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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[2]樊东黎,徐跃明,佟晓辉热处理工程师手册[M]北京:机械工业出版社,2005
[3]崔忠圻金属学与热处理[M]机械工业出版社,1989
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[6]黄开文国外高钢级管线钢的研究与使用情况[J]焊管,2003,26(3):1-9
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
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