ZG35是什么材料

中碳铸钢，ZG35是以前的老标准，相当于现在的ZG270--500。其碳含量在032--037之间，新标准不以碳含量来标明，而以机械性能作为牌号，270是屈服强度，500是抗拉强度，对碳含量不于以表示。

ZG35的机械性能略低于同等含碳量的结构钢或优质钢，因它的P、S含量的要求较宽。

　　摘要 对不同化学成分的钢板进行热模拟试验，测定了钢板的屈服强度、抗拉强度、冲击韧性。通过对比优化选择，最终确定了X80三通用钢的化学成分。试制的三通不仅具有很高的强度（Rt05≥555 MPa，Rm≥625 MPa），而且还具有优良的低温韧性（-30℃，Akv≥70 J）。

关键词 X80；热模拟试验；化学成分；三通

中图分类号 TG14 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)072-0106-02

随着中国经济的飞速发展，对石油天然气的需求日益增加。作为石油天然气的一种经济、安全、不间断的长距离输送工具，油气输送管道在近40年取得了巨大的发展。目前国外天然气管道的设计和运行压力已达15 MPa甚至更高，钢级也由X70逐步升级到X80为首选钢级。

根据中石油标准《油气输送管道工程用DN400及以上管件技术条件》，制造X80三通的原材料应为可焊性良好的碳钢或低合金高强度钢，力学性能为Rt05≥555 MPa，Rm≥625 MPa，Akv（-30℃）（母材3个试样最小平均值≥60 J、单个试样≥45 J；焊缝及热区3个试样最小平均值≥40 J、单个试样≥30 J）。试验的思路是：

1）满足《油气输送管道工程用DN400及以上管件技术条件》对X80钢级化学成分的要求。

2）Si、Mn、Cr、Mo、Ni和微合金化元素Nb、V、Ti可使C含量低而导致的强度损失得以补充和提高[1]。调整C、Mo、Ni元素的含量，提高材料的淬透性和韧性。调整Cr元素的含量，提高材料的强度。

1 热模拟试验

11 试验材料

试验所用钢板为在定做舞钢和湘钢定做的X80钢板，钢板厚度44 mm。

12 试验方法

试板的热处理采用济南产台式加热电炉，规格35 m×2 m×2 m。三通热热处理采用济南产天然气热处理炉，规格55 m×3 m×28 m，内置加热设备为双段火燃烧机。

试板化学成分分析采用德国产SPECTROMAX直读光谱分析仪。拉伸试验在WESW-1000液压万能材料试验机上按照GB/T228-2002进行，冲击试验在JBN-500金属摆锤冲击试验机和CDW-60冲击试验低温仪上按照GB/T229-1994进行。

13 试验结果

对四组不同化学成分的钢板进行相同的热处理，然后进行力学性能试验。

A组钢板采用舞钢产的钢板。

B组钢板采用舞钢产的钢板，化学成分在A组的基础上，增大C和Ni的含量。降低奥氏体化温度和冷脆转折温度，这样可提高钢的淬透性和任性。

C组钢板采用湘钢产的钢板，化学成分在B组的基础上，调整Cr的含量，提高钢的强度。

D组钢板采用湘钢产的钢板，化学成分在C组的基础上，调整Ni、Cr的含量，提高钢的力学性能和工艺性能。

化学成分具体数值见表2。

对四组钢板试板进行淬火+回火热处理，冷却介质为浓度10%的盐水。然后进行力学性能试验，得出表3的结果。从表3中的数据可知，A组钢板基本能满足X80钢级抗拉强度Rm≥625 MPa和屈服强度Rt05≥555 MPa的要求，但冲击任性远远不足；B组钢板在增加了C和Ni元素的含量之后，冲击任性明显优于A组钢板，但强度稍有下降，仍不能达到X80钢级力学性能的要求；C组钢板增加了Cr元素的含量，拉伸性能和冲击韧性能满足X80钢级的性能要求，但是冲击韧性不高，由于三通制造过程的特殊性，对原材料性能的要求很严格，因此C组钢板仍需要进一步加强。D组钢板进一步改进化学元素的配比，提高了冲击韧性，力学性能比X80钢级性能的要求高很多，满足要求。

2 试制三通的性能分析

采用化学成分和D组钢板相同的钢板压制X80钢级PN120 DN1200 mm×1200 mm×1000 mm异径三通，并采用与热模拟试验相同的热处理工艺进行热处理。割取试样进行检验。

21 拉伸性能

三通拉伸试样加工成直径为127 mm的圆棒拉伸试样进行拉伸试验，试验机WE-600，LZC-2拉伸自动测试仪，拉伸试验结果见表4。

从数据可以看出，三通拉伸性能优良，满足《油气输送管道工程用DN400及以上管件技术条件》的要求。

22 夏比冲击试验

在点1、2、3、4取样（不压平），以壁厚中心为试样中心线取夏比V型缺口冲击试样进行-30℃夏比冲击试验，试样尺寸

10 mm×10 mm×55 mm，试验机型号JNB500冲击试验机。试验结果见表5。

从结果可以看出，三通冲击韧性满足《油气输送管道工程用DN400及以上管件技术条件》的要求。

23 金相组织及晶粒度试验

在点1、2、3、4取样做金相组织及晶粒度检查。点1、2、3、4金相组织均为粒B+块F+P，晶粒度7～8级，满足《油气输送管道工程用DN400及以上管件技术条件》的要求。

3 结论

1）由于三通制造过程需要经过多次加热、淬火、变形，因此用于制造三通的X80钢板的性能必须比三通所需的性能更加良好。

2）X80三通原材料化学成分的选择广泛，添加合金元素的方案较多。通过本试验，确定出一种X80原材料的化学成分，见表6。

3）满足表6所列化学成分的X80原材料钢板制造出的X80热压三通，通过一定温度淬火+回火热处理后，力学性能较大程度高于《油气输送管道工程用DN400及以上管件技术条件》所规定的力学性能，Rt05≥555 MPa，Rm≥625 MPa，Akv（-30℃）（母材3个试样最小平均值≥60 J、单个试样≥45 J；焊缝及热区3个试样最小平均值≥40 J、单个试样≥30 J）。

参考文献

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35A-Ⅱ是35号优质碳素结构钢；含碳量为035%的优质碳素结构钢

材料名称，优质碳素结构钢的一种，其化学成分为：

热处理规范及金相组织：

热处理规范：正火,870℃;淬火,850℃;回火,600℃。

金相组织：铁素体+珠光体。

交货状态：以不热处理或热处理（退火、正火或高温回火）状态交货。要求热处理状态交货的应在合同中注明，未注明者按不热处理交货。

化学成份

碳 C ：032～039

硅 Si：017～037

锰 Mn：050～080

硫 S ：≤0035

磷 P ：≤0035

铬 Cr：≤025

镍 Ni：≤030

铜 Cu：≤025

力学性能

抗拉强度 σb (MPa)：≥530(54)

屈服强度 σs (MPa)：≥315(32)

伸长率 δ5 (%)：≥20

断面收缩率 ψ (%)：≥45

冲击功 Akv (J)：≥55

冲击韧性值 αkv (J/cm²)：≥69(7)

硬度 ：未热处理≤197HB

试样尺寸：试样尺寸为25mm

技术性能国家标准：GB699-2015

35号优质碳素结构钢有良好的塑性和适当的强度，工艺性能较好，焊接性能尚可，大多在正火状态和调质状态下使用。35号钢广泛用于制造各种锻件和热压件、冷拉和顶锻钢材，无缝钢管、机械制造中的零件，如曲轴、转轴、轴销、杠杆、连杆、横梁、套筒、轮圈、垫圈以及螺钉、螺母等。

Y35易切削钢

Y35标准：

GB/T8731-2007

Y35特性及适用范围：

制造要求抗拉强度的部件，一般以冷拉状态使用。

Y35化学成分：

碳 C ：032～040

硅 Si：015～035

锰 Mn：070～100

硫 S ：008～015

磷 P ：≤006

Y35力学性能：

抗拉强度 σb (MPa)：

(热轧)510～655; 

(冷拉)钢材厚度或直径

 8～20时:625～845; 

＞20～30时:590～785; 

＞30时:570～765

伸长率 δ5 (％)：(热轧)≥14;(冷轧)≥60

断面收缩率 ψ (％)：(热轧)≥22

硬度 ：(热轧)≤187HB;(冷拉)176～229HB

Y35主要规格：

Y35圆棒、Y35热轧棒、Y35冷拉棒、Y35锻棒、Y35板、Y35扁钢、Y35锻件、Y35锻环、Y35加工件、Y35管、Y35锻饼

ZG35钢的化学成分是按GB/T11352-2009一般工程用铸造碳钢来判定的

而35钢的化学成分则是按GB/T699优质碳素结构钢来判定的

ZG35钢的化学成分要求比35钢的化学成分要求略低，因为两者的工艺水平不可同日而语

35CrMoV的化学成分v的含量010～020

35CrMoV是一种合金结构钢。统一数字代号：A31352。标准：GB/T 3077-1999

化学成分（质量分数）（%）

碳 C ：030～038

硅 Si：017～037

锰 Mn：040～070

硫 S ：≤0035

磷 P ：≤0035

铬 Cr：100～130

镍 Ni：≤0030

铜 Cu：≤0025

钒 V ：010～020

钼 Mo：020～030