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Q235的使用溫度
Q235屈服限235MPa,使用溫度限制350度。Q345屈服限345MPa,力學性能與16Mn接近,16Mn,最高使用溫度可到425度
碳素結(jié)構(gòu)鋼由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”,代表鋼材的屈服點,后面的數(shù)字表示屈服點數(shù)值,單位是MPa例如Q235表示屈服點(σs)為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。
通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質(zhì)量分數(shù)低,焊接性能好,塑性、韌性好,有一定強度,常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等,用于橋梁、建筑等結(jié)構(gòu)和制造普通螺釘、螺母等零件。
碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235是一種常用的強度較高、塑性較好、價格較低的普通鋼,被廣泛地運用于各類緊固件。一般的異型緊固件由冷擠壓技術(shù)成形,用料節(jié)省,但用冷擠壓成形技術(shù)壓力急劇上升,模具的負荷難以維持批量生產(chǎn)要求;而熱擠壓成形技術(shù),其成形精度及緊固件表面的氧化皮現(xiàn)象又難以滿足緊固件少無切削成形要求。溫鍛成形作為一種少無切削成形的塑性成形技術(shù),在緊固件行業(yè)正發(fā)揮著越來越重要的作用。
作為繼熱擠壓、冷擠壓等塑性成形技術(shù)發(fā)展起來的溫鍛成形技術(shù),其成形溫度范圍較廣,可以分為中溫溫鍛成形和低溫溫鍛成形技術(shù),成形溫度的選擇對于緊固件的成形力和尺寸精度等都有較大的影響。
溫鍛成形兼有熱鍛和冷擠壓成形的優(yōu)點,是精密緊固件少無切削成形的重要技術(shù)之一。一般認為:鋼在室溫下,完全再結(jié)晶溫度以下的成形稱而溫鍛成形?梢,鋼的溫鍛成形溫度比熱鍛成形大的多,要確定鋼的溫鍛成形溫度必須考慮成形溫度下的塑性、變形抗力、氧化程度和組織結(jié)構(gòu)等因素。
眾所周知,鋼的強度是隨著溫度的上升而下降,塑性隨之提高,但是鋼在加熱至某一溫度區(qū)間強度會出現(xiàn)急劇升高的現(xiàn)象,即鋼的“藍脆”區(qū),因此鋼的溫鍛成形溫度應(yīng)該避免這一區(qū)域,低于“藍脆”區(qū),即450℃成形,鋼的強度沒有顯著下降,其成形性能只是稍優(yōu)于冷擠壓,并沒有發(fā)揮出溫鍛成形在提高鋼的塑性、降低變形抗力方面的優(yōu)勢,顯然在“藍脆”區(qū)溫度下進行溫鍛成形,無論在經(jīng)濟上還是技術(shù)上都是不適宜的。因此,一般將鋼的溫鍛成形溫度定在“藍脆”區(qū)溫度以上和完全再結(jié)晶溫度之下較為適宜。
Q235鋼的碳的質(zhì)量分數(shù)為0.12%~0.20%,其化學成分見表1。由于碳含量低于共析成分,所以組織中的滲碳體也少于12%,而鐵素體除去一部分要與滲碳體形成珠光體外,還會有多余的現(xiàn)象出現(xiàn),故這種鋼的組織是鐵素體+珠光體。碳含量少,鋼的組織中珠光體比例小,鋼的強度也低,但塑性好。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標是伸長率、屈服強度和抗拉強度,Q235鋼的各項力學性能指標如表2所示。
表1 Q235鋼的化學成分
牌號 質(zhì)量分數(shù)(W%)
C Mn Si S P
Q235A ≤0.22 ≤1.40 ≤0.35 ≤0.050 ≤0.045
Q235B ≤0.20 ≤0.045 ≤0.045
Q235C ≤0.17 ≤0.040 ≤0.040
Q235D ≤0.17 ≤0.035 ≤0.035
表2 Q235鋼各項力學性能指標
鋼材直徑/mm 屈服強度/MPa 伸長率A/% 抗拉強度/MPa
<12 235-255 26-27 375~420
12~20 225-250 25-26
20~40 215-240 24-25
由表2可知,Q235鋼即使在室溫下成形也有較好的成形性能。當緊固件精度要求較高,而尺寸又較大,限于設(shè)備、工藝和模具等條件時,往往采用溫鍛成形技術(shù)。根據(jù)以上分析可以初步確定Q235鋼的溫鍛成形溫度為完全再結(jié)晶溫度以下(800℃),“藍脆”區(qū)溫度以上(約550℃)。
生產(chǎn)實踐證明:Q235鋼溫鍛成形合適的始鍛溫度為750℃,合適的終鍛溫度為600~650℃。即可以避免鋼的“藍脆”區(qū)溫度,也有利于縮小成形溫度范圍,避免因過大的溫度變化引起緊固件尺寸的波動。
為了防止氧化皮的過度生成,溫鍛成形的加熱設(shè)備應(yīng)該采用感應(yīng)加熱,以達到加熱速度快、溫度控制準確和氧化程度小的目的。
Q235鋼的溫鍛成形溫度的確定除了考慮塑性、變形抗力以外,還應(yīng)結(jié)合鋼的組織狀態(tài)和加熱氧化程度等因素。對于Q235鋼等一般用于6.8級以下的產(chǎn)品,對溫鍛成形后的組織狀況要求不是很高;只要力學性能滿足技術(shù)要求即可。