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化学成份上的细差别

   四个钢号的化学成份基本上是一致的。但比较其相应的适用标准后，在化学成份上还略有差别。
(1) Cu与Ni这两种元素在碳索钢中是作为杂质残留钢中，但这两种成份对钢的性质只会带来好处。铜在碳素钢中也是作为杂质残留的。铜含量超标时使钢的表面存在着铜的富集，热加工时的二次加热会使富铜层进一步增厚，并向表面区域的奥氏体晶界扩散，使奥氏体晶界严重脆化，导致工件在外载荷的作用下引起表面脆性断裂。因此，在钢材需进行锻造及冲压的热加工时.过高的铜含量将引起工件的开裂。必须对钢中铜的含量作出限定。可能是考虑到20钢冶炼用料的复杂性及其作为工件时较多承受热压力加工.在适用标准GB699(GB8162、GB8163、GB3087均注明化学成份偏差应符合标准GB699)的文字说明中第3 1.1.1条规定“使用废钢冶炼的钢答应古铜量不大于0.30%”。
(2)20g钢板在满足性能要求的情况下，锰含量的下限可为0.40%，厚度大于25ram的钢板碳含量可到0.22%。为改善20R的性能，可添加量合金元素。
适用标准GB699中还规定“热压力加工用钢的含铜量应不大于0.20%”。
(3)炼钢时用锰铁脱氧使锰残留在钢中。一般而言，锰是有益元素。锰主要溶于铁索体中而使铁索体强化，另外，锰还能增加珠光体的相对量并使其细化，因而锰能提高钢的强度。但过高的含锰量对焊接性能不利。考虑到钢的综合性能，锰的含量与碳的含量应适当匹配。因此.GB713标准中的20g钢板和GB6654标准中的20R钢板的含碳量比其它两种钢有所降低，规定为≤0.20— 0.22%，而其含锰量的上限比其它两种钢有所提高，分别规定为0.50—0.90%、0.40— 0.90%。
(4)硅也是一种脱氧剂.而且它的脱氧作用比锰强。硅固溶于铁素体中，提高钢的强度，但也降低钢的塑性和韧性。因此，为了保证20g及20R钢有良好的塑性和韧性，非凡是时效冲击韧性和长期的中温使用性能。这两种钢中硅含量的上限比其它两种钢均有所降低.规定为不超过030%。
3.机

 

20、20G、20g、20R等碳素结构钢在适用标准、用途、化学成份区别

20#、20G、20g、20R这四个钢号均为含碳量0.20%的碳素结构钢。但它们之间存在着较大的差别，价格相差也相当悬殊。设计与使用中若不能正确选用往往会重者发生破坏性事故，轻者也会影响使用寿命或者造成优材劣用。

这四个钢号的区别以及设计与使用中应注重的地方分述如下:
1.适用的标准及用途不同

(1)20#钢用于一般钢管，有三个标准。

标准GB8162适用于结构用无缝钢管；

标准GB8163适用于输送流体用一般无缝钢管；

标准GB3087适用于低中压锅炉无缝钢管，该标准适用制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拨(轧)无缝钢管。

(2)20G是制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉、管道等用的优质碳素结构钢。如广泛用来制造介质温度≤430℃的省煤器、过热器、水冷壁、给水、主蒸汽管等。

标准GB5310适用于高压锅炉用无缝钢管。

(3)20g用于制造各种锅炉受压元件用厚度为60—120ram的碳素钢板。

标准GB713适用于锅炉用碳索钢和低应用合金钢钢也适用该标准。

(4)20R适用于中常温压力容器受压元件用厚度为6—100mm的碳素钢。标准GB6654适用于压力容器用钢

 

无缝钢管冷拔时，由于热轧管坯存在裂纹等缺陷或高精度冷拔管被制成油缸后，在使用过程中发生的断裂，几乎没有塑性变形发生，一般均为脆性断裂。脆性断裂是由多种原因引起的。如：晶界上有析出物时，不管其强度比基体强度强或弱，皆是产生裂纹的原因；晶界上夹杂物的偏析也是断裂的原因；另外，即使在远远小于屈服极限的交变载荷作用下，也会引起发生疲劳断裂现象。
一般来说，液压（气动）零件在设计时使用的力学性能指标，都是假定材料是均匀的、连续的、各向同性的，根据这种方法分析认为是的设计，有时也会发生意外断裂事故。研究发现，在高强度金属材料中发生的低应力脆性断裂的过程中，材料组织远非均匀的、各向同性的。组织中会有裂纹、还会有夹杂物、气孔等缺陷，这些缺陷均可以看成为材料中的裂纹。另外，脆性断裂还与构件的使用温度有关。人们通过研究发现当温度低于某一特定温度值时，材料将会转变为脆性状态，其冲击吸收功明显下降，这种现象称为冷脆，所以，设计时还要根据构件的工作温度来选取具有合适冷脆转变温度的材料。