旋壓封頭用碳素鋼的分類及 點

　　在旋壓封頭用鐵碳合金相圖(圖3-4)中，含碳量小于等于2.06%的鐵碳合金稱為碳素鋼。

　　注：實際上，從使用性上來說，旋壓封頭用錳鋼(含錳的碳素鋼)使用范圍與碳素鋼大致相同，僅僅是鋼的強度比碳素鋼高，而重量略輕，故國外例如美國ASTM標準常將錳鋼與碳素鋼歸為一類，統稱為碳鋼，而我國的材料標準則將錳鋼叫做低合金鋼。作者認為有些不妥，因為在人們的印象中，凡合金鋼都是通過加入Cr、Mo、Ni、V、W等合金元素，且表現出 殊的性能(如耐熱性、抗腐蝕性等)。但為了與我國的標準保持一致，這里仍將旋壓封頭用錳鋼等歸為低合金鋼。

　　碳素鋼的分類方法有很多種，如按化學成分分類常分為低碳鋼(C<0.25%)、中碳鋼(C=0.25%~0.6%)和高碳鋼(C>0.6%)三種;按質量分類常分為普通鋼(S≤0.05%，P≤0.05%)、 鋼(S≤0.04%，P≤0.04%)和高級 鋼(S≤0.02%，P≤0.03%)三類;按用途分類常分為結構鋼、旋壓封頭、承壓用鋼(壓力容器用鋼、鍋爐用鋼)、工具鋼等。由于中碳鋼和高碳鋼可焊性較差，在工程設計中除螺栓材料之外，常用的壓力管道材料都是低碳鋼。

　　1、普通碳素鋼

　　旋壓封頭用普通碳素鋼與 碳素鋼相比，由于它的有害雜質元素S、P含量相對較高，綜合機械性能和耐蝕性較差，故不宜用在較重要的場合，但普通碳素鋼價格便宜，故工程上常用于各種鋼構架、支吊架等，而流體輸送管道上使用時常給與一定的限制，詳見本章第四節。

　　旋壓封頭用普通碳素鋼根據其冶煉過程的脫氧程度不同可分為沸騰鋼、鎮靜鋼和半鎮靜鋼三種。在澆鑄前不用硅和鋁脫氧，澆鑄時在鋼錠模內產生沸騰現象，這類鋼叫沸騰鋼。而脫氧較完全，澆鑄時鋼水在鋼錠模內不產生CO氣體，這類鋼叫鎮靜鋼。進行中等程度脫氧，介于沸騰鋼和鎮靜鋼之間的鋼叫半鎮靜鋼。沸騰鋼常在其材料牌號后面加字母F進行表示，半鎮靜鋼則是在其材料牌號后面加字母b進行表示，鎮靜鋼省略不加。

　　旋壓封頭用沸騰鋼由于脫氧不完全，鋼液中含氧量多，澆注及凝固時會產生大量CO氣泡，造成劇烈的沸騰現象。沸騰鋼冷凝后沒有集中縮孔，因而成材率高，成本低，表面質量及深沖性能好。但因含氧量高，成分偏析大，內部雜質多，抗腐蝕性和機械性能差，且容易發生時效硬化和鋼板的分層，故不宜作重要用途。

　　鎮靜鋼由于脫氧完全，澆注時鋼液平靜，沒有沸騰現象，冷凝后有集中縮孔，所以成材率低，成本高。但鎮靜鋼中氣體含量低，時效傾向小，鋼錠中氣泡、疏松較少，質量較好。

　　旋壓封頭用普通碳素鋼的表示方法和代號按GB700標準規定如下：

　　

　　壓力管道中常用的普通碳素結構鋼牌號為Q235A(F、b)、Q235B(F、b)、Q235C、Q235D四種，這些牌號的質量要求是順次提高的。材料標準為GB700。

　　2、 碳素鋼

　　旋壓封頭用 碳素鋼中的有害雜質元素S、P比普通碳素鋼低，不僅如此，二者的冶煉方法也多有不同，普通碳素鋼多用成本 的轉爐冶煉，而 碳鋼則采用平爐或鈍氧頂吹轉爐冶煉，脫氧較好，雜質含量較低，故其綜合機械性能、耐蝕性等均優于普通碳素鋼。 碳素鋼與高級 碳素鋼相比，價格不高，故這類鋼是工程上應用 的碳素鋼。

　　 碳素鋼的表示方法和代號按GB221標準規定如下：

　　

　　GB699標準給出了 碳素鋼的化學成分和機械性能要求。該標準共列出了08F、10F、15F、08、10、15、20、25、……70Mn等31種材料牌號，而旋壓封頭中常用的牌號為08、10、20三種。08和10鋼因含碳量低、硬度低、塑性好，常用作金屬墊片。20鋼則常用于管子和管件。

　　GB8163、GB9948、GB6479、GB3087、GB5310等標準給出了 碳素鋼鋼管的材料制造要求，它們都是壓力管道常用的鋼管標準，有關這些標準的應用將在第五章中介紹。

　　GB710、GB711、GB713、GB5681、GB6654等標準給出了 碳素鋼鋼板的材料制造要求，它們都是壓力管道常用的旋壓封頭用鋼板標準。選用時，應根據其應用范圍確定。

　　GB12225、GB12228等標準給出了壓力管道常用的 碳素鋼的鑄件材料制造要求。

　　3、高級 碳素鋼

　　旋壓封頭用高級 碳素鋼各方面性能略優于 碳素鋼，但價格較高，工程上應用的并不多。一般情況下，如果采用 碳素鋼不能滿足使用條件要求時，將考慮選用相應的合金鋼而不用高級 碳素鋼。旋壓封頭用高級 碳素鋼的表示方法是在 碳素鋼的牌號后面加字母“A”。