旋压封头用碳素钢的分类及特点

　　旋压封头用碳素钢的分类及 点

　　在旋压封头用铁碳合金相图(图3-4)中，含碳量小于等于2.06%的铁碳合金称为碳素钢。

　　注：实际上，从使用性上来说，旋压封头用锰钢(含锰的碳素钢)使用范围与碳素钢大致相同，仅仅是钢的强度比碳素钢高，而重量略轻，故国外例如美国ASTM标准常将锰钢与碳素钢归为一类，统称为碳钢，而我国的材料标准则将锰钢叫做低合金钢。作者认为有些不妥，因为在人们的印象中，凡合金钢都是通过加入Cr、Mo、Ni、V、W等合金元素，且表现出 殊的性能(如耐热性、抗腐蚀性等)。但为了与我国的标准保持一致，这里仍将旋压封头用锰钢等归为低合金钢。

　　碳素钢的分类方法有很多种，如按化学成分分类常分为低碳钢(C<0.25%)、中碳钢(C=0.25%~0.6%)和高碳钢(C>0.6%)三种;按质量分类常分为普通钢(S≤0.05%，P≤0.05%)、 钢(S≤0.04%，P≤0.04%)和高级 钢(S≤0.02%，P≤0.03%)三类;按用途分类常分为结构钢、旋压封头、承压用钢(压力容器用钢、锅炉用钢)、工具钢等。由于中碳钢和高碳钢可焊性较差，在工程设计中除螺栓材料之外，常用的压力管道材料都是低碳钢。

　　1、普通碳素钢

　　旋压封头用普通碳素钢与 碳素钢相比，由于它的有害杂质元素S、P含量相对较高，综合机械性能和耐蚀性较差，故不宜用在较重要的场合，但普通碳素钢价格便宜，故工程上常用于各种钢构架、支吊架等，而流体输送管道上使用时常给与一定的限制，详见本章第四节。

　　旋压封头用普通碳素钢根据其冶炼过程的脱氧程度不同可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三种。在浇铸前不用硅和铝脱氧，浇铸时在钢锭模内产生沸腾现象，这类钢叫沸腾钢。而脱氧较完全，浇铸时钢水在钢锭模内不产生CO气体，这类钢叫镇静钢。进行中等程度脱氧，介于沸腾钢和镇静钢之间的钢叫半镇静钢。沸腾钢常在其材料牌号后面加字母F进行表示，半镇静钢则是在其材料牌号后面加字母b进行表示，镇静钢省略不加。

　　旋压封头用沸腾钢由于脱氧不完全，钢液中含氧量多，浇注及凝固时会产生大量CO气泡，造成剧烈的沸腾现象。沸腾钢冷凝后没有集中缩孔，因而成材率高，成本低，表面质量及深冲性能好。但因含氧量高，成分偏析大，内部杂质多，抗腐蚀性和机械性能差，且容易发生时效硬化和钢板的分层，故不宜作重要用途。

　　镇静钢由于脱氧完全，浇注时钢液平静，没有沸腾现象，冷凝后有集中缩孔，所以成材率低，成本高。但镇静钢中气体含量低，时效倾向小，钢锭中气泡、疏松较少，质量较好。

　　旋压封头用普通碳素钢的表示方法和代号按GB700标准规定如下：

　　

　　压力管道中常用的普通碳素结构钢牌号为Q235A(F、b)、Q235B(F、b)、Q235C、Q235D四种，这些牌号的质量要求是顺次提高的。材料标准为GB700。

　　2、 碳素钢

　　旋压封头用 碳素钢中的有害杂质元素S、P比普通碳素钢低，不仅如此，二者的冶炼方法也多有不同，普通碳素钢多用成本 的转炉冶炼，而 碳钢则采用平炉或钝氧顶吹转炉冶炼，脱氧较好，杂质含量较低，故其综合机械性能、耐蚀性等均优于普通碳素钢。 碳素钢与高级 碳素钢相比，价格不高，故这类钢是工程上应用 的碳素钢。

　　 碳素钢的表示方法和代号按GB221标准规定如下：

　　

　　GB699标准给出了 碳素钢的化学成分和机械性能要求。该标准共列出了08F、10F、15F、08、10、15、20、25、……70Mn等31种材料牌号，而旋压封头中常用的牌号为08、10、20三种。08和10钢因含碳量低、硬度低、塑性好，常用作金属垫片。20钢则常用于管子和管件。

　　GB8163、GB9948、GB6479、GB3087、GB5310等标准给出了 碳素钢钢管的材料制造要求，它们都是压力管道常用的钢管标准，有关这些标准的应用将在第五章中介绍。

　　GB710、GB711、GB713、GB5681、GB6654等标准给出了 碳素钢钢板的材料制造要求，它们都是压力管道常用的旋压封头用钢板标准。选用时，应根据其应用范围确定。

　　GB12225、GB12228等标准给出了压力管道常用的 碳素钢的铸件材料制造要求。

　　3、高级 碳素钢

　　旋压封头用高级 碳素钢各方面性能略优于 碳素钢，但价格较高，工程上应用的并不多。一般情况下，如果采用 碳素钢不能满足使用条件要求时，将考虑选用相应的合金钢而不用高级 碳素钢。旋压封头用高级 碳素钢的表示方法是在 碳素钢的牌号后面加字母“A”。