钢材热处理工艺及其尺寸与重量

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钢材是钢厂提供销售的具有一定的形状、尺寸和力学、物理、化学性能的钢产品。大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类，为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。下面贤集网小编来为大家介绍一下钢材的相关知识，包括：钢材热处理工艺、钢材尺寸与重量、钢材选择时与劣质钢材的区别特点。一起来看看吧！

钢材热处理工艺
一、正火
将工件加热到适当温度，保温一段时间后从炉中取出在空气中冷却的金属热处理工艺。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。正火的主要应用范围有：
①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。
②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。
③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。
④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。
⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。
⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

二、退火
将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有多种，如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。主要是指将材料曝露于高温一段很长时间后，然后再慢慢冷却的热处理制程。主要目的是：(1)释放应力，(2)增加材料延展性和韧性，(3)产生特殊显微结构。

三、回火
将淬火成马氏体的钢加热到临界点A1以下某个温度，保温适当时间，再冷到室温的一种热处理工艺。回火的目的在于消除淬火应力，使钢的组织转变为相对稳定状态。在不降低或适当降低钢的硬度和强度的条件下改善钢的塑性和韧性，以获得所希望的性能。

四、调质处理
淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。
五、表面热处理
某些零件在使用时要求表面具有高硬度、高耐磨性和抗疲劳等性能，而心部保持原有的组织和性能，这就需要采用表面强化的表面热处理方法。生产广泛应用的有表面淬火和化学热处理。

1、表面淬火
表面淬火常用火焰加热和高频感应加热两种方法。火焰加热常用氧一乙炔火焰，设备简单。灵活方便，成本低，但热处理质量不稳定；感应加热需要在专用设备上进行。
2、化学热处理
化学热处理是将钢件置于某种化学介质中加热、保温，使一种或几种元素渗入钢件表面，改变其成分和组织，以提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性等。常用的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗等。

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钢材尺寸与重量
一、钢材长度尺寸
钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸，是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。钢材长度的法定计量单位是米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)。在现行习惯中，也有用英寸(″)表示的，但它不是法定计量单位。
1、钢材的范围定尺
是节省材料的一种有效措施。范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸，或是长度、长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货。生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货。
2、不定尺(通常长度)
凡产品尺寸(长度或宽度)，在标准规定范围内，而又不要求固定尺寸的叫不定尺。不定尺长度又叫通常长度(通尺)。按不定尺交货的金属材料，只要在规定长度范围内交货即可。例如，不大于25mm的普通圆钢，其通常长度规定为4-10m, 则长度在此范围内的圆钢都可以交货。
3、定尺
按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。按定尺长度交货时，所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度。例如，合同上注明按定尺长度 5m 交货，则所交货的材料必须都是5m长的，短于5m或长于5m均为不合格。但实际上交货不可能都是5m 长，因此规定了允许有正偏差，而不允许有负偏差。
4、倍尺
按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。按倍尺长度交货时，所交金属材料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度(叫单倍尺)的整数倍数(另加锯口)。例如，需方在订货合同中要求单倍尺长度为 2m ，那么，切成双倍尺时长度即为4m，切成3倍尺时即为6m，并分别加上一个或两个锯口量。锯口量在标准中有规定。倍尺交货时，只允许有正偏差，不允许出现负偏值。
5、短尺
长度小于标准规定的不定尺长度下限，但不小于允许的最短长度的叫短尺。例如，水、煤气输送钢管标准中规定，允许每批有10%的(按根数计算)2-4m长的短尺钢管。4m即为不定尺长度的下限，允许的最短长度为2m。
6、窄尺
宽度小于标准规定的不定尺宽度下限，但不小于允许的最窄宽度的叫窄尺。 按窄尺交货时，必须注意有关标准规定的窄尺比例和最窄尺。
二、钢材长度尺寸举例
1、型钢的长度尺寸
⑴火车轨的标准长度有12.5m和25m两种。
⑵圆钢、线材、钢丝尺寸以直径 d 的毫米(mm)数标定。
⑶方钢尺寸以边长a的毫米(mm)数标定。
⑷六角钢、八角钢尺寸以对边距离s的毫米(mm)数标定。
⑸扁钢的尺寸以宽度b和厚度d的毫米(mm)数标定。
⑹工字钢、槽钢的尺寸以腰高h、腿宽b和腰厚d的毫米(mm)数标定。
⑺等边角钢的尺寸以相等边宽b和边厚d的毫米(mm)数标定。不等边角钢的尺寸以边宽B、b和边厚d的毫米(mm)数标定。
⑻H型钢的尺寸以腹板高度h、翼板宽度b和腹板厚度t1、翼板厚度t2的毫米(mm)数标定。
2、钢板、钢带的长度尺寸
⑴一般以钢板的厚度 d 的毫米(mm)数标定。而钢带则以钢带的宽度b和厚度d的毫米(mm)数标定。
⑵单张钢板有规定的不同尺寸，如热轧钢板有： 1mm 厚的钢板，有宽度600×长度2000 mm ;650×2000 mm ;700×1420 mm ;750×1500 mm ;900×1800 mm ;1000×2000 mm 等。
3、钢管的长度尺寸
⑴一般以钢管的外径D、内径和壁厚S的毫米(mm)数标定。
⑵每种钢管有规定的不同尺寸，如无缝钢管外径50mm的，壁厚有2.5-10mm的15种;或者说相同壁厚5mm的，外径有32-195mm的29种。又如焊接钢管公称口径25mm的壁厚有3.25mm的普通钢管和4mm的加厚钢管。
三、钢材重量
1、钢材的理论重量
钢材的理论重量是按钢材的公称尺寸和密度(过去称为比重)计算得出的重量称之为理论重量。这与钢材的长度尺寸、截面面积和尺寸允许偏差有直接关系。由于钢材在制造过程中的允许偏差，因此用公式计算的理论重量与实际重量有一定出入，所以只作为估算时的参考。
2、钢材的实际重量钢材实际重量是指钢材以实际称量(过磅)所得的重量，称之为实际重量。实际重量要比理论重量准确。
3、钢材重量的计算方法
⑴毛重 是“净重”的对称，是钢材本身和包装材料合计的总重量。运输企业计算运费时按毛重计算。但钢材购销中是按净重计算。
⑵净重 是“毛重”的对称。钢材毛重减去包装材料重量后的重量，即实际重量，称之为净重。在钢材购销中一般按净重计算。
⑶皮重 钢材包装材料的重量，称之为皮重。
⑷重量吨 按钢材毛重计算运费时使用的重量单位。其法定计量单位为吨(1000kg)，还有长吨(英制重量单位1016.16kg)、短吨(美制重量单位907.18kg)。
⑸计费重量 亦称“计费吨”或“运费吨”。运输部门收取运费的钢材重量。不同的运输方式，有不同的计算标准和方法。如铁路整车运输，一般以所使用的货车标记载重作为计费重量。公路运输则是结合车辆的载重吨位收取运费。铁路、公路的零担，则以毛重若干公斤为起码计费重量，不足时进整。

钢材选择时与劣质钢材的区别特点
1、伪劣钢材易出现折叠。折叠是钢材表面形成的各种折线,这种缺陷往往贯穿整个产品的纵向。
2、伪劣钢材外表经常有麻面现象。麻面是由于轧槽磨损严重引起钢材表面不规则的凹凸不平的缺陷。
3、伪劣钢材表面易产生结疤。原因有两点:
①伪劣钢材材质不均匀,杂质多。
②伪劣材厂家导卫设备简陋,容易粘钢,这些杂质咬人轧辊后易产生结疤。
4、伪劣材表面易产生裂纹,原因是它的坯料是土坯,土坯气孔多,土坯在冷却的过程中由于受到热应力的作用,产生裂痕,经过轧制后就有裂纹。
5、伪劣钢材容易刮伤,原因是伪劣材厂家设备简陋,易产生毛刺,刮伤钢材表面。深度刮伤降低钢材的强度。
6、伪劣钢材无金属光泽,呈淡红色或类似生铁的颜色,
7、伪劣钢材的横筋细而低,经常出现充不满的现象,原因是厂家为达到大的负公差,成品前几道的压下量偏大,铁型偏小,孔型充不满。
8、伪劣钢材的横截面呈椭圆形,
9、优质钢材的成分均匀,冷剪机的吨位高,切头端面平滑而整齐,而伪劣材由于材质差,切头端面常常会有掉肉的现象,即凹凸不平,并且无金属光泽。
10、伪劣钢材材质含杂质多,钢的密度偏小,而且尺寸超差严重,所以在没有游标卡尺的情况下,可以对它进行称量核对。
11、伪劣钢材的内径尺寸波动较大,原因是;
①钢温不稳定有阴阳面。
②钢的成分不均匀。
③由于设备简陋,地基强度低。