 340 1 180-270 注:壁厚栏中“1”表示壁厚﹥30-60毫米 “2”表示壁厚﹥60-200毫米 2、2球墨铸铁特性及应用举例 球墨铸铁特性及应用表 表2-5 序 号 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 1 QT400 -18 焊接性及切削加工性良好,韧性高、低温性好,具有一定耐蚀性。 农机具、汽车、拖拉机、壳体类铸件及通用机械中泵、阀门铸件。 2 3 QT450 -10 同上,但塑性略低,而强度与小能量冲击功较高。 同上 4 中等强度与塑性,切削加性尚好,抗气蚀性较好。 泵体、泵盖及托架、叶轮等铸件。 5 QT600 -3 中高强度、低塑性,耐磨性较好。 同上 第二节 铸 钢 铸钢具有适当的强度,塑性和韧性及特殊性能。铸钢较少受尺寸,形状和重量的限制。铸钢的分类方法很多,在生产中应用较多的是按化学成分和用途分类,并通常以化学成分命名,如铸造碳钢和铸造合金钢。 1、一般工程用铸造碳钢(GB/T11352-1989) 1.1一般工程用铸造碳钢化学成分 一般工程用铸造碳钢牌号及化学成分(w·t%)表 表2-6 序 号 牌 号 化 学 成 分 C Si Mn S P 残余元素≤ 1 ZG200-400 0.20 0.50 0.80 0.04 Ni 0.30 2 ZG230-450 0.30 0.50 0.90 0.04 0.04 Cr 0.35 3 ZG270-500 0.10 0.50 0.90 0.04 0.04 Cu 0.30 4 ZG310-570 0.5 0.6 0.9 0.04 0.04 Mo 0.20 V 0.05 注:1、残余元素总和≤1.00%; 2、对上限每减少0.01%碳,允许增加0.04% 锰,对ZG200-400,锰含量最高至1.00%,其余牌号锰含量最高为1.20%. 1.2一般工程用铸造碳钢力学性能 一般工程用铸造碳钢力学性表 表2-7 序 号 牌 号 室温下试验机械性能 ≥ σS或 σ0.2* σS δ ψ Akv(J) * (MPa) (MPa) % % 1 ZG200-400 200 400 25 40 30 2 ZG230-450 230 450 22 32 25 3 ZG270-500 270 500 18 25 22 4 ZG310-570 310 570 15 21 15 注:1、表列数值适用于厚度≤100毫米的铸件,对于厚度≥100毫米的铸件,仅屈服强度值(σ0.2)可供设计用。如需从热处理的铸件上或从代表铸件放大型试块上切取试样时,其数值需由供需双方协商确定。 2、*对收缩率和冲击吸收功,如需方无要求,即由制造厂选择,保证其中一项。 1.3一般工程用铸造碳钢特性及应用举例 一般工程用铸造碳钢特性及应用 表2-8 序 号 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 1 ZG200-400 有良好的的韧性和焊接性,可切削性尚好。 用于受力不大,要求韧性的各种零件,如泵体、阀体及箱体零件等。 2 ZG230-450 3 ZG270-500 有较高的强度和较好的塑性,铸造性良好,焊接性尚可,切削性佳,ZG310-570塑性低于ZG270-500。 用于负荷较高的零件,如箱体、轴承座缸体、泵体、叶轮等 4 ZG310-570 2、合金铸钢(GB2100—80) 2.1合金铸钢化学成分 合金铸钢牌号及化学成分(w·t%) 表2-9 类 型 牌 号 C Si Mn Cr Ni Mo Cu Ti S≤ P≤ 马氏体不锈钢 ZG1 Cr13 0.05 - 0.15 ≤1.00 ≤0.60 12.00 - 14.00 0.030 0.040 奥氏不锈钢 ZG1Cr 18Ni9 ≤0.12 ≤1.50 0.80 - 2.00 17.00 - 20.0 8.00 - 11.00 0.030 0.045 ZG1Cr 18Ni 9Ti ≤0.12 ≤1.50 0.80 - 2.00 17.00 - 20.00 8.00 - 11.00 5X(C-0.02) ~0.7 0.030 0.045 ZGC1r 18Ni12 Mo2Ti ≤0.12 ≤1.50 0.80 - 2.00 16.00 - 19.00 11.00 - 13.00 5X(C-0.02) ~0.7 0.030 0.045 铁素体不锈钢 ZG1Cr 17Ti ≤0.12 ≤0.75 ≤1.0 16.00 - 18.00 ≤0.7 ~0.8 0.030 0.045 马氏体不锈钢 C21 (CS1) 0.35 - 0.40 ≤1.50 ≤1.00 12.00 - 13.00 ≤0.20 ≤0.30 0.040 0.040 合金结构钢 ZG35 CrMo 0.30 - 0.37 0.30 - 0.50 0.50 - 0.80 0.80 - 1.20 0.20 - 0.30 0.030 0.030 2.2合金铸钢热处理规范及力学性能 合金铸钢热处理规范及力学性能 表2-10 牌 号 热 处 理 规 范 机 械 性 能 类 型 加热 温度℃ 冷却 介质 σb σs δ% δ% AK(J) HB MPa MPa ZG1Cr13 退火 淬火 回火 950 1050 750 — 水 空气 560 400 20 50 80 163 ~229 ZG1Cr 18Ni9 淬火 1050 -1100 450 200 25 32 100 ≥187 ZG1Cr 18Ni9Ti 淬火 950 -1050 水 450 200 25 32 100 ≥187 ZG1Cr 18Ni12 Mo2Ti 淬火 1100 -1150 水 500 220 30 30 100 ≥187 ZG1Cr 17Ti 退火 780 -850 水或空 450 205 22 60 183 ZG35CrMo 调质 850 -550 水或油 687 539 12 25 80 228 退火 C21(CS1) 淬火 1050 油 1517 1138 1 550 2.3合金铸钢特性及应用举例 合金钢特性及应用 表2-11 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 ZG1Cr13 铸造性能较好,具有良好的机械性能,在大气、水和弱腐蚀介质(加盐水溶液,稀硝酸及某些浓度加高的有机酸)和温度不高的情况下,也有良好的耐蚀性。 承受冲击负荷,要求韧性高,并在腐蚀性不强及常温下工作的零件,如泵壳、阀、叶轮等。 ZG1Cr 18Ni9 是典型的不锈钢耐酸钢,在硝酸、有机酸等介质中有良好的耐蚀性,固溶化处理后有良好的抗晶间腐蚀性,低温冲击性能好,ZG1Cr18Ni9铸造性能要优于含Ti的ZG1Cr18Ni9Ti,但后者的抗晶间腐蚀能力要优于前者。 主要用于耐蚀性要求较高的化工、石油精炼设备的机件,如泵、阀等,因含碳量较高,其耐蚀性较低。 ZG1Cr 18Ni9Ti ZG1Cr 18Ni 12Mo2Ti 铸造性能与ZG1Cr18Ni9Ti相似,由于含Mo,明显提高了对还原性介质和各种有机酸、碱、盐类的耐蚀性,抗晶间腐性能力强,焊接性好,但切削性差。 主要用于制作常温硫酸、较低浓度沸腾磷酸、蚁酸、醋酸及其它酸、碱介质中用的铸件。 ZG1Cr17Ti 本材料中加入合金元素钛,提高了材料的铸造、焊接性能和抗晶间腐蚀能力,是由耐腐蚀性良好的通用钢种改良而来,其耐腐蚀性高于1Cr13。 本材料在氢氧化钠(钾)、铝酸钠等溶液中的耐腐蚀性良好,是铝厂用泵较为可靠的不锈钢材料。 C21(CS1) 具有较高的硬度和良好的耐磨性,在退火态加工,经硬化后使用。 用于颗粒分布均匀的,轻度腐蚀(PH4-12)性能,如泵轴、轴套等。 第三节 抗磨、抗蚀金属材料 离心渣浆泵是用于输送固液两相流的泵,广泛用于冶金矿山、煤炭、电力、化工、食品等到工业和污水处理、江湖疏浚等部门。故这类泵除了要充分满足水力设计的各项要求之外,使用寿命成为关键。 十几年来我厂通过引进,消化国外选项进技术和自主开发相结合,研制并应用了一系列各种工况的抗磨抗蚀金属(铸件)材料,既满足了市场需求,也为企业经济效益的持续增长提供职可靠的技术保证。 1、抗磨金属材料 1.1 抗金属材料的主要化学成分 抗磨金属材料牌号及主要化学成分(w·t%)表 表2-12 类 型 牌 号 C Si Mn Cr Ni Mo Cu S≤ P≤ 耐磨1# KmTB Mn2W2 2.0 ~3.2 ≤1.5 ≤2.0 ≤2.0 W≤2.0 0.10 0.10 耐磨2# KmTBMn 5W3 2.0 ~3.5 ≤1.5 4.0~6.0 W2.5 ~3.5 0.10 0.10 A03 KmTBNi4 Cr2-GT 3.0 ~3.6 ≤0.8 ≤2.0 1.5 ~3.0 3.3 ~5.0 ≤1.0 0.15 0.15 A06 KmTBCr 9Ni5 2.5 ~3.6 ≤2.0 ≤2.0 7.0 ~ 11.0 4.5 ~7.0 ≤1.0 0.15 0.15 A01 KmTB Cr8 2.1 ~3.2 1.5 ~2.2 ≤2.0 7.0 ~11.0 ≤1.0 ≤1.5 ≤1.2 0.06 0.10 A04 KmTB Cr24 2.2 ~3.4 0.5 ~1.0 ≤2.0 22 ~26 ≤2.5 ≤1.0 ≤1.2 0.30 0.15 A05 KmTB Cr26 2.0 ~3.3 ≤1.2 ≤2.0 23 ~30 ≤2.5 ≤3.0 ≤2.0 0.06 0.10 A07 KmTBCr 15Mo 2.0 ~3.3 ≤1.2 ≤2.0 14 ~18 ≤2.5 ≤3.0 ≤1.2 0.06 0.10 A11 KmTBMn Mo 1.0 ~2.0 ≤2.0 ≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 0.15 0.10 A13 KmTMMn 2CuMo 0.5 ~1.5 1.0 ~2.5 ≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 1.0~2.5 0.15 0.10 续表2-12 类 别 材 料 代 号 主 要 化 学 成 分 % C Si Mn Cr Ni Mo Cu S P 耐 磨 耐 蚀 铸 铁 A49 30 1.0 -3.0 1.0 -4.0 A33 33.00 -37.00 1.00 -2.00 1.50 -3.00 A30 17.00 -22.00 0.50 -1.00 A35 35.00 -40.00 ≤2.00 ≤3.00 耐 磨 铸 钢 A21 1.30 -1.70 0.50 -1.00 A22 0.80 -2.00 0.50 -1.50 0.50 -0.90 A23 1.00 -2.00 1.00 -2.00 0.50 -0.90 A25 2.50 -3.00 0.40 -0.50 1.2 抗磨金属材料的金相组织和机械性能 抗磨金属材料的金相组织和机械性能 表2-13 类 别 材料牌号 材料 代号 使用 状态 金 相 组 织 机 械 性 能 σw/σb (Mpa) αk (J/㎝) HRC 抗 磨 白 口 铸 铁 KmTBMn2W2 耐磨 1号 铸态 >25%M3C+细P ≥450 3—6 ≥38 KmTBMn5Mo2 耐磨 2号 铸态 >30%M3C+M+A ≥450 3—6 ≥53 KmTBNi4Cr2 A03 回火态 >(35-45)%M3C +M+B+Ar ≥56 KmTBCr9NiSi2 A06 淬火 >35%M3C+M7C3 +M+Ar+Cs ≥550 6—8 ≥56 KmTBCr8 A01 淬火 >30%(M3C+M7C3) +M+C3+Ar ≥550 6—8 ≥55 KmTBCr15Mo A07 淬火 +回火 >(30-35)%M7C3 +M+Ar+Cs ≥550 4—8 ≥59 KmTBCr24 A04 淬火 +回火 >(25-30)%M7C3 +M+Ar+Cs ≥600 6—8 ≥56 KmTBCr26 A05 淬火 +回火 >(30-35)%M7C3 +M+Ar+Cs ≥700 6—10 ≥56 A11 铸态 Kc+P+A ≥400 3—6 38—42 麻口铸铁 A13 铸态 P+C+G ≥200 6—9 30—40 抗磨耐蚀白口铸铁 A49 退火 M7C3+Cs+A+F ≥600 43 A33 退火 M7C3+Cs+F 35 A30 铸态 淬火+ 回火 M7C3+Cs+M+Ar 45 52 A35 淬火 M7C3+Cs+A+F 35 耐 磨 铸 钢 A21 淬火 +回火 M+Ar 1300 40 A22 淬火 +回火 M+Ar 1200 45 A23 淬火 +回火 M+B+Ar 700 HB 500-600 A25 淬火 +回火 M+Ar HB 300-350 注: 表中“金相组织”一栏,M3C代表(Fe、Me)3C;Me--金属元素;M7C3—(Fe、Me)7C3;Cs—二次碳化物;Kc—共晶碳化合物;P—珠光体;M—马氏体;B—贝氏体;A—奥氏体;Ar——殊余奥氏体。 1.3 抗磨金属材料的特殊性能及应用举例 抗磨金属材料特性及应用 表2-14 类 别 材 料 代 号 特 殊 性 能 应 用 举 例 抗 磨 白 口 铸 铁 耐 磨 1 号 具有一定抗冲刷性能,因硬度较低,可以钻孔,攻丝. 适用于颗粒较软、浓度较低,冲击载荷较小的磨料磨损工况。 耐 磨 2 号 抗冲刷性能优于耐磨1号,但加工性能差于抗磨1号. 适用较小颗粒的水、砂介质和冲击载荷较小的磨料磨损工况。 A03 抗冲刷性能优于耐磨2号. A06 抗冲刷性能优于A03. 用于中性介质的水砂介质和冲击载荷较小的工况。 A01 抗冲刷性约是A05的0.9倍。 用于泥浆泵和灰浆泵。 A07 抗冲刷性能最好,但耐磨蚀性能不如A04和A05。 用于较大冲击载荷磨料磨损。 A04 具有一定的抗冲刷性和耐蚀性。 用于PH值≥5.00介质和冲击载荷较小的工况。 A05 抗冲刷性能仅次于A07,且具有一定耐蚀性。 用于较大冲击载荷的磨料磨损,用于PH值为5~12的工况。 A11 具有抗轻度冲刷性能,硬度较低,可以钻孔、攻丝。 适用于含微量细颗粒,具有轻度磨料磨损工况。 抗磨 麻口 铸铁 A13 具有一定抗磨性,但其铸造性及加工性优于抗磨白口铸铁。 适用于细砂粒+水介质,轻度磨料磨损工况。 抗 磨 蚀 白 口 铸 铁 A49 A49是一种抗腐蚀性的白口铸铁,具一定的耐蚀冲刷性和低PH值环境的抗蚀性,其抗磨性近似于A03。 适用于低PH的腐蚀性环境,特别适用于烟气,用于PH≥4的脱S装置,通常又可用在低酸性环境。 A33 具有一定抗冲刷性能,且与A03近似,且具有一定耐蚀性。 用于输送PH≥1的氧化性浆料,如输送磷肥厂磷石膏及硝酸、硫酸、磷酸等介质。 A30 抗冲刷性能与耐磨2号相同,且具一定耐蚀性。 用于输送PH≥5的酸性水。 A35 其抗冲刷性和耐蚀性基本与A33相同。 适用于85℃,含P2O5<30%,固体颗粒<30%的磷酸浆料及PH≥3,固体颗粒20-30%的硫酸水溶液。 耐 磨 铸 钢 A21 耐冲蚀性良好,可焊接尚可,硬度较低,加工性尚好。 适于有冲击性和磨料磨损工况,如挖泥泵过流件。 A22 耐冲蚀性好,硬度较高。 适用于挖泥船用泵的泵体。 A23 硬度较高,耐冲蚀性尚好。 适用于耐磨蚀磨损及较高冲蚀的工况,如用于制作挖泥泵泵件,清、污水泵及渣浆泵中的部分零件。 A25 硬度较低,耐磨蚀性较好,可焊性良好。 适用轻度冲蚀及磨料磨损工况,如输送含细小砂粒的水介质。 1.4 典型抗磨蚀金属材料介绍 1.4.1 A49材料的性能、加工工艺过程和应用范围 1)材料名称:高铬白口铸铁 2)材料牌号:KmsTBCr28Ni2Mo2Cu2 3)材料代号:A49 4)材料类型:耐磨耐蚀白口铸铁 5)主要化学成分(W·t%): Cr28% Ni 1.5~3.0% Mo1.5~3.0% Cu1.5~3.0% 6)热处理:退火,时效。 热处理的目的是为提高合金的宏观硬度和消除晶界Cr和其它元素的贫化,提高合金的耐磨和耐腐蚀性能。进行退火处理。 7)金相组织: 1、铸造状态组织:奥氏体+晶界粒状共晶碳化物。 2、热处理后组织:奥氏体+铁素体+粒状共晶碳化物+二次碳化物。 8)材料性能; 1、硬度:43~49HRC。 2、铸造收缩率:2%。 3、耐磨性:分布于晶界的含免征碳化物和沉淀于基体上的二次碳化物赋予材料的耐磨性。其耐磨性与硬镍Ni-1型相当。 4、耐蚀性:由双相基体组织赋予材料的耐蚀性。 A49的耐腐蚀性 表2-15 介 质 温 度 腐 蚀 速 度 备注 (水 溶 液) ℃ mm/a ≤ PH为4.0的稀H2SO4+100000ppm氯化物 70 0.5 PH为3.5的稀H2SO4+80000ppm氯化物 70 0.5 PH为3.0的稀H2SO4+20000ppm氯化物 70 0.5 2%的HNO3溶液 80 0.5 4%的HNO3溶液 75 0.5 5%的HNO3溶液 60 0.5 6%的HNO3溶液 45 0.5 PH为4.0~12.0的NaOH溶液 115 0.5 PH为13.0的NaOH溶液 90 0.5 9)加工工艺:退火后进行机加工。 10)应用范围:用于输送PH值为4~13并含有固体颗粒的腐蚀性介质的泵件,如脱硫泵的叶轮、护套、护板。 1.4.2 A35材料的性能、加式工艺过程和应用范围 1)材料名称:超高铬白口铸铁 2)材料牌号:KmsTBCr28Ni2Mo2Cu2 3)材料代号:A35 4)材料类型:耐腐蚀/磨粒磨损白口铸铁 5)主要化学成分(W·t%): C≤2.0 Cr36~40 Ni≤2.0 Mo≤3.0 6)热处理:退火、回火 7)金相组织:热处理后金相组织为 铁素体+M23C6+Sc(2次碳化物) 8)材料性能: 抗拉强度(Mpa):300~400 冲击功(J/㎝2):5~8 硬度(HB):350 铸造缩率(%):2.0 耐腐蚀性:耐90℃的0.8%H2SiF6+40%H3PO4 水溶液 耐磨性:与Ni-HardI型相同。 9)A35材料的耐磷酸腐蚀性,见表2-16。 A35的耐腐蚀性 表2-16 介 质 (水 溶 液) 温 度 ℃ 腐 蚀 速 度mm/a ≤ 备 注 10~40%H3PO4+3%H2SO4 ≤50 0.005 10~40%H3PO4+3%H2SO4 50~80 0.02 20~30%H3PO4+3%H2SO4 +0.3%H2SiF6 50 0.1 20~30%H3PO4+3%H2SO4 +0.3~0.8%H2SiF6 50 0.5 20~30%H3PO4+3%H2SO4 +1.5%H2SiF6 50 5 35%H3PO4+3%H2SO4+0.8%H2SiF6 50 0.5 40%H3PO4+3%H2SO4+0.7%H2SiF6 50 0.5 PH=4的稀H2SO4+100000ppm氯化物 70 0.1 PH=3的稀H2SO4+80000ppm氯化物 70 0.1 PH=2的稀H2SO4+20000ppm氯化物 70 0.1 10)加工工艺:零件退火后进行机加工。可钻孔、攻丝。 11)应用范围:适用于高浓度、强腐蚀、强耐磨的磷酸料浆的输送,如输送含P2O530%,温度90℃,回体含量30%的磷酸料浆。 2、耐腐蚀性金属材料 耐蚀铸铁可根据金相组织工作,合金成分和所适用的介质进行分类。含镍量13.5~36%的铸铁称奥氏体铸铁,变化含镍量,并常附加少量其它合金元素(如Cr、Cu、Mo等改善其耐蚀性,加Nb改善其焊接性)形成了不同牌号,以适应不同腐蚀介质和使用条件的需要。 2.1奥氏体铸铁化学成分 奥氏体铸铁牌号及化学成分(W·t%) 表2-17 序 号 材 料 牌 号 化 学 成 分 % C Si Mn Ni Cu Cr S 1 ATNi15Cu6Cr2 ≤3.00 1.00 -2.80 0.50 -1.50 13.50 -17.50 5.50 -7.50 1.50 -2.50 ≤0.12 2 ATNi15Cu6Cr3 ≤3.00 1.00 -2.80 0.50 -1.50 13.50 -17.50 5.50 -7.50 2.50 -3.50 ≤0.12 3 ATNi20Cr2 ≤3.00 1.00 -2.80 0.50 -1.50 18.00 -22.00 1.5-2.5 ≤0.12 2.2 奥氏体铸铁力学性能 奥氏体铸铁力学性能 表2-18 序 号 材 料 牌 号 力 学 性 能 σb(Mpa) σw(Mpa) HB 1 ATNi15Cu6Cr2 ≥150 130-170 140-200 2 ATNi15Cu6Cr3 ≥180 150-210 150-250 3 ATNi20Cr2 125-170 120-215 2.3 奥氏体铸铁特性及应用举例 奥氏体铸铁特性及应用 表2-19 序 号 材 料 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 1 ATNi15Cu6Cr2 对于强碱、弱酸、海水和盐液有较好的耐蚀性能和较弱的磨蚀性能,是理想的耐碱腐蚀材料。 用于制作泵和阀门零件。 2 ATNi15Cu6Cr3 3 ATNi20Cr2 具有与ATNi15Cu6Cr2和ATNi15Cu6Cr3相同的特性,但特别适用于不允许钼污染的场合 食品工业用泵及阀门零件。 第四节 铸造有色合金 铸造非铁金属称之铸造有色金属,非铁金属及共合金有适应特殊要求的性能,虽然钢的抗拉强度和屈服强度比大多数铸造非铁合金高,但按比强度(强度/比重)相比,某些铸造非铁合金却比铸铁和低合金铸钢好。但因为铸造有色合金一般产量不高,价格贵,选用时应作技术经济分析。 1、铸造锡青铜(GB1176-87) 1.1铸造锡青铜化学成分 铸造锡青铜的牌号及化学成分(w·t%) 表2-20 序 号 牌 号 名 称 化 学 成 分 % 杂质 总和 ≤ Sn Zn Pb P Ni Cu 1 ZCuSn3Zn8Pb 6Ni1 3-8-6-1 锡青铜 2.0 -4.0 6.0 -9.0 4.0 -7.0 0.5 -1.5 其余 1.0 2 ZCuSn5 Pb5Zn5 5-5-5 锡青铜 4.0 -6.0 4.0 -6.0 4.0 -6.0 其余 1.0 3 ZCuSn 10Pb 10-1 锡青铜 9.0 -11.5 0.5 -1.0 其余 0.75 1.2 铸造锡青铜力学性能 铸造锡青铜力学性能 表2-21 序 号 牌 号 铸造方法 * 力 学 性 能 ≥ σb σ0.2 δ5 HB (Mpa) (Mpa) % 1 ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 S 175 8 590 J 215 10 685 2 ZCuSn5Pb5Zn5 S,J 200 90 13 (590) Li,La 250 100 13 (635) 3 ZCuSn10Pb1 S 220 130 3 785) J 310 170 2 (885) Li 330 (170) 4 (885) La 360 (170) 6 (885) 1.3铸造锡青铜特性及应用举例 铸造锡青铜特性及应用 表2-22 序 号 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 1 ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 铸造性能好,耐腐蚀,气密性好,可在流动海水中工作,耐磨性较好,易加工。 水泵的泵体、泵盖、轴承及阀门铸件、管件。 2 ZCuSn5Pb5Zn5 铸造性能好,耐磨、耐蚀性优良的加工性,可以钎焊,但气焊、电焊性较差。 中载、中速的耐磨耐蚀零件,轴瓦、衬套、叶轮、泵体、泵盖等。 3 ZCuSn10Pb1 高硬度,高强度,是一种最好的高锡耐磨青铜,它的热稳定性好,可焊接,在大气和淡水中有很好的耐蚀性,在海水中耐蚀性中等,极好的减摩性,切削加工性尚可。 重要的耐磨、耐冲击负荷零件,水泵的叶 轮、导翼、衬套、轴套等零件。 2、铸造铝青铜(GB1176-87) 2.1铸造铝青铜化学成分 铸造铝青铜牌号及化学成分(w·t%) 表2-23 序 号 牌 号 名 称 化 学 成 分 % 杂质总量 % Ni Al Fe Mn Cu ≤ 1 NCuAl9 Fe4Ni4Mn2 9-4-4-2 铝青铜 4.0 -5.0 8.5 -10.0 4.0 -5.0 0.8 -2.5 其余 1.0 2 NCuAl10 Fe3 10-3 铝青铜 8.5 -11.0 2.0 -4.0 其余 1.0 2.2铸造铝青铜力学性能 铸造铝青铜力学性能 表2-24 序 号 牌 号 铸 造 方 法 力 学 性 能 ≥ σb σ0.2 δ5 HB (Mpa) (Mpa) % 1 NCuAl9Fe4Ni4Mn2 S 630 250 16 1570 2 NCuAl10Fe3 S 490 180 13 (980) J 540 200 15 (1080) Li,La 540 200 15 (1080) 2.3铸造锡青铜的特性及应用举例 铸造锡青铜的特性及应用 表2-25 序 号 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 1 ZCuAl 9FeNi Mn2 具有很高力学性能,在大气、淡水、海水中耐蚀性好,铸造性好,组织致密、气密性高、耐磨性好,在400℃以下具有耐热性,焊接性好,但不易钎焊。 要求强度高,耐蚀性好和铸件,也可用作耐磨400℃以下工作的零件,水泵的导向套、套筒联轴器、阀体等。 2 ZCuAl 10Fe3 具有高的力学性能、耐磨性和耐性能好,可以焊接但不易钎焊。 求强度高,耐磨耐蚀的重要零件,如轴套、螺母、套筒联轴器等。 3、铸造铅青铜(GB1176-87) 3.1铸造铅青铜的化学成分 铸造铅青铜的牌号及化学成分(w·t%) 表2-26 序 号 牌 号 名 称 化 学 成 分 % 杂质总量 % Sn Pb Cu ≤ 1 ZCuPb15Sn8 15-8铅青铜 7.0-9.0 13.0 -17.0 其余 1.0 2 ZCuPb20Sn5 20-5铅青铜 4.0-6.0 18.0 -23.0 其余 1.0 3.2铸造铅青铜力学性能 铸造铅青铜的力学性能 表2-27 序 号 牌 号 铸 造 方 法 力 学 性 能 ≥ σb σ0.2 δ5 HB (MPa) (MPa) % 1 ZCuPb15Sn8 S 170 80 5 (590) J 200 100 6 (635) Li,La 220 100 8 (635) 2 ZCuPb20Sn5 S 150 60 5 440 J 150 (70) 6 (540) La 180 (80) 7 (540) 注:1、在1.2表2,2.2表2及3.2表2中,S—砂型铸造;J—金属型铸造;Li—离心铸造;La—连续铸造。 2、带括号的数值与参考值。 3、表中HB数值周期试验单位是牛,应用时应将其数值乘以系数0.102。 3.3 铸造铅青铜特性及应用举例 铸造铅青铜金相的特性及应用 表2-28 序 号 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 1 ZCuPb15Sn8 铸造性能差,易切削,在缺乏润滑剂和用水质润滑剂条件下,滑动性和自润滑性能好,对稀硫酸耐蚀性能好。 表面压力高,又存在侧压力的轴承,水泵轴套、挡套等。 2 ZCrPb20Sn5 铸造性能差,切削性能好,有较高滑动性能,在缺乏润滑介质和以水为介质时有特别好的自润滑性能、耐硫酸腐蚀。 高的滑动速度的轴承及耐腐蚀件为水泵、轴瓦、挡套等。 4、铸造PAN青铜(SBB134-1998) 4.1铸造PAN青铜化学成分 铸造PAN青铜的化学成分(w·t%) 表2-29 牌 号 名 称 化 学 成 分 % Sn Ni Pb Zn ZCuSnNi2PbZn PAN 青铜 1.0-3.0 0.5-1.0 0.3-1.0 4.2铸造PAN青铜力学性能 铸造PAN青铜力学性能 表2-30 牌 号 力 学 性 能 ≥ σb (Mpa) σb或σ0.2 (Mpa) δ5 % HB ZCuSnNi2PbZn 250 180 1.0 120 4.3铸造PAN青铜特性及应用举例 铸造PAN青铜的特性及应用 表2-31 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 ZCuSnNi2PbZn 具有自润滑能力,好的抗咬合性能和耐磨性。 应用于高负荷,大型潜水电泵轴承。 第三章 结构件材料 1、 结构钢的分类 结构钢可按化学成分按含碳量、按质量、按用途和按炼钢方法分类。其综合分类如下: 碳素结构钢 碳素结构钢 优质碳素结构钢 易切削结构钢 结构钢 低合金结构钢 合金结构钢 合金结构钢 弹簧钢 轴承钢 * 按照GB700-88已将GB700-79中《普通碳素结构图》改为《碳素结构钢》标准确无误名称。 2、碳素结构钢(GB700-1988) 2.1 碳素结构钢牌号及化学成分 碳素钢结构钢牌号及化学成分(w·t%) 表3-1 新 牌 号 相当旧牌号 (GB700-79) 等 级 化 学 成 分 % 脱氧方法 C Mn Si S P ≤ Q195 B1A1 — 0.06 -0.12 0.25 -0.50 0.3 0.05 0.045 F.b.Z Q215 A2 A 0.09 -0.15 0.25 -0.55 0.300 0.050 0.045 F.b.Z C2 B 0.045 Q235 A3 A 0.14 -0.22 0.31 -0.05 0.300 0.050 0.045 F.b.Z C3 B 0.12 -0.20 0.30 -0.70 0.045 2 C ≤0.18 0.35 -0.80 0.040 0.040 Z D ≤0.17 0.035 0.035 TZ Q255 A4 A 0.18 -0.28 0.40 -0.70 0.30 0.050 0.045 Z C4 B 0.045 Q275 C5 — 0.28 -0.38 0.50 -0.80 0.35 0.050 0.045 Z 注: 1、Q235A、B级沸腾钢锰含量上限为0.60%,硅含量≤0.07%;半镇静钢(b)硅含量≤0.17%;镇静钢硅含量下限为0.12%。 2、钢中Cr、Ni、Cu残余含量分别≤0.30%,氧气转炉钢氧含量≤0.008%。 3、脱氧方法:F—沸腾钢; b—半沸腾钢; Z—镇静钢; TZ特殊镇静钢。其中Z和TZ在牌号中予以省略。 2.2 碳素结构钢的力学性能 碳 素 结 构 钢 的 力 学 性 能 表3-2 牌 号 等 级 拉 伸 试 验 屈服点(N/m㎡)≥1 抗粒 强度(N /mm2) 伸长率δs ≥ 温 度 ℃ V型冲击功(焦)≥ 钢材厚度或直径(mm) 钢材厚度或直径(mm) ≤ 16 > 16-40 > 40 -60 > 60-100 > 100 - 150 > 150 ≤ 16 > 16- 40 > 40 - 60 > 60 - 100 > 100 – 150 > 150 Q 195 — (195) (185) — — — — 315 - 430 33 32 — — — — — — Q 215 A 215 205 195 185 175 165 335 - 456 31 30 29 28 27 26 — — B 20 27 Q 235 A 235 225 215 205 195 185 375 - 500 26 25 24 23 22 21 B 20 27 C 0 27 D -20 27 Q 255 A 255 245 235 225 215 205 410 - 550 24 23 22 21 20 19 — — B 20 27 Q 275 — 275 265 255 245 235 225 490 - 630 20 19 18 17 16 15 — — 续表3-2 牌 号 冷弯试验(试样宽度 B=2a > 180° 试 验 方 向 钢材厚度或直径a(mm) ≤ 60 > 60-100 > 100-200 弯心直径 d Q195 纵 0 — — 横 0.5a Q215 纵 0.5a 1.5a 2a 横 a 2a 2.5a Q235 纵 a 2a 2.5a 横 1.5a 2.5a 3a Q255 2a 3a 3.5a Q275 3a 4a 4.5a 注:1、Q195钢的屈服点仅供参考,不作为交货条件。 2、各牌号A级钢就冷弯试验在需方有要求时才进行,当冷弯试验合格时,抗拉强度上限可以不作为交货条件。 2.3 碳素结构钢的特性及应用举例 碳素结构钢的特性及应用 表3-3 牌 号 主 要 特 性 及 应 用 举 例 Q195 具有良好的韧性、焊接性能及较高的延伸率,适合用于制作地脚螺栓、铆钉、螺管、拉杆、短轴、心轴、垫圈、支架、焊接件等。 Q215A Q215B Q235A 具有良好的韧性,一定的延伸率,耐冲击和焊接性良好,广泛用于制作一般机械零件,如泵产品的管法兰,挡水圈、键槽予制件、叶轮螺栓、调整螺栓等。 Q335B 3、优质碳素结构钢(GB699-1988) 3.1 优质碳素结构钢牌号及化学成分 优质碳素结构钢的牌号及化学成分 表3-4 牌 号 化 学 成 分 (w·t%) C Si Mn P S Ni Cr Cu ≤ 08 0.05 -0.12 0.17 -0.37 0.35 -0.65 0.035 0.035 0.25 0.1 0.25 10 0.07-0.14 0.17 -0.37 0.35 -0.65 0.035 0.035 0.25 0.15 0.25 20 0.17 -0.24 0.17 -0.37 0.35 -0.65 0.035 0.035 0.25 0.25 0.25 25 0.22 -0.30 0.17 -0.37 0.50 -0.80 0.035 0.035 0.25 0.25 0.25 35 0.32 -0.40 0.17 -0.37 0.50 -0.80 0.035 0.035 0.25 0.25 0.25 45 0.42 -0.50 0.17 -0.37 0.50 -0.80 0.035 0.035 0.25 0.25 0.25 60Mn 0.57 -0.65 0.17 -0.37 0.70 -1.00 0.035 0.035 0.25 0.25 0.25 65Mn 0.62 -0.70 0.17 -0.37 0.90 -1.20 0.035 0.035 0.25 0.25 0.25 注:1、用废钢冶炼的钢含量≤30%;热压力加工用钢含铜量≤0.20%。 2、氧气转炉冶炼的钢含氧量≤0.008%. 3、用铝脱氧冶炼的08镇静(08Al),含锰量下限为0.25%;含硅量≤0.03%;含铝量0.02~0.07%。 3.2 优质碳素结构钢力学性能 优质碳素结构钢力学性能 表3-5 牌 号 试样 毛坯 尺寸(mm) 推 荐 热 处 理 ℃ 力 学 性 能 ≥ 交货状态 硬 度 HB ≤ 正火 淬火 回火 抗拉 强度 屈服点 伸长率 σ5 (%) 断面收缩率(%) 冲击韧性 AK(J) (N/m㎡) 未处理 退 火 08 25 930 325 195 33 60 131 10 25 930 335 205 31 55 137 20 25 910 410 245 25 55 156 25 25 900 870 600 450 275 23 50 71 170 35 25 870 850 600 530 315 20 45 55 197 45 25 850 840 600 600 355 16 40 39 229 197 60Mn 25 810 695 410 11 35 269 229 65Mn 25 810 735 430 9 30 285 229 注: 1、钢的力学性能是用正火处理试样纵向测定的,但冲击韧性须用淬火加回火处理试样测定。 2、表中力学性能仅适用于截面尺寸≤80毫米的钢材。 3.3 优质碳素钢特性及应用举例 优质碳素钢的特性及应用 表3-6 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 08 强度不高,但塑性、韧性很好,焊接性优良,无回火脆性,有良好的深冲,拉延、弯曲、墩粗等冷加工性能,但存在时效敏感性,淬硬性和淬透性极低,通常在热轧供应状态下或正火后使用,经冷拉或正火处理之后,能提高切削性能。 广泛用于制造无强度要求,而易加工成型的深冲压,深拉伸的罩盖件及焊接件,也可作心部强度要求不高的渗碳和氰化零件,如离合器盖、齿轮等。 10 渗碳钢。塑性和韧性均高,无回火脆性倾向,在冷拉状态或正火处理后切削性明显提高,焊接性能高,在冷状态下,易于挤压成形和压模成形,但强度低,且淬透性和淬硬性很差。 采用镦锻,弯曲、冷冲、热压,拉延和焊接等多种加工方法,制作各韧性高,负荷小的零件,如卡头、垫圈(片)、防尘罩、深冲器皿、容器、皮带罩也可制作渗碳件,齿轮、链轮等。 20 低渗碳钢。塑性、韧性高,有良好的焊接性能冷冲压性,无回火脆性,淬硬性和淬透性较低,强度比较低,经水韧处理及正火之后,即能提高切削性。 在热轧或正火状态下用于制作负荷不大,但韧性要求高的零件:套筒拉杠、法兰盘焊接构件(电机架等)。 25 和20号钢性能相似其强度高于20号,塑性、韧性较好,冷冲压性和焊接性较好,有较好的切削性能,无回火脆性,但淬透性及淬硬性不高,一般在热轧及正火后使用。 用于制作焊接构件,以及经锻造、热冲压和切削加工,而负荷较小的零件:轴心轴、辊子长、短轴套、密封环等。经淬火处理(获得低马氏体)可制造强度和韧性良好的零件,心部强度要求不高的渗碳及氰化零件。 35 中碳钢。具有一定的强度和良好的塑性,冷变形塑性高,并具有良好切削性能;在含碳量下限时焊接性能良好。在上限焊接性能不好;淬透性差,通常在正火或调质状态下使用。 广泛用于制造负荷较大,但截面尺寸较小的零件、热压件,如轴、轴销、叶轮搬手、叶轮螺母,调整螺栓、衬套等。 45 高强度中碳调质钢,具有一定的塑性和韧性,较高的强度,切削性能良好,淬造性差,水淬易产生裂纹,焊接性能差,仍可焊接,但焊前应予热,焊后应退火。 用于制造高强度的运动零件,如泵的键定位套、螺栓、机械密封零件等泵轴、心轴、拉杆等 60Mn 强度较高,淬透性较好,但有过热敏感性和回火脆性倾向,水淬易产生裂纹,通常在淬火、回火后使用,退火后的切削性能良好。 用于制造较大的螺纹弹簧,各种扁、圆弹簧,板簧等。 65Mn 弹簧钢,具有高的强度和硬度,弹性良好,淬透性较好,适于油淬,水淬易产生裂纹,有过热敏感性和回火脆性,退火后的切削性尚好,冷作变形塑性差,焊接性能不好,通常在淬火,中温回火状态下应用。 经淬火、低温回火或调质、表面淬火处理,用于制造受摩擦、高弹性、高强度的机械零件;经淬火,中温回火后,用于制造中等负荷的板簧、弹簧垫圈等。 4、合金结构钢(GB3077-1988) 4.1 合金结构钢牌号及化学成分 合金结构钢的牌号及化学成分 表3-7 牌 号 化 学 成 分 (w·t%) C Si Mn Mo Cr Ni V Ti B 其它 20Cr 0.17 -0.24 0.17 -0.37 0.50 -0.80 0.70 -1.00 40Cr 0.37 -0.44 0.17 -0.37 0.50 -0.80 0.80 -1.10 45Cr 0.42 -0.49 0.17 -0.37 0.50 -0.80 0.80 -1.10 35CrMo 0.32 -0.40 0.17 -0.37 0.40 -0.70 0.15 -0.25 0.80 -1.10 40CrV 0.37 -0.44 0.17 -0.37 0.50 -0.80 0.80 -1.10 0.10 -0.20 4.2 合金结构力学性能 合金结构钢的力学性能 表3-8 牌 号 试 样 毛 坯 尺 寸 mm 热 处 理 机 械 性 能 退火 或高 强回 火供 应 状态 HB≤ 淬 火 回 火 σb σs δ5 ψ Ak 温 度 ℃ 冷却剂 温 度 ℃ 冷却剂 MPa MPa % % J ≥ 20Cr 15 第一次 880 第二次 800 水 油 200 水、空 835 540 10 40 47 179 40Cr 25 850 油 520 水、油 980 785 9 45 47 207 45Cr 25 840 油 520 水、油 1030 895 9 40 39 217 35CrMo 25 850 油 550 水、油 980 835 12 45 63 229 40CrV 25 880 油 650 水、油 885 735 10 50 71 241 注:1、热处理温度允许调整范围:淬火±20℃,低温回火±30℃,高温回火±50℃。 4.3 合金结构钢特性及应用举例 合金结构钢的特性及应用 表3-9 牌 号 主 要 特 性 应 用 举 例 20Cr 强度和淬透性高于20号钢,经淬火低温回火后,能得到良好的综合机械性能和低温冲击性能,无回火脆性。钢的晶粒仍有长大倾向,因而应第二次淬火,以提高心部韧性,冷弯变形时塑性较高,可以冷拉丝,高温正火或调质后,切削性能好,焊接性较好(焊前于热100-150℃)一般渗碳钢使用。 用于制造截面(300mm)形状简单、载荷较小、表面耐磨心部强度较高的各种渗碳或氰化零件。如小轴、衬套,也可作调质钢,用于低速、中载(冲击)零件。 40Cr 经调质后具有良好的综合机械性能,低温冲击性及低的缺口敏感性,淬透性良好,油淬时可得到高的疲劳强度,水淬时复杂零件易产生裂纹,冷弯变形。塑性中等,正火或调质后切削加工性好,焊接性不佳,焊接性不佳,焊前应予热到100-150℃,一般在调质状态下使用,还可以氰化和高频淬火。 调整质后用于制造中速、中载零件。如轴、螺杆、花键轴;调质并表面高频淬火后可用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如轴、心轴、套筒、密封环;淬火加中温回火后用于制造重载、中速冲击零件和主轴、套环;淬火加低温回火后,可用于制造重载、低冲击、耐磨的零件;氰化处理后制造尺寸较大,低温韧性较高的传动零件,如轴、齿轮等。 45Cr 强度、耐磨性及淬透性优于40Cr,但韧性较低,性能与40Cr相近。 用途也近似40Cr,主要制造表面高频淬火的轴套筒、销子等。 35CrMo 高温下具有高的持久强度和蠕变强度,低温韧性较好,工作温度最高可达500℃,低温可至-110℃,并具有高的静强度、冲击韧性及较高的疲劳强度。焊透性良,无过热倾向,淬火变形小,冷变形时塑性尚可,切削性能中等,但有第一类回火脆性,焊接性能不好,如需焊接,需予热150-400℃,焊后作消除应力处理,一般在调质处理后使用,也可高、中频表面淬火或淬火及中低温回火后使用。 用于制造承受冲击、弯扭、高载荷机器中的重要零件,如轴、曲轴、紧固件等。 40CrV 调质钢,具有高强度和高屈服点,综合性能比40Cr好,冷变形塑性和切削性均属中等,过热敏感性小,但有回火脆性倾向及表面敏感性,一般在调质状态下使用。 用于制造变载、高负荷的各种重要零件。如:连杆、曲轴、轴套、支架、双头螺栓、螺钉、经氰化处理的高压锅炉水泵轴等。 第二节 特殊性能钢 1、不锈钢(GB/T1220-1992) 1.1 不锈钢化学成分 不锈钢的牌号及化学成分 表3-10 类 型 牌 号 化 学 成 分 (w·t%) C Si Mn P S Ni Cr Mo 其他 AISI相应牌号 奥 氏 体 型 1Cr 18Ni 12Mo 2Ti ≤ 0.12 ≤ 1.00 ≤ 2.0 ≤0.035 ≤0.03 11.0 - 14.0 16.0 - 19.0 1.80 - 2.50 Ti5×(C% -0.02)~0.8 316S 0Cr 18Ni12Mo 2Ti ≤ 0.08 ≤ 1.00 ≤ 2.0 ≤0.035 ≤0.03 11.0 - 14.0 16.0 - 19.0 1.80 - 2.50 Ti5×C% ~0.7 316 1Cr 18Ni12Mo 3Ti ≤ 0.12 ≤ 1.00 ≤ 2.0 ≤0.035 ≤0.03 11.0 - 14.0 16.0 - 19.0 2.50 - 3.50 Ti5×(C% -0.02)~0.8 316S 1Cr18Ni 9Ti ≤ 0.12 ≤ 1.00 ≤ 2.0 ≤0.035 ≤0.03 8.00 - 11.0 17.0 - 19.0 Ti5×(C%-0.02)~0.80 321 0Cr18 Ni10 Ti ≤ 0.08 ≤ 1.00 ≤ 2.0 ≤0.035 ≤0.030 9.00 - 12.0 17.0 - 19.0 Ti5>5×C% 304 1Cr 18Ni9 ≤ 0.15 ≤ 1.00 ≤ 2.0 ≤0.035 ≤0.03 8.00 - 10.0 17.0 - 19.0 305 马 氏 体 型 1Cr13 ≤ 0.15 ≤ 1.00 ≤ 1.0 ≤0.035 ≤0.03 ① 11.5 - 13.5 416 2Cr13 0.16 - 0.25 ≤ 1.00 ≤ 1.0 ≤0.035 ≤0.03 ① 12.0 - 14.0 420 3Cr13 0.26 - 0.35 ≤ 1.00 ≤ 1.0 ≤0.035 ≤0.03 ① 12.0 - 14.0 420F 4Cr13 0.36 - 0.45 ≤ 0.6 ≤ 0.8 ≤0.035 ≤0.03 ① 12.0 - 14.0 注: ①允许含有小于等于0.6%镍。 1.1 不锈钢化学成分 续表3-10 类 型 牌 号 代 号 ASTM 化 学 成 分 (w·t%) C Si Mn Ni Cr Mo Cu N 铁素体 - 奥氏 体型 0Cr25Ni6 Mo2 C55 219 ≤ 0.08 ≤ 1.0 ≤ 1.50 5.00 ~7.00 25.0 ~ 27.0 1.60 ~1.80 0Cr25Ni5 Mo3 Cu3

  请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。用户名:验证码:匿名?发表评论

 上一篇:陕西化工自吸脱硫泵选型高温混合酸泵-漫谈   下一篇:内部人员揭秘ag录像脱硫泵是什么材质