低合金高强度钢(低合金结构钢)

作者: 分类: 金属知识 发布于

低合金高强度钢, 又叫低合金结构钢,是一类可焊接的低碳工程结构用钢。其含碳量通常小于0.25%,合金元素含量小于2.5%,在热轧状态或经简单的热处理(非调质状态)后,能大量生产、广泛使用。各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10%。国家标准中规定,分为8个牌号,Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690;由于质量不同分为A、B、C、D、E等级。

低合金高强度钢性能

低合金高强度钢含碳量通常小于0.25%,比普通碳素结构钢有较高的屈服点σs或屈服强度 σ0.2(30~80kgf/mm2)和屈强比σs/σb(0.65~0.95),较好的冷热加工成型性,良好的焊接性,较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性,以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。其合金元素含量较低,一般在2.5%以下,在热轧状态或经简单的热处理(非调质状态)后使用;因此这类钢能大量生产、广泛使用。

低合金高强度钢

低合金高强度钢分类

低合金高强度钢按其主要性能和用途,可分为高强度用钢、低温用钢和耐蚀用钢三类:

高强度用钢 

这类钢除高强度外还兼有优良的低温韧性,其主要特点和用途见表。这类钢的产量在中国占低合金高强度钢产量的80%以上,其中屈服强度35~40kgf/mm2级的钢种占大多数,应用最为广泛的是16Mn钢。

低温用钢 

属于铁素体型低温用钢。通过提高钢的纯净度和降低钢中磷、硫含量得到较低的韧性-脆性转变温度。这类钢主要有09Mn2V(-70℃)、06MnNb(-90℃)、3.5%Ni(-100℃)和06AlNbCuN(-120℃),用于制作低温设备的零部件。

耐蚀用钢

这类钢对大气、海水、硫化氢等环境有一定程度的抗蚀能力,如10MnPNbRE钢耐海洋大气和海水腐蚀,用于船舶、板桩、井架;12MoAlV钢适于制造炼油厂高温硫化氢设备;10MoWVNb钢在用于400℃氢、氮、氨高压管方面效果较好。

低合金高强度钢工艺

低合金高强度钢可在平炉、转炉或电炉冶炼。中国在1979年以后已用氧气顶吹转炉-钢包吹氩-连铸板坯-热连轧,或电炉-钢包喷粉-厚板轧机的工艺流程生产 Nb、V、Ti低合金高强度钢。钢材一般在热轧后使用,为得到均匀的组织和稳定的性能,通常采用高温回火、正火、调质等传统的金属热处理方法。屈服强度大于60kgf/mm平方的非调质厚板也可采用轧后控制冷却的方法来生产。

低合金高强度钢命名

低合金高强度钢,也就是国外的低合金钢,属于特殊钢范畴,在美国叫做高强度低合金钢(HSLA—Steel),俄罗斯及东欧各国称为低合金建筑钢,日本命名为高张力钢。而在国内,首先是把低合金钢划入了普钢范围,概念上的区别导致在产品质量上的差异。在名称上也几经变化,如低合金建筑钢、普通低合金钢、低合金结构钢,至1994年叫做低合金高强度结构钢(GB/T1591—94)。到目前为止,从发表的资料文献来看,低合金钢的名称仍然随着国家、企业和作者而异。

在中国,低合金钢是一个更加笼统的钢类,钢材品种不仅含有低合金焊接高强度钢,还包容了低合金冲压钢、低合金耐腐蚀钢、低合金耐磨损钢、低合金低温钢、甚至还纳入了低、中碳含量的低合金建筑钢和中、高碳含量的低合金铁道轨钢。具有中国特色,但带来的一个问题是缺乏与国外统计数据的可比性。