碳結(jié)鋼板
產(chǎn)品價格:電議
產(chǎn)品型號:10-200mm
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碳結(jié)鋼板(碳素結(jié)構(gòu)鋼板)是以碳為主要合金元素的鋼鐵材料,含碳量通常在0.04%-0.70%之間,具有良好的機械性能和加工性能,廣泛應(yīng)用于建筑、機械、汽車、船舶等領(lǐng)域。以下是對其的全方位闡述:
一、定義與基本特性
定義
碳結(jié)鋼板是碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過熱軋或冷軋工藝制成的板材,主要成分以鐵和碳為主,硫、磷及非金屬夾雜物含量較低,機械性能優(yōu)于普通碳素鋼。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3274-2017,其分類依據(jù)包括碳含量、用途和生產(chǎn)工藝。核心特性
化學(xué)成分:碳含量0.04%-0.70%,硫(S)≤0.035%,磷(P)≤0.035%。
力學(xué)性能:抗拉強度范圍335-800MPa,伸長率≥20%,沖擊韌性優(yōu)異(如-20℃沖擊吸收能量≥27J)。
工藝性能:焊接性、切削加工性良好,可通過熱處理(正火、淬火、回火)提升硬度和耐磨性。
二、分類與牌號
按碳含量分類
低碳鋼(C≤0.25%):如10#、20#鋼,塑性好,適用于焊接件(如汽車車身、建筑框架)。
中碳鋼(C 0.25%-0.6%):如35#、45#鋼,強度高,用于機械零件(如齒輪、軸類)。
高碳鋼(C>0.6%):如65#鋼,硬度高,適用于工具模具。
按用途分類
建筑用鋼:Q235、Q345,用于梁、柱、橋梁等結(jié)構(gòu)件。
機械用鋼:45#、50#鋼,用于齒輪、軸承等耐磨部件。
工具用鋼:T8A、T10A,用于刀具、模具。
典型牌號示例
15#鋼:含碳0.12%-0.18%,塑性極佳,用于銷軸、小齒輪。
20#鋼:含碳0.17%-0.23%,焊接性能優(yōu),用于鉚接件、結(jié)構(gòu)件。
45#鋼:含碳0.42%-0.50%,淬火后硬度達37-47HRC,用于軸類、連桿。
三、生產(chǎn)工藝
原料與冶煉
采用氧氣轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉,鋼水成分控制(如Mn≤0.65%,Si≤0.37%)。
微合金化技術(shù)(添加鈮、釩)細(xì)化晶粒,提升強度(如Q345鋼屈服強度≥345MPa)。
軋制工藝
熱軋:溫度1100-1250℃,生產(chǎn)厚板(≤400mm)和薄板(≤4mm),執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3274-2017。
冷軋:表面光潔度高,用于精密部件(如汽車沖壓件),執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11253-2019。
熱處理工藝
正火:消除應(yīng)力,均勻組織(如15#鋼正火后硬度220-250HBW)。
淬火+回火:提高硬度和韌性(如45#鋼淬火后硬度50-55HRC,回火后40-45HRC)。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
建筑工程
占碳結(jié)鋼板需求的40%,用于鋼筋、梁柱、橋梁(如Q345鋼用于高鐵橋梁)。
裝配式建筑推廣下,高強度鋼板需求增長(預(yù)計2025年鋼結(jié)構(gòu)用量達1.4億噸)。
機械制造
占30%,用于齒輪、軸承、機床床身(如45#鋼加工機床主軸)。
新能源設(shè)備需求增加(如風(fēng)電塔筒用Q345D鋼板)。
汽車工業(yè)
占13%,用于車身、底盤、發(fā)動機零件(如20#鋼沖壓車門板)。
輕量化趨勢推動高強鋼應(yīng)用(如熱成型鋼屈服強度≥1500MPa)。
其他領(lǐng)域
船舶制造(甲板、船體結(jié)構(gòu))、石油化工(儲罐、管道)、農(nóng)業(yè)機械等。
五、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與檢測
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 3274-2017:熱軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼板,規(guī)定化學(xué)成分、力學(xué)性能及尺寸偏差。
GB/T 11253-2019:冷軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼板,增加Q325牌號及表面結(jié)構(gòu)要求。
ASTM A36:美標(biāo)建筑用鋼,屈服強度≥240MPa,用于橋梁和一般結(jié)構(gòu)。
檢測項目
化學(xué)成分:光譜分析C、Mn、Si等元素(允許偏差±0.015%)。
力學(xué)性能:拉伸試驗(抗拉強度、伸長率)、彎曲試驗、沖擊試驗(-20℃)。
表面質(zhì)量:無裂紋、結(jié)疤,符合GB/T 14977標(biāo)準(zhǔn)。
六、市場與發(fā)展趨勢
供需現(xiàn)狀
產(chǎn)量:2025年中國碳結(jié)鋼板產(chǎn)量預(yù)計4200萬噸,產(chǎn)能利用率93.3%。
需求:建筑、機械、汽車領(lǐng)域合計占比超80%,出口量約300萬噸/年。
技術(shù)趨勢
高強度化:開發(fā)Q420、Q460等高強鋼,減少用鋼量10%-15%。
耐腐蝕性:推廣耐候鋼(如Q345NQR1),用于沿海橋梁和化工設(shè)備。
綠色制造:電爐短流程占比提升至15%,降低碳排放30%。
政策驅(qū)動
國家“雙碳”目標(biāo)推動低碳鋼應(yīng)用,2025年高強鋼筋使用率超25%。
“一帶一路”倡議促進東南亞、中東市場出口(如印尼基建項目年需求100萬噸)。
七、與相關(guān)鋼材的區(qū)別
對比項 | 碳結(jié)鋼板 | 普通碳素鋼 | 合金結(jié)構(gòu)鋼 |
---|---|---|---|
碳含量 | 0.04%-0.70% | ≤0.25% | 0.25%-2.0% |
合金元素 | 僅含Mn、Si等少量元素 | 無或含量極低 | 含Cr、Ni、Mo等合金元素 |
性能 | 機械性能優(yōu)于普通碳素鋼 | 力學(xué)性能較低 | 強度、耐熱性更優(yōu) |
典型用途 | 建筑、機械、汽車 | 一般結(jié)構(gòu)件 | 航空航天、高溫設(shè)備 |