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30CrMnSiA鋼板牌號介紹及30CrMnSiA鋼板熱處理

2023-03-20 15:15 作者:舞鋼16696921779 0人讀過 | 我要投稿

一、30CrMnSiA鋼板簡介

1、30CrMnSiA是一種高強度調(diào)質(zhì)型合金結構鋼，屬中碳，強度高，焊接性能良好。30CrMnSiA執(zhí)行GB/T3077和GJB2150A兩個標準，30CrMnSiA鋼板硬度較高、但30CrMnSiA焊接性能較差，一般經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理之后能擁有很高的強度和韌性，淬透性也變好，切削性能好，具備強大的抗疲勞性能，和一定的耐磨性能。

2、30CrMnSiA鋼板牌號表示：

讀作30鉻錳硅A，后面A的含義：CR意指主要化學成分，而30CrMnSiA牌號后面的A，代表的是國軍標產(chǎn)品。統(tǒng)一數(shù)字代號：A24302?！癦15/Z25/Z35”：表示鋼板厚度方向性能，對于較厚的鋼板對其厚度方向的力學性能有特殊規(guī)定。Z15＜Z25＜Z35

3、30CrMnSiA鋼板執(zhí)行標準：執(zhí)行?國標GB/T11251-2009。

4、30CrMnSiA鋼板交貨狀態(tài)：鋼板以熱軋、退火、淬火、回火熱處理調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨，也可根據(jù)技術要求指定交貨狀態(tài)。

5、30CrMnSiA鋼板厚度方向性能要求：Z15，Z25，Z35。

6、30CrMnSiA鋼板探傷要求：一探、二探、三探。

7、30CrMnSiA鋼板?密度：7.85/立方米。

8、30CrMnSiA鋼板?理算重量公式：厚度*寬度*長度*密度。

9、A573Gr鋼板級別：分為A573Gr58、A573Gr65、30CrMnSiA三個級別。

10、30CrMnSiA鋼板常規(guī)尺寸：8-80mm*2000-2500mm*8000-10000mm

二、30CrMnSiA鋼力學性能:

牌號：30CrMnSiA

抗拉強度ob (MPa)?：?≥1080.00

屈服強度as (MPa)?：?2835.0030CrMnSiA

伸長率65(%): ≥10.0030CrMnSiA

斷面收縮率u(%): ≥45.0030CriMnSiA

沖擊功Akv (J)?：?239.00

30CrMnSiA沖擊韌性值akv (J/cm2)?：?249.00

30CrMnSiA硬度：≤229HB

30CriMnSiA試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為16mm

PS：具體力學性能應在鋼廠材質(zhì)書中注明。

三、30CrMnSiA鋼板特性

（1）從鐵碳合金相圖來看, 30CrMnSiA鋼屬于亞共析鋼,緩冷到室溫后的組織為鐵素體+珠光體;從鋼的分類來看, 30CrMnSiA鋼屬于低淬透性調(diào)質(zhì)鋼,淬透性不高,油淬時可淬透φ25mm,具有很高的強度,良好的塑性和韌性,即具有良好的綜合力學性能。

（2）高強度調(diào)質(zhì)結構鋼。具有很高的強度和韌性，淬透性較高，冷變形塑性中等，切削加工性能良好。有回火脆性傾向，橫向的沖擊韌度差。焊接性能較好，但厚度大于3mm時，應先預熱到150℃，焊后需熱處理。一般調(diào)質(zhì)后使用。

（3）強度高,但屬中碳調(diào)質(zhì)鋼,具有較大的淬透性,因此焊接性能很差。該材料調(diào)質(zhì)后有很高的強度和足夠的韌性，淬透性也好。調(diào)質(zhì)后該材料做砂輪軸，齒輪，鏈輪都可以、做刀具，粗加工成為刀具形狀。調(diào)質(zhì)處理。用硬質(zhì)合金銑刀銑削刀刃，拋光機拋光。

四、30CrMnSiA鋼板熱處理及交貨狀態(tài)

1、30CrMnSiA鋼板熱處理流程

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得需要的組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間或保溫時間很短，而一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得需要的組織。

金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得需要的組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間或保溫時間很短，而一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得需要的組織。

冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度.一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得需要的組織.但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬.

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學熱處理等.根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝.同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能.鋼鐵是工業(yè)上應用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為復雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多.

整體熱處理是對工件整體加熱，然后以適當?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。

2、30CrMnSiA鋼板交貨狀態(tài)

30CrMnSiA鋼板以調(diào)質(zhì)（淬火+回火）狀態(tài)交貨

淬火→將工件加熱保溫后，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時變脆。

回火→為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于710C的某一適當溫度進行長時間的保溫，再進行冷卻，這種工藝稱為回火。淬火與回火關系密切，缺一不可。

五、30CrMnSiA鋼板Z向性能
1、什么是Z向？

Z向鋼：又稱“抗層狀撕裂鋼(lamellar tearing resistant steel)”，即平時所說的Z向性能。　采用焊接連接的鋼結構中，當鋼板厚度不小于40 mm且承受沿板厚度方向的拉力時，為避免焊接時產(chǎn)生層狀撕裂，需采用抗層狀撕裂的鋼材（通常簡稱為“Z向鋼”）。厚板存在層狀撕裂問題，故要提出Z向性能測試。

2、Z向性能及對鋼板自身的影響

鋼板和型鋼經(jīng)過滾軋成型的，一般多高層鋼結構所用鋼材為熱軋成型，熱軋可以破壞鋼錠的鑄造組織，細化鋼材的晶粒。鋼錠澆筑時形成的氣泡和裂紋，可在高溫和壓力作用下焊合，從而使鋼材的力學性能得到改善。然而這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上，因鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物(主要為硫化物、氧化物、硅酸鹽等)經(jīng)過軋壓后被壓成薄片，仍殘留在鋼板中(一般與鋼板表面平行)，而使鋼板出現(xiàn)分層（夾層）現(xiàn)象。這種非金屬夾層現(xiàn)象。使鋼材沿厚度方向受拉的性能惡化。因此鋼板在三個方向的機械性能是有差別的：沿軋制方向最好；垂直于軋制方向的性能稍差；沿厚度方向性能又次之?！∫话愫皲摪遢^易產(chǎn)生層狀撕裂，因為鋼板越厚，非金屬夾雜缺陷越多，且焊縫也越厚，焊接應力和變形也越大。為解決這個問題，最好采用Z向鋼。這種鋼板是在某一級結構鋼（稱為母級鋼）的基礎上，經(jīng)過特殊冶練、處理的鋼材，其含硫量為一般鋼材的1/5以下，截面收縮率在15%以上。鋼板沿厚度方向的受力性能(主要為延性性能)稱為Z向性能。鋼板的Z向性能可通過做試樣拉伸試驗得到，一般用斷面收縮率來度量。我國生產(chǎn)的Z向鋼板的標志是在母級鋼鋼號后面加上Z向鋼板等級標志Z25、Z25、Z25，Z字后面的數(shù)字為截面收縮率的指標(%)。

六、30CrMnSiA鋼板的探傷

1、30CrMnSiA鋼板可能會出現(xiàn)的缺陷

(1)分層。分層主要是由于硫化物、金屬氧化物、非金屬夾雜物以及板坯縮孔殘余等，沒有在軋制工程中，被完全的軋扁焊合而形成的;其缺陷大多與板面基本平行，出現(xiàn)在鋼板偏中部或者是正中部。

(2)裂紋。裂紋主要是指熱處理或者是白點產(chǎn)生的裂紋，其中，熱處理裂紋是由于切割時熱影響區(qū)的熱應力或者是熱處理的不規(guī)范而造成的垂直于鋼板軋制面的裂紋,只是偶爾的在其內(nèi)部發(fā)生,大多數(shù)情況下發(fā)生正在其鋼板的表面。而白點是由于在軋制冷卻的過程中，氫氣還沒有來得及擴散，而形成的小裂紋，其危害比較小。

(3)夾雜。夾雜的缺陷部位往往分布是沒有規(guī)律的，其是由于在軋制時因為壓縮比過小，而沒能進行焊合形成的，可分為外在夾雜和內(nèi)在夾雜兩大類。其.中，外來非金屬夾雜，多數(shù)情況是由于爐壁上的耐火材料脫落而形成的;內(nèi)在夾雜則是由于低熔點的夾雜物混在了鋼水中，產(chǎn)生了較多的中心碳錳偏析形成的。

由于缺陷的不同性質(zhì)會產(chǎn)生不同的危害程度，因此，在進行探傷前，必須掌握整個鋼板的生產(chǎn)過程，正確地去判別缺陷的性質(zhì)、大小以及位置等信息。

2、30CrMnSiA鋼板為什么要組織探傷

（1）30CrMnSiA鋼板表面不應有氣泡、結疤、裂紋、折疊、夾雜和壓入氧化鐵皮等影響使用的有害缺陷。

（2）、30CrMnSiA鋼板不應有目視可見的分層。鋼板表面允許有不妨礙檢查表面缺陷的薄層氧化鐵皮、鐵銹及由于壓入氧化鐵皮和軋輥所造成的不明顯的粗糙、網(wǎng)紋、麻點、劃痕及其他局部缺欠，但其深度不應大于鋼板厚度的公差之半，并應保證鋼板允許的較小厚度。

（3）、30CrMnSiA鋼板表面缺陷允許用修磨等方法清除，清理處應平滑無棱角，清理深度不應大于鋼板厚度的負偏差，并應保證鋼板允許的較小厚度。

七、30CrMnSiA鋼板生產(chǎn)切割工藝流程：

生產(chǎn)流程：初煉→LF精練→VD處理→連鑄（模鑄）→清理、加熱→軋制→（堆垛）→表面檢查→分批→探傷→熱處理→切割取樣→性能檢驗→入庫。

切割工藝：30CrMnSiA鋼板出廠檢驗各項性能指標符合要求后按照切割加工工藝進行，可以切割加工及圖紙下料，一般鋼板厚度不大于20mm時優(yōu)先選用數(shù)控等離子切割或者數(shù)控激光切割的方式，若是鋼板厚度大于30mm以上，通常情況下會選擇數(shù)控火焰切割，可以控制切割精度和時間。