上海体育场钢结构铸钢件

以国家体育场体育场节点为例：首先，节点外型复杂，节点材料属于结构碳钢，此材料使用铸造工艺可提高效率、节约成本。节点产品使用环境特殊，要求使用寿命长、不易更换、安全系数高、抗震。所以材料抗拉强度、屈服强度、延伸率、抗冲击性能等综合性能要有严格要求，从而对化学成分也有严格规定。

　　3.1 G20Mn5QT的热处理性能

　　本件含碳量在0.2%左右，在热处理中达到正火温度后，也就是使组织达到γ相区，此时基本组织为γ相或者说奥氏体，随着温度降低，组织向α相转变，转变为α铁，但是Mn和Ni都有扩大γ相区的作用，能使在常温下获得奥氏体组织，所以含碳0.2%的钢通过正火、回火处理后，组织存在相当数量的奥氏体和铁素体，所以材料具有很好的延伸率和冲击韧性。Mn、Ni不仅有扩大γ相区的作用，并都有提高强度的作用。铁素体、奥氏体自身的强度都比较低，都不超过400MPa，但是由于有Mn、Ni、Si的存在，使机械性能得到改善，强度提高，综合性能满足要求。

　　3.2 G20Mn5QT的铸造性能

　　合金元素对铸造性能具有影响，首先是C，C有利于改善钢水的流动性，但本产品C含量低，只有0.2%，所以对钢水的流动性不利。Si能降低熔点，改善流动性，本产品含硅量为0.6%，含量不高，Si有良好的脱氧作用，钢水流动性会有所改善，Mn有缩小结晶范围，提高流动性的作用，但Mn增加体收缩和线收缩，增加冷、热裂倾向。P能改善流动性，但也增大冷、热裂倾向，S降低流动性，增大冷热裂倾向，本产品P、S含量很低，影响自然比较小。但综合上述影响比较大的当属C、Si、Mn，综合比较，铸造性能不属于很不好，只要合理设计铸造工艺，严格执行工艺要求，就能生产出性能合格、外观完美的节点产品。

　　3.3 采用铸造合金钢的优点

　　铸钢件不论其重量大小，批量多少，均易于按设计者的构思制成具有合理外形和内部轮廓、刚度高、形状复杂且应力集中不显著的零件。单件或小量生产时，可用木模具或聚苯乙烯气化模具，生产准备周期短，生产成本低。批量生产时，可用塑料或金属模具，并用适当的造型工艺，是铸件具有符合要求的尺寸精度和表面质量。这些优点