20、20G、20g ~ 20柱這四個(gè)鋼號均為含碳量0.20% 的碳素結構鋼。但它(tā)們之(zhī)間存在著較大的差別,價(jià)格相差也相當懸殊。設計與使用中若不能正確選用(yòng)往往會重者發生破壞性事故,輕者也會影響使用(yòng)壽命.或者也會造成優材劣用。現將這四個(gè)鋼號的區別以及設計與(yǔ)使用中應注重的地(dì)方(fāng)分述如下:
I. 適用的(de)標準及用途不同
1.1 20鋼用於一般鋼管,有三(sān)個標準。
標準GB8162適用於結構用無縫鋼管;
標準GB8163適用於輸送流體用一般無縫鋼管;
標準GB3087適用於低中(zhōng)壓鍋爐(lú)無縫鋼管,該標準適用製造各種結(jié)構低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及(jí)機車鍋爐用過(guò)熱蒸汽管、大(dà)煙管、小煙管和(hé)拱磚管用的優質碳素結構鋼熱軋和冷撥(軋)無縫鋼管。
220G是製造高壓及其以上壓力的(de)蒸汽鍋爐(lú)管道(dào)等用(yòng)的(de)優質碳素結構鋼。如廣泛用來製造介質溫度(dù)≤430℃ 的省煤器、過熱器、水冷壁、給水、主蒸汽管(guǎn)等。
標準GB5310適用於高壓鍋爐用無縫鋼管。
1.3 20g用於製造各種鍋爐受壓元件用厚度為60—120ram的碳素鋼板。
標準(zhǔn)GB713適用於鍋爐用(yòng)碳索鋼和低應用合金鋼管也適用該標準。
1.4 20R適用於中常溫壓力容器受壓元件用厚度為6~10Omm的碳素鋼。標準GB6654適用於壓力容器用鋼板。
2.化(huà)學(xué)成(chéng)份(fèn)上的細微差別
四個鋼號(hào)的化學成份。
四個鋼號的化學成份基本上是一致的。但比(bǐ)較其相應的適用標準後,在化學成份上還略有差別。
2.1 ct與Ni這(zhè)兩(liǎng)種元素(sù)在碳索鋼中是作為雜質殘留鋼中,但這兩種成份對鋼的性質隻會帶來好處。
2.2 銅在碳素鋼中也是作為雜質殘留的。銅含量超標(biāo)時使鋼的表麵存在著銅的富集,熱加工時的二次加熱會(huì)使富銅(tóng)層進一步增厚,並向表麵區域的奧氏體晶界擴散,使奧氏體晶界嚴重脆化,導致工件在外載荷的作用下引起表麵脆性斷裂。因此(cǐ),在鋼材需(xū)進行鍛造及衝壓的熱加工時.過高的銅含量將引起工件的開裂。必須(xū)對鋼中銅的含量作出限定。可能是考慮到2O鋼冶煉用料的複雜性及其作為(wéi)工件時較多承受熱壓力加工.在適用標準GB699(GB8162、GB8163、GB3087均(jun1)注明化學(xué)成份偏差應符合標準GB699)的(de)文字(zì)說明中(zhōng)第3 1.1.1條規定“使用廢鋼冶煉的鋼答應古銅量(liàng)不大於0.30% ”。
2.20g鋼板在滿足(zú)性能要求的情(qíng)況(kuàng)下,錳(měng)吉(jí)量的下限可為0.40% ,耐厚度大於25ram的鋼板碳音量最大可到0 22% 。
3 為改(gǎi)善20R的性能,可(kě)舔加微量台金元素(sù)。
3.1.I.2條又規定“熱壓力加工用鋼的含銅量應不大於0.20% ”。
2.3 煉鋼時(shí)用錳鐵脫氧使(shǐ)錳殘留在鋼中。一般而言,錳是有益元素。錳主要溶於鐵索體中而使鐵索體強化,另外,錳還能增加珠光體的相對量並使其細化,因而錳能提高鋼的強度。但過高的含錳量對焊接性能不利。考慮到鋼的綜合性能,錳的含量(liàng)與碳的含量應適當匹配。因(yīn)此.GB713標準中的20g鋼(gāng)板(bǎn)和GB6654標準中(zhōng)的(de)20R鋼板的含(hán)碳量比其它(tā)兩種(zhǒng)鋼有(yǒu)所降低,規(guī)定為≤O.20— 0.22% ,而其含錳量的上限(xiàn)比其它兩種鋼(gāng)有所提高,分別規定為0.50—0.90% 、0.40— 0.90% 。
2.4 矽(guī)也是一種脫氧(yǎng)劑.而且它(tā)的脫(tuō)氧作用比錳強。矽固溶於鐵素體(tǐ)中,提高鋼的強度,但也降低鋼的(de)塑性和韌性。因(yīn)此,為(wéi)了保證20g及(jí)20R鋼有良好的塑性和韌性,非凡是時效衝擊韌性和長期的中溫使用性能。這兩種鋼中矽含量的上(shàng)限(xiàn)比其它兩種鋼(gāng)均有所降低.規定為不超過O.30% 。
3.機械性能的區別
20g及20R鋼的機械性能隨鋼板的厚度不同其要求也不同,且厚度等級劃分較細,隨著(zhe)厚度的增加,強度、屈服點及衝擊韌性指標均有(yǒu)所降低。20G則區分為縱向及橫向試樣兩種要求。
四種2O號鋼的高溫規(guī)定殘餘(yú)伸長應力(MPa),不(bú)小(xiǎo)於表3的數值。 四個鋼號高溫規定殘餘(yú)伸長應力 MPa厚(hòu)度 溫度(dù)(℃鋼號 標準號
檢驗項目和試驗方法
試驗方法
序號(hào) 檢驗(yàn)項目 20 20 20G 2Og 20R
GB8163-87 GB3087.1999 GB5310.1995 GB713.1997 G116654.1996
GB222 GB222 GB222
l 化學成份 GB223 GB22GB223 G 3
B223 GB223
GB228
2 拉伸(shēn)試驗 GB228 GB228 C呦 GB6397 GB228
3 玲彎試驗 GB244 GB232 CB232 GB232
4 常溫衝擊試驗(yàn) GB/1229 GB/T229 GB2106
5.低溫衝擊試驗 GB4159
6 時效衝擊試驗 GB4.160
7 高溫拉(lā)伸試驗 GB4338 GB4338
8 永壓(yā)試驗(yàn) GB241 GB241 GB241
9 卷邊試驗 GB245
10 壓扁試驗 GB246 GB246 GB246
11 擴口試驗 GB242 GB242 GB242
12 晶粒度檢驗 YB/ 巧148
非金屬夾
13 GB10561
雜物檢驗
14 顯微組(zǔ)織檢(jiǎn)驗 GB/T13298
GB226
15 低倍(bèi)檢驗 GB226 GBl979
16 脫碳層檢驗 GB224
GB/ r5777
17 超聲波檢驗 CB/ 777 GB/T5777 GB GBm 970 GB/T2970
4163
lB 渦(wō)流檢驗 G昕735 GB7735 GB7735
19 漏磁檢驗 GB,Tl2606
20 厚度方向試驗 GB53l3
4.供貨狀態及熱處理要求(qiú)不同這四(sì)種鋼(gāng)中.可能是考慮到(dào)對使用(yòng)壽命有直接影響的因(yīn)素,僅有GB5310的20G鋼對(duì)供(gòng)貨狀態及熱處理作了明確規定:應進行9OO~930~C正火熱處理後交貨,熱軋管當終軋(zhá)溫度大於等於900~C時,可以代替正火,以熱(rè)軋狀態交貨。GB713的20g鋼標準中注明鋼(gāng)板以熱軋、控軋、正(zhèng)火及正火加回(huí)火狀態(tài)交貨;GB6654的20R鋼標準中注明以(yǐ)熱軋、控軋或正火狀態交貨,但均役有明確(què)正(zhèng)火、熱處理的溫度或強調(diào)熱軋後的溫度。有關資料介紹其正火溫度一般為800~920℃ ,回火溫度為(wéi)600~650℃ 。GB3087及GB8163之20鋼均注明熱軋以熱(rè)軋狀態或熱處理狀態交貨,冷軋以熱處理狀態(tài)交貨。
5 檢驗項目和試驗方法的(de)差異
四個鋼號的檢驗項目(mù)和試驗方法如表4所示。隊表4看(kàn)出,除了鋼管與鋼板的檢驗項目和試驗方法有明(míng)顯差異外,三個鋼管標準的檢驗項目也有明顯不同。GB5310的高壓鍋爐用(yòng)無縫鋼(gāng)管的檢驗項目(mù)最多,GB3087的低中壓鍋(guō)爐(lú)用無縫鋼管次之,GB8163輸送流體(tǐ)用無縫鋼管(guǎn)最少。這也在一定(dìng)程度上反映不同標準對產品質量要求的嚴格程度。GB713的鍋爐用鋼板增(zēng)加時效衝擊試驗,這是因為殘留在碳鋼中氮元素,在溫度300℃ 左右,與碳元素(sù)生成化合物,將大大降低(dī)鋼(gāng)材的時效衝擊韌性(xìng)。
6.總(zǒng)結
綜上所述可見四個鋼號有著較大的差別。根據使用要求必須選擇相適應的標準(zhǔn),即對(duì)條鋼適用GB699,一(yī)般鋼管適用GB8163,輸送流體用一般(bān)無縫鋼管適用GB8163,低中壓鍋爐用無縫鋼管適用GB3087,高壓鍋爐(lú)鋼管(guǎn)適用GB5310,鍋(guō)爐受壓元(yuán)件鋼板適用GB713,壓力容器及(jí)其附件(jiàn)適用GB6654。決不能用GB3087的鋼管,更不能用GB8163 的鋼管(guǎn)來替代(dài)GB5310的鋼管。而更為重要的是在設計及訂貨時就要作出準確的選擇。因為這四個鋼號在(zài)成品檢驗時(shí)是很難鑒別(bié)的。另外,在到貨驗收時一定要以設計及訂(dìng)貨時確(què)定的國家標(biāo)準及鋼號進行驗收(shōu),而決不能簡單地統一以2O鋼來驗牧。 |