下一个钢板切割工件：关于13%铬的钢板零售氮化问题

2. 钢板加工用的钢材牌号 设计钢板加工时，必须明确规定所用钢材牌号。Il家规定钢铁产品牌号的命名，有时只表现它的某作主要化学元素。如16锰钢的代号16Mn，表示平均含碳flO.16%,并以锰为合金元素。另有一叫钢的牌号只涉及冶炼方法和浇注方法。 “竹通碳素钢”的3号钢是一个统称。用在建筑结构屮的3号钢是甲类钢，是按机械性能（即力学性能）供应的钢，具体牌号有甲3、甲3沸、甲碱3、甲碱3沸等。通常习惯爪相应的代号A3、A3F,AJ3、AJ3F来表示。前两种钢足平炉冶炼的，后两种钢是;I!侧吹碱性转炉冶炼的。平炉3号钢是主要的建筑结构用钢。侧吹碱性转炉3号钢的化学成分和平炉3号钢接近，常温下的机械性能也能够达到平炉3号钢的水平，但有害气体和非佥厲夹杂物比平炉钢多，特別是含氮:a较高，影响乜的低溫性能和焊接性能。所以，焊接结构中只能用碱性侧吹转炉镇靜钢，IL限于制作在一15。以上承受静力荷载的构件。近年来我国新建了许多顶吹氧气转炉。这种转炉所炼的钢，化学成分及机械性能和平炉钢基本一致，材质也接近，可以和平炉钢等同使用。顶吹氧气转炉3-y•钢的代号，按规定应是AD3和AD3F，但这种钢是按平炉3号钢的技术条件生产和检验的，所以有些钢材在出厂时把代号中的D乍取消，和平炉钢不加区分。如果在侧吹碱性转炉或顶吹转炉冶炼16锰钢，按规定也应在钢号前标上“碱”(J)字或“顶”（D)字。 3. 什么是镇静钢和沸腾钢 按钢水的浇注方法，可把钢材分成镇静钢和沸腾钢两类。牌号不带“沸”字（F)的，厲于前一种，带“沸”字(F)的，属于后一种。領静钢在浇注前掺入脱氧剂，注锭后冷却缓慢，各种有宵气体含量少，钢的晶粒微细，组织致密，机械性能比沸腾钢好，尤其韧性较好，焊接性能也好。随着温度降低，钢材有一个向脆性过渡的转变温度。镇静钢转脆时的温度在一20〜一40。0之间，而沸腾钢则在一20°C以上；也就是说，镇静钢冷脆的危险性小。沸腾钢则因有害气体含景比镇静钢多和品粒粗细不匀，韧性和可焊性都比镇静钢差，尤其低温时韧性较差。但是，沸腾钢的成品率高，成本低，在常温下承受静力荷载的性能不比镇静钢差。所以，承受静力荷载的结构，如屋架，通常都用人3^号钢。对于直接承受动力荷栽的结构，如吊车梁，当吊车工作不频繁，M于轻级和中级工作制时，也可用A3F号钢。但当吊车梁 处于-20。0或更低的温度时，或当吊车属于重级工作制时，就应用A3号钢或l6Mn钢，个别怙况还应用韧性更好的为桥梁结构轧制的16锰桥钢。 4•钢材在机械性能方面的保证条件 钢材出厂时，都附有出厂证明书，保证产品符合国家规定的质量要求。这些质量要求通过保证条件来体现。钢材的保证条件包括机械性能和化学成分两个方面，每个方面又包括几个项目。这邱项目有的属子基本的、必须满足的，有的则是附加的，是根据工程实际需耍由用材黾位提出的。 抗拉强度和伸长率 根据国家标准，甲类3号钢机械性能的基本保证条件有两项：抗拉强度和伸长率。根据需方要求，可以附加下列保证条件：屈服点、冷弯试验和冲击值。对16锰钢，屈服点和冷弯试验也屈于基本保证条件。这些保证条件的意义如下： 图1-9所示低碳钢的拉伸图中，纵坐标代表拉力P，它的知名值叫做抗拉极限荷载。曲线的BC段基本上是一段水平线，即P保持一段常数值P»。在这一段中，荷载不变而试柞继续伸长，叫做屈服现象，P«叫做屈服荷栽。把2» 和P,分别除以试件原有的横截面面积2。=_^一（或d。== bt)，即可得到 抗拉强度6="¾" 屈服点 把试件拉断时的伸长值A除以它的标距L，则得到伸长  X100% 如果试件标距L=IOO毫米=5d。，所得伸长率用S5表示，如果L=200毫米=IOd。，伸长串用S1。表示（这里ci。都是20毫米〉。 实际应用时常把荷载P除以试件原有横截面积3。所获得的应力cr作为纵坐标，而把它相应的伸长率（或叫做应变值，用符号s表示）作横坐标，划出与图1-9相似的曲线(图1-10)叫做应力变应图，图I-10是普通碳尜3号钢的应力应变图。因为它与试件的几何尺寸无关， 能较好地反映钢材的物理性质，使用上比较方便。 显然，抗拉强度是钢材的一种强度指标，即衡fi钢材经受拉伸变形所能承受拉力的指标。它不仅反应钢材承受静力荷载的极限能力，而且和它的疲劳强度（抵抗大量反复动力荷载的能力）有密切关系，是钢材质量的一项重要指标。伸长率是衡量钢材塑性性能的指标，也就是在断裂前经受变形的能力。无论是承受静力荷载或动力荷载，钢材的伸长率都是保证结构使用安全的指标。因此，抗拉强度和伸长率是钢材在机械性能方面的两项基本保证条件。 屈服点 除以上两项基本保证条件外，钢板加工设计规范还规定，  对于承重结构的钢材，屈服点也是必须保证的条件。屈服点也是一项强度指标。 从图1-9中低碳钢拉伸图可以看出：达到屈服荷载后，变形就急剧增大，而且增大的部分是卸荷时不能恢复原形的塑性变形。在荷栽不变的愦况下变形迅速增大，说明材料暂时失掉了继续承载的能力，这个阶段叫做屈服阶段。虽然经过屈服阶段BC1后还有一段强化阶段CE,材料能重新恢复继续承载的能力，荷栽能继续增髙，但残余变形太火，工程设计中不能利用这一强化阶段，只能以屈服点作为确定容许应力的依据。因此，钢材屈服点的数值非常重要。如果一个结构中拉杆的应力达到屈服点，就会产生急剧的m性伸长，从而导致整个结构出现较大的塑性变形。以屋架为例， 当它的受拉弦杆达到屈服时，屋架的挠度就会增大到不符合使用要求的程度，甚至会引起整个屋架结构的破坏。因此，对于承重结构来说，要求保证钢材的屈服点，是完全必要的。以上三项机械性能的保证值，分别列于表1-2和表1-3中。3号钢屈服点按钢材尺寸分组的划分方法见表1-4。 3号钢机械性能和冷弯试验保证值 表1-2 钢材代号 屈服点〜(公斤/ 平方奄米）不小于 抗拉强度 伸长率 % 不小干 180"冷弯W验 冲由值 (公斤米/ 按尺寸分组 (公斤/ d=弯心宜径 平方厘米） I组 2组 3组 平方奄米） 0I0 fl-试样厚度 不小于 A3,AJ3 24 23 22 38〜4041〜4344〜47 27 26 25 23 22 21 d=1.5fl 8(钢扳） A3F,AJ3F 24 22 21 10(型钢） 钢材厚皮 屈服点不小于(公斤/ 平方亳米) 抗拉强度巧 不小于(公斤/ 平方毫米) 伸长串h 不小于 (%) 180°冷弯试验 冲击值M不小于(公斤/ 平方厘米） ^16 35 52 21 d=2a 17〜25 33 50 19 d=3o 26-36 31 48 19 d=Za 38'56 29 48 19 d=3a 3号锎尺 寸分组 莰1-4 组 钢 材尺 寸（¾米） 別 型钢 庠度 削板 厚度 第 I组 <15 4广 -20 2组 >15- -20 >20〜40 笫 3组 >20 >40〜60 注，对工宇钢和槽钢厚庞系指腹板的厚度。 由以上几个表可以看出：随着钢材厚度增大，屈服点逐渐降低。对于16锰钢，当厚度大于16毫米时，抗拉强度和塑性也有所降低。钢材都是由钢锭轧制成的，轧制就是在高温下进行压力加工。在压力作用下，钢锭中的小汽泡、裂纹、疏松等缺陷能焊合起来，使金厲的组织更加致密，同时，还可以使钢的晶粒细化。厚度小的钢板比厚度大的钢板乳制的次数多，故机械性能较好。 冷弯试验合格 冷弯试验，按它的性质来说，本来是检査钢材工艺性能 的，即检验钢材是苔适应于构件制作过程中的冷加工。它的做法，是在材料试验机上通过弯心加压力，使试件绕弯心弯 到两面平行（图I--II)，而不出现裂纹。经实践说明，通过冷弯试验能暴Il钢材的内部缺陷，并能在一定程度上鉴定钢材的焊接性能。因此，可以认为冷弯试验是衡S钢材性能的综合指标。重要的承茧构件，如吊车梁、有振动设备或大吨位吊车的厂房屋架，民用建筑的大跨度屋架等，都要求钢材保证冷弯试验合格。制作过程中需要弯曲成型的构件，也要求有这一项保证。 冲击值 冲击值是钢材韧性的指标，由冲右试验确定。试验时采用标准的带槽试件（图1-12)，在摆式冲击试验机上进行。 图1-12冲击诎性试验的布置     通过摆锤的冲击，使两端支在支座上的试件断裂破坏。试件刻槽处单位面积所消耗的功就是冲击靭性值，或简称冲击值，符号为它表示钢材在动力荷载作用下抵抗断裂的能力。重级工作制和大吨位中级工作制的焊接吊牟梁，都应有冲击韧性的保证。上面说到的冷脆转变温度，就是在不同温度下的一系列冲击试验中，由观察值降低情况确定的。