20、20G、20g、20R四個(gè)鋼號(hào)的碳素結(jié)構(gòu)鋼適用標(biāo)準(zhǔn)

20、20G、20g、20R四個(gè)鋼號(hào)的碳素結(jié)構(gòu)鋼適用標(biāo)準(zhǔn)

20、20G、20g'~ 20柱這四個(gè)鋼號(hào)均為含碳量0．20％ 的碳素結(jié)構(gòu)鋼。但它們之間存在著較大的差別，價(jià)格相差也相當(dāng)懸殊。設(shè)計(jì)與使用中若不能正確選用往往會(huì)重者發(fā)生破壞性事故，輕者也會(huì)影響使用壽命．或者也會(huì)造成優(yōu)材劣用。

現(xiàn)將這四個(gè)鋼號(hào)的區(qū)別以及設(shè)計(jì)與使用中應(yīng)注重的地方分述如下:
I． 適用的標(biāo)準(zhǔn)及用途不同
1.1 20鋼用于一般鋼管，有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)GB8162適用于結(jié)構(gòu)用無縫鋼管；
標(biāo)準(zhǔn)GB8163適用于輸送流體用一般無縫鋼管；
標(biāo)準(zhǔn)GB3087適用于低中壓鍋爐無縫鋼管，該標(biāo)準(zhǔn)適用制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷撥(軋)無縫鋼管。
1．2 20G是制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐、管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。如廣泛用來制造介質(zhì)溫度≤430℃ 的省煤器、過熱器、水冷壁、給水、主蒸汽管等。
標(biāo)準(zhǔn)GB5310適用于高壓鍋爐用無縫鋼管。
1．3 20g用于制造各種鍋爐受壓元件用厚度為60—120ram的碳素鋼板。
標(biāo)準(zhǔn)GB713適用于鍋爐用碳索鋼和低應(yīng)用合金鋼鋼也適用該標(biāo)準(zhǔn)。
1．4 20R適用于中常溫壓力容器受壓元件用厚度為6～10Omm的碳素鋼。標(biāo)準(zhǔn)GB6654適用于壓力容器用鋼板。
2．化學(xué)成份上的細(xì)微差別
四個(gè)鋼號(hào)的化學(xué)成份。
四個(gè)鋼號(hào)的化學(xué)成份基本上是一致的。但比較其相應(yīng)的適用標(biāo)準(zhǔn)后，在化學(xué)成份上還略有差別。
2．1 ct與Ni這兩種元素在碳索鋼中是作為雜質(zhì)殘留鋼中，但這兩種成份對(duì)鋼的性質(zhì)只會(huì)帶來好處。
2．2 銅在碳素鋼中也是作為雜質(zhì)殘留的。銅含量超標(biāo)時(shí)使鋼的表面存在著銅的富集，熱加工時(shí)的二次加熱會(huì)使富銅層進(jìn)一步增厚，并向表面區(qū)域的奧氏體晶界擴(kuò)散，使奧氏體晶界嚴(yán)重脆化，導(dǎo)致工件在外載荷的作用下引起表面脆性斷裂。因此，在鋼材需進(jìn)行鍛造及沖壓的熱加工時(shí)．過高的銅含量將引起工件的開裂。必須對(duì)鋼中銅的含量作出限定�？赡苁强紤]到2O鋼冶煉用料的復(fù)雜性及其作為工件時(shí)較多承受熱壓力加工．在適用標(biāo)準(zhǔn)GB699(GB8162、GB8163、GB3087均注明化學(xué)成份偏差應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB699)的文字說明中第3 1．1．1條規(guī)定“使用廢鋼冶煉的鋼答應(yīng)古銅量不大于0．30％ ”。
2．20g鋼板在滿足性能要求的情況下，錳吉量的下限可為0．40％ ，耐厚度大于25ram的鋼板碳音量最大可到0 22％ 。
3 為改善20R的性能，可舔加微量臺(tái)金元素。
3．1．I．2條又規(guī)定“熱壓力加工用鋼的含銅量應(yīng)不大于0．20％ ”。
2．3 煉鋼時(shí)用錳鐵脫氧使錳殘留在鋼中。一般而言，錳是有益元素。錳主要溶于鐵索體中而使鐵索體強(qiáng)化，另外，錳還能增加珠光體的相對(duì)量并使其細(xì)化，因而錳能提高鋼的強(qiáng)度。但過高的含錳量對(duì)焊接性能不利。考慮到鋼的綜合性能，錳的含量與碳的含量應(yīng)適當(dāng)匹配。因此．GB713標(biāo)準(zhǔn)中的20g鋼板和GB6654標(biāo)準(zhǔn)中的20R鋼板的含碳量比其它兩種鋼有所降低，規(guī)定為≤O．20— 0．22％ ，而其含錳量的上限比其它兩種鋼有所提高，分別規(guī)定為0．50—0．90％ 、0．40— 0．90％ 。
2．4 硅也是一種脫氧劑．而且它的脫氧作用比錳強(qiáng)。硅固溶于鐵素體中，提高鋼的強(qiáng)度，但也降低鋼的塑性和韌性。因此，為了保證20g及20R鋼有良好的塑性和韌性，非凡是時(shí)效沖擊韌性和長期的中溫使用性能。這兩種鋼中硅含量的上限比其它兩種鋼均有所降低．規(guī)定為不超過O．30％ 。
3．機(jī)械性能的區(qū)別
20g及20R鋼的機(jī)械性能隨鋼板的厚度不同其要求也不同，且厚度等級(jí)劃分較細(xì)，隨著厚度的增加，強(qiáng)度、屈服點(diǎn)及沖擊韌性指標(biāo)均有所降低。20G則區(qū)分為縱向及橫向試樣兩種要求。
四種2O號(hào)鋼的高溫規(guī)定殘余伸長應(yīng)力(MPa)，不小于表3的數(shù)值。 四個(gè)鋼號(hào)高溫規(guī)定殘余伸長應(yīng)力 MPa厚度 溫度(℃鋼號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
檢驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法
試驗(yàn)方法
序號(hào) 檢驗(yàn)項(xiàng)目 20 20 20G 2Og 20R
GB8163-87 GB3087．1999 GB5310．1995 GB713．1997 G116654．1996
GB222 GB222 GB222
l 化學(xué)成份 GB223 GB22GB223 G 3
B223 GB223
GB228
2 拉伸試驗(yàn) GB228 GB228 C呦 GB6397 GB228
3 玲彎試驗(yàn) GB244 GB232 CB232 GB232
4 常溫沖擊試驗(yàn) GB／1229 GB／T229 GB2106
5 低溫沖擊試驗(yàn) GB4159
6 時(shí)效沖擊試驗(yàn) GB4．160
7 高溫拉伸試驗(yàn) GB4338 GB4338
8 永壓試驗(yàn) GB241 GB241 GB241
9 卷邊試驗(yàn) GB245
10 壓扁試驗(yàn) GB246 GB246 GB246
11 擴(kuò)口試驗(yàn) GB242 GB242 GB242
12 晶粒度檢驗(yàn) YB／ 巧148
非金屬夾
13 GB10561
雜物檢驗(yàn)
14 顯微組織檢驗(yàn) GB／T13298
GB226
15 低倍檢驗(yàn) GB226 GBl979
16 脫碳層檢驗(yàn) GB224
GB／ r5777
17 超聲波檢驗(yàn) CB／ 777 GB／T5777 GB GBm 970 GB／T2970
4163
lB 渦流檢驗(yàn) G昕735 GB7735 GB7735
19 漏磁檢驗(yàn) GB，Tl2606
20 厚度方向試驗(yàn) GB53l3
4．供貨狀態(tài)及熱處理要求不同這四種鋼中．可能是考慮到對(duì)使用壽命有直接影響的因素，僅有GB5310的20G鋼對(duì)供貨狀態(tài)及熱處理作了明確規(guī)定：應(yīng)進(jìn)行9OO～930~C正火熱處理后交貨，熱軋管當(dāng)終軋溫度大于等于900~C時(shí)，可以代替正火，以熱軋狀態(tài)交貨。GB713的20g鋼標(biāo)準(zhǔn)中注明鋼板以熱軋、控軋、正火及正火加回火狀態(tài)交貨；GB6654的20R鋼標(biāo)準(zhǔn)中注明以熱軋、控軋或正火狀態(tài)交貨，但均役有明確正火、熱處理的溫度或強(qiáng)調(diào)熱軋后的溫度。有關(guān)資料介紹其正火溫度一般為800～920℃ ，回火溫度為600～650℃ 。GB3087及GB8163之20鋼均注明熱軋以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨，冷軋以熱處理狀態(tài)交貨。
5 檢驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法的差異
四個(gè)鋼號(hào)的檢驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法如表4所示。隊(duì)表4看出，除了鋼管與鋼板的檢驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法有明顯差異外，三個(gè)鋼管標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目也有明顯不同。GB5310的高壓鍋爐用無縫鋼管的檢驗(yàn)項(xiàng)目最多，GB3087的低中壓鍋爐用無縫鋼管次之，GB8163輸送流體用無縫鋼管最少。這也在一定程度上反映不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的嚴(yán)格程度。GB713的鍋爐用鋼板增加時(shí)效沖擊試驗(yàn)，這是因?yàn)闅埩粼谔间撝械�元素，在溫�?00℃ 左右，與碳元素生成化合物，將大大降低鋼材的時(shí)效沖擊韌性。
6．總結(jié)
綜上所述可見四個(gè)鋼號(hào)有著較大的差別。根據(jù)使用要求必須選擇相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，即對(duì)條鋼適用GB699，一般鋼管適用GB8163，輸送流體用一般無縫鋼管適用GB8163，低中壓鍋爐用無縫鋼管適用GB3087，高壓鍋爐鋼管適用GB5310，鍋爐受壓元件鋼板適用GB713，壓力容器及其附件適用GB6654。決不能用GB3087的鋼管，更不能用GB8163 的鋼管來替代GB5310的鋼管。而更為重要的是在設(shè)計(jì)及訂貨時(shí)就要作出準(zhǔn)確的選擇。因?yàn)檫@四個(gè)鋼號(hào)在成品檢驗(yàn)時(shí)是很難鑒別的。另外，在到貨驗(yàn)收時(shí)一定要以設(shè)計(jì)及訂貨時(shí)確定的國家標(biāo)準(zhǔn)及鋼號(hào)進(jìn)行驗(yàn)收，而決不能簡(jiǎn)單地統(tǒng)一以2O鋼來驗(yàn)?zāi)痢?/P>