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鋼材百科

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鋼的性能

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ASTMA193M-1998a高溫用合金鋼和不銹鋼螺栓材料

1制造方法

鋼按下列方法生產(chǎn)：平爐、堿性氧氣轉(zhuǎn)爐、電弧爐或真空感應(yīng)爐。鋼的熔煉可以預(yù)先真空處理，然后鑄成錠或硅鑄成坯。堿性氧氣轉(zhuǎn)爐方法應(yīng)只限于含鉻不大于6%的鋼。

2牌號(hào)和化學(xué)成分

鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分見表1。

表1化學(xué)成分（%）

類型鐵素體鋼-
標(biāo)志符號(hào)B6B6和B6X-
牌號(hào)5%Cr(AISI類型501)12%Cr(AISI類型410)-
范圍成品允許偏差2）范圍成品允許偏差2）-
-
C≥0.1-0.01≤0.150.01-
Mn≤10.03≤10.03-
-≤0.040.005≤0.040.005-
-≤0.030.005≤0.030.005-
Si≤10.05≤10.05-
Cr4~6±0.111.5~13.5±0.15-
Mo0.4~0.65±0.05————-
類型鐵素體鋼-
標(biāo)志符號(hào)B7.B7M1)B16-
牌號(hào)CrMo(AISI4140/4142/4145/4140H和4145H)CrMo-V-
范圍成品允許偏差2）范圍成品允許偏差2）-
-
C0.37~0.493)±0.020.36~0.47±0.02-
Mn0.65~1.1±0.040.47~0.7±0.03-
-≤0.0350.005≤0.0350.005-
-≤0.040.005≤0.040.005-
Si0.15~0.35±0.020.15~0.35±0.02-
Cr0.75~1.2±0.050.8~1.15±0.05-
Mo0.15~0.25±0.020.5~0.65±0.03-
V——-0.25~0.35±0.03-
Al4)————≤0.015--

類型奧氏體鋼5)1級(jí)、1A級(jí)、1D級(jí)和2級(jí)
標(biāo)志符號(hào)B8、B8AB8C/B8CAB8M/B8MA/B8M2/B8M3B8P/B8PA
牌號(hào)非穩(wěn)定化的18Cr8Ni(AISI類型304)穩(wěn)定化的18Cr-8Ni(AISI類型347)18Cr-10Ni-2Mo(AISI類型316)非穩(wěn)定化的18Cr-8Ni(AISI類型305限制碳的)
-范圍成品允許偏差2）范圍成品允許偏差2）范圍成品允許偏差2）范圍成品允許偏差2）
C≤0.080.01≤0.080.01≤0.080.01≤0.080.01
Mn≤20.04≤20.04≤20.04≤20.04
-≤0.0450.01≤0.0450.01≤0.0450.01≤0.0450.01
-≤0.030.005≤0.030.005≤0.030.005≤0.030.005
Si≤10.05≤10.05≤10.05≤10.05
Cr18~20±0.217~19±0.216~18±0.217~19±0.2
Ni8~10.5±0.159~13±0.1510~14±0.1510.5~13±0.15
Mo————————2~3±0.1————
Nb-Ta————≥10*C-0.05——-————

類型奧氏體鋼5)1級(jí)、1A級(jí)、1D級(jí)和2級(jí)
標(biāo)志符號(hào)B8N、B8NAB8MN/B8MNAB8ML/CuN/B8M1/CuNA
牌號(hào)(AISI類型304N)(AISI類型316N)非穩(wěn)定化的20Cr-18Ni-6Mo（限制碳的）
-范圍成品允許偏差2）范圍成品允許偏差2）范圍
C≤0.080.01≤0.080.01≤0.02
Mn≤20.04≤20.04≤1
-≤0.0450.01≤0.0450.01≤0.03
-≤0.030.005≤0.030.005≤0.01
Si≤10.05≤10.05≤0.8
Cr18~20±0.216~18±0.219.5~20.5
Ni8~10.5±0.1510~14±0.1517.5~18.5
Mo————2~3±0.16~6.5
-0.1~0.16±0.10.1~0.16±0.10.18~0.22
Cu————————0.5~1
類型奧氏體鋼5)1級(jí)、1A級(jí)、1D級(jí)和2級(jí)
標(biāo)志符號(hào)B8T、B8TA
牌號(hào)穩(wěn)定化的18Cr-18Ni(AISI類型321)
-范圍成品允許偏差2）
C≤0.080.01
Mn≤20.04
-≤0.0450.01
-≤0.030.005
Si≤10.05
Ni9~12±0.15
Cr17~19±0.2
Ti≥5*C-0.05
類型奧氏體鋼5)1C級(jí)和1D級(jí)
標(biāo)志符號(hào)B8R、B8RAB8S/B8SA
牌號(hào)22Cr-13Ni5Mn18Cr8Ni-4Si+N
-范圍成品允許偏差2）范圍成品允許偏差2）
C≤0.060.01≤0.10.01
Mn4~6±0.057~9±0.05
-≤0.040.005≤0.040.005
-≤0.030.005≤0.030.005
Si≤10.053.5~4.5±0.15
Cr20.5~23.5±0.2516~18±0.2
Ni11.5~13.5±0.158~9±0.1
Mo1.5~3±0.1————
-0.2~0.4±0.020.08~0.18±0.01
Nb+Ta0.1~0.3±0.05————
V0.1~0.3±0.02————
類型奧氏體鋼5)1級(jí)、1A級(jí)和1D級(jí)
標(biāo)志符號(hào)B8LN、B8LNAB8MLN/B8MLNA
牌號(hào)(AISI類型304N/限制碳的）(AISI類型316N/限制碳的)
-范圍成品允許偏差2）范圍成品允許偏差2）
C≤0.030.005≤0.030.005
Mn≤20.04≤20.04
-≤0.0450.01≤0.0450.01
-≤0.030.005≤0.030.005
Si≤10.05≤10.05
Cr18~20±0.213~18±0.2
Ni8~10.5±0.1510~14±0.15
Mo————2~3±0.1
-0.1~0.16±0.010.1~0.16±0.01

1)允許加入鉍、硒、碲和鉛元素。

2)產(chǎn)品分析——有時(shí)單個(gè)測(cè)量值與表中規(guī)定范圍的界限有偏差，但每爐中任一單個(gè)元素的n個(gè)測(cè)量值不能既超出規(guī)定范圍的上限又低于規(guī)定范圍的下限。

3)對(duì)尺寸不小于90mm的棒材，碳含量可以為不大于0.5%。對(duì)牌號(hào)B7M，允許的最低碳含量為0.28%，但是，要求的抗拉強(qiáng)度要限制在所規(guī)定的截面尺寸范圍內(nèi)。允許使用AISI4130或4130H。

4)可溶和不可溶的總量。

5)1級(jí)和1D級(jí)為固溶處理，1級(jí)、1B級(jí)和某些1C級(jí)（B8R和B8S）產(chǎn)品是由固溶處理材料制成的。1A級(jí)（B8A，B8CA，B8MA，B8TA，B8LNA，B8NA，B8NA和B8MNA)和某些1C級(jí)（B8RA和B8SA）產(chǎn)品是成品狀態(tài)固溶處理的。2級(jí)產(chǎn)品是固溶和時(shí)效處理的。

3力學(xué)性能

熱處理材料的力學(xué)性能見表2、3。

表2

牌號(hào)直徑/mm回火溫度℃不低于抗拉強(qiáng)度Mpa不小于屈服強(qiáng)度（0.2%殘余伸長(zhǎng)）Mpa不小于伸長(zhǎng)率（標(biāo)距4D）%不小于斷面收縮率/%不小于硬度不大于
鐵素體鋼
B5≤1005936905501650——
4%~6%Cr
B6≤1005937605851550——
13%Cr
B6≤100593620485165026HRC
X13%Cr
B7≤655938607201650321HB或35HRC
Cr-Mo>65~1005937956551650302HB或33HRC
->100~1805936905151850277HB或29HRC
B7M1)≤656206905501850235HB或99HRB
Cr-Mo>65~1006206905501850235BHN或99R/B
->100~1806206905151850235BHN或99R/B
B16≤656508607251850321HB或35HRC
Cr-Mo-V>65~1006507606551745302HB或33HRC
->100~1806506905861645227HB或29HRC

1)為了滿足抗拉強(qiáng)度要求，布氏硬度應(yīng)大于200HB(93HRB)。

表3

類型和牌號(hào)/直徑/mm熱處理1）抗拉強(qiáng)度Mpa不小于屈服強(qiáng)度（0.2%殘余伸長(zhǎng)）Mpa不小于伸長(zhǎng)率（標(biāo)距4D）%不小于斷面收縮率/%不小于硬度不大于
奧氏體鋼
1級(jí)和1D級(jí)：B8/B8M/B8P/B8LN/B8MLN/全部直徑碳化物固溶處理5152053050223HB2)或96HRB
1級(jí)：B8C/B8T/全部直徑碳化物固溶處理5152053050223HB2)或96HRB
1A級(jí)：B8A/B8CA/B8MA/B8PA/B8TA/B8LNA/B8MLNA/B8NA/B8MNA/B8MlCuNa/全部直徑精加工狀態(tài)碳化物固溶處理5152053050192HB或90HRB
1B級(jí)和1D級(jí)：B8N/B8MN/和B8MlCuN全部直徑碳化物固溶處理5602403040223HB2)或96HRB
1C級(jí)和1D級(jí)：B8R/全部直徑碳化物固溶處理6903803555271HB或28HRC
1C級(jí)：B8RA/全部直徑精加工狀態(tài)碳化物固溶處理6903803555271HB或28HRC
1C級(jí)和1D級(jí)：B8S/全部直徑碳化物固溶處理6553453555271HB或28HRC
1C級(jí)：B8SA/全部直徑精加工狀態(tài)碳化物固溶處理6553453555271HB或28HRC
2級(jí)：B8/B8C/B8P/B8T/和B8N3)精加工狀態(tài)碳化物固溶處理-----
≤20-8606901235321HB或35HRC
>20~25-7955501535321HB或35HRC
>25~32-7254502035321HB或35HRC
>32~40-6903452845321HB或35HRC
2級(jí)：B8M/B8MN/B8MLCuN3)碳化物固溶處理和時(shí)效硬化-----
≤20-7606651545321HB或35HRC
>20~25-6505502045321HB或35HRC
>25~32-6554502545321HB或35HRC
>32~90-6203453045321HB或35HRC
2B級(jí)：B8/B8M23)碳化物固溶處理和時(shí)效硬化-----
--6555152540321HB或35HRC
--6204503040321HB或35HRC
--5503803040321HB或35HRC
2C級(jí)：B8M33)碳化物固溶處理和時(shí)效硬化-----
≤51-5854503060321HB或35HRC
>51-5854153060321HB或35HRC

1)1級(jí)是固溶處理。1A級(jí)作耐腐蝕作用在精加工狀態(tài)固溶處理，為了達(dá)到物理性能要求，熱處理是關(guān)鍵因素。2級(jí)是固溶處理和時(shí)效硬化。時(shí)效硬化狀態(tài)的奧氏體鋼，特別是在直徑大于20mm的整個(gè)截面上，可能顯示出不均勻的性能。

2)對(duì)直徑不大于20mm的材料，允許最大硬度值為241HB(100HRB)。

3)對(duì)直徑大于38mm的材料，中心（芯部）性能可能低于試驗(yàn)報(bào)告所列出的性能（試驗(yàn)報(bào)告是根據(jù)在半徑1/2處所測(cè)的值）。

4尺寸、形狀及允許偏差

熱軋棒材尺寸允許偏差見表4。

表4

規(guī)定尺寸mm規(guī)定尺寸的允許偏差/mm不圓度/mm
正偏差負(fù)偏差
≤80.130.130.2
>8~110.150.150.23
>11~160.180.180.25
>16~220.20.20.3
>22~250.230.230.33
>25~290.250.250.38
>29~320.280.280.41
>32~350.30.30.46
>35~380.360.360.53
>38~500.40.40.58
>50~650.7900.58
>65~901.1900.89
>90~1151.5901.17
>115~1401.9801.47
>140~1653.1801.78
>165~1803.9702.16

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