普通低合金结构钢

1、普通低合金结构钢普通低合金结构钢随着工业交通和科学技术的开展，普通碳素钢已不能满足重要工程结构和新型机器设 备的需要。近 40 多年来普通低合金钢得到迅速的开展。这类钢合金元素较低，其屈服极 限比碳素钢高 25至 100以上，时效倾向小，并具有良好的焊接性和耐蚀性。这类钢一 般是在热轧和正火下使用，生产过程简单，本钱低廉，适宜于大生产，因此广泛用于制造 桥梁、船舶、车辆、工业和民用建筑、管道、起重运输机械等。使用普通低合金钢代替普 通碳素钢可以节省钢材 20%30%以上，减轻运输机械的自重，增加有效载重，可以使一 些机械的结构得到改善，并能增加使用寿命。一、对普通低合金结构钢的性能要求对一般用

2、途的普通低合金结构钢，主要有一下要求：一良好的综合力学性能采用普通低合金结构钢的主要目的是减轻金属结构的重量，提高其可靠性，因此首先 要求钢材具有较高的屈服强度，但由于其工作条件的复杂性，钢材还应具有良好的综合性 能。例如船舶在航行时承受较大的静载荷，海浪冲击及风力反复作用而产生的交变疲劳载 荷，有的还在北方寒冷低温海域行驶。在制造过程中钢材还经受剪切、冷弯、焊接等加工 工序以及由此可能产生的时效脆性。普通低合金钢的缺口冲击韧性在室温下往往出现大幅 度的下将和上下波动，此时钢已经从韧性状态转化为脆性状态，也就是钢的“脆性转化温 度已经升高到室温附近所致。造成脆性转化温度上升的主要原因是钢的冶金

3、质量和金相 组织，后者包括晶粒大小、相的形态和第二相的沉淀等。因此对于普通低合金钢不仅要求 具有一定的冲击韧性，而且更为重要的是要求具有尽可能低的脆性转化温度，以防止钢的 脆性断裂。譬如在我国常以-40C为脆性转化温度的检验标准。对于特殊低温设备或结构， 那么提出更低的温度指标。除去上述的常温、低温冲击韧性以及脆性转化温度以外，还有另一项涉及冲击韧性检 验的问题，即钢的“时效敏感性“。普通低合金钢材经常承受冷加工，经冷加工以后在较 长的使用时期或存放时期内，钢材会逐渐变脆，冲击韧性大幅度下降，这就是应变时效现 象，也称为时效脆化。应变时效脆化程度的大小是用时效敏感性“来表示的。时效敏感 性的测

4、量方法及定义是：将预先拉伸10%的板状试样，在250C温度下经过1小时人工时效，然后制成冲击试样，测出室温冲击韧性，再与原材料的冲击韧性比拟，其差值与原材 料冲击韧性值的百分比就是该材料时效敏感性。一般要求比值不得大于50%，同时应变时效后的冲击值应不小于 30 35J。普通低合金结构钢按屈服强度分为 Q295AB、Q345CD、E Q390ABCD、E Q420ABCD、EQ460ABCDEA级不要求冲击，B级室温冲击，C级0C冲击，D级20C冲击，E级40C 冲击。桥梁用钢分为 Q235qCD Q345qCDE Q370qCDE Q420qCDE C 级 0C冲击，D级20C 冲击，E级-

5、40 C冲击。钢的屈服强度主要取决于显微组织，目前普通低合金结构钢所达到的强度与组织的关系如下：1 铁素体-珠光体组织，目前普通低合金结构钢极大局部属于这一类，屈服强度为300450MPa2 低碳贝氏体组织，屈服强度为 550650MPa3 低碳索氏体组织，这类钢经调质处理，屈服强度为650800MPa。屈强比也是一个有意义的指标，此值越大，越能发挥材料的潜力，但为了使用平安， 亦不宜过大，适合的比值在 0.65 0.75 之间。在交变载荷下，疲劳强度一般不小于 250 270Mpa因此这类钢也称为低合金高强度钢。在塑性方面，要求厚度为 320mm勺钢材延伸率3 5不小于21%。室温冲击韧性

6、在纵向和横向方面不小于 80和60J/cm2,在一40C或经过时效处理后冲击韧性的下降应不 超过50%,即不低于3040J/cm2。换句话说，钢的冷脆转变温度应为30C左右。二良好的工艺性工程用钢的一个重要性能就是能用普通方法进行加工成型。这种加工成型包括剧烈的 机械加工变形，如剪切、冲孔、热弯和焊接，同时材料还要适合火焰切割。由于焊接方法 的效率高，加工质量好，节约钢材，已代替过去常用的铆接。钢结构在焊后不易进行热处 理，故要求有良好的焊接性能，即焊接后联系局部的性能不低于或很少低于焊件本身，焊 缝附近热影响区的性能变化要小，焊接时在焊缝及其附近区不致产生裂缝。影响焊接性能 的因素很多，要根

7、据具体使用条件选择不同的方法进行试验。用于冷冲的钢板需要有良好 的冲压性能。三良好的耐蚀性这里主要指在各种大气条件下的抗腐蚀能力。使用普通低合金结构钢以后，由于减少 了结构中钢材的厚度，所以必须相应地提高由于大气腐蚀而引起的消损率。影响大气腐蚀 的因素很多，大气湿度越大，腐蚀的速度越快，大气成分对腐蚀速度有很大的影响，大气 中含有SO2 NaCI、灰尘等均加速腐蚀，碳素钢在某些工业区的腐蚀速度比在干净空气中 可以快几倍或几十倍。因此，低合金钢的耐腐蚀试验除了在实验室进行外，还要在大气腐 蚀站和使用地点进行实验。另外，根据使用情况还可以提出其它要求。这类钢用量大，必须考虑到生产本钱不能 比碳钢高

8、出太多，参加的合金元素必须充分考虑到资源条件。二、合金元素在普通低合金结构钢中的作用一合金元素对钢的力学性能的影响目前工业上广泛使用的普通低合金结构钢很大一局部具有铁素体珠光体组织，在热 轧或正火后得到最后的性能。其组织接近钢的平衡组织。提供碳含量可以增加珠光体数量，提高钢的屈服强度和抗拉强度， 但提高含碳量有 一定限度，因为会影响焊接性能。冷脆性和其它性能，除个别钢种外，碳含量一般限制在 0.2 以下。在碳含量受到限制的情况下，这类钢强度的提高主要依赖于少量而多种合金 元素的参加来到达，总参加量不超过 5%, 般在3%以下，多为12%。对于具有铁素体珠光体组织的普通低合金钢，合金元素对其强度

9、的影响方式有以下 几种：！铁素体的固溶强化； 2增加珠光体的相对量； 3控制晶粒大小； 4 影响珠光体的分散度；5沉淀硬化。细化珠光体组织这一方式,一般是不考虑的,因为钢中含碳量低, 珠光体的数量较少。溶于铁素体中的合金元素大都能提高铁素体的强度。一般认为,合金元素与铁原子半径之差越大，强化越显著，而且点阵常数收缩时比点阵常数增大时的效果更大。与a-Fe点阵不同的,在室温下溶解度小的元素作用较大。另外还应考虑到电子的交互作用,合金 元素按其在平衡条件下引起强化的递增顺序排列如下：铬、钴、钨、钒、钼、镍、铜、铝、 锰、钛、硅、磷。合金元素对抗拉强度的提高和对硬度的提高一样。合金元素对屈服强度 的

10、提高特别显著。合金元素对铁素体的塑性影响较小，只是略微降低塑性指标3和,硅和锰在含量超过 2%以后降低铁素体的塑性较显著。钼、钨、硅从 1%开始和锰 1 1.5%开始降低冲击韧性。这些元素的原子结构 或原子半径与铁相差较大除锰外,溶入铁素体后使点阵产生强烈的畸变,故使韧性下 降。镍的含量为 5%时和铬的含量为 11.5 %时,能提高铁素体的冲击韧性。镍与 a- Fe 点阵虽不同,但原子结构与原子半径与铁相近。合金元素对铁素体脆性转变温度的影响不易确定。一些研究工作指出,合金铁素体的 正断抗力主要取决于晶粒大小,合金元素含量多少的影响不大。细化晶粒可以显著提高正 断抗力,但对屈服强度的影响要弱一

11、些。脆性转变温度取决于正断抗力和屈服强度的相互 关系。合金元素对脆性转变温度的影响,一般是当其使晶粒粗大或者对晶粒大小影响不大 时,将提高脆性转变温度,元素提高铁素体屈服强度的程度越大,那么脆性转变温度的提高 越甚。能使晶粒细化的元素在开始时使脆性转变温度下降,但继续增加时,由于晶粒的细 化已到达极限,而屈服强度不断提高,此时元素的作用将提高脆性转变温度。此外,非金 属夹杂物的数量分布及钢的冶炼性质对冷脆倾向亦有极重要的影响。能固溶于铁素体的元素,如锰、硅、铬、镍、铜、钴、磷,主要起固溶强化的作用,这些元素大多降低珠光体中的碳浓度,因而在含碳量相同时,能增加珠光体的相对数量。可以看出,强度的增

12、加是由于珠光体相对量的增加,固溶强化及稍稍细化晶粒所引起的。锰、硅两种元素都有显著的固溶强化作用。因此，考虑到节约本钱和资源条件，我国在普 通低合金钢中常用的合金元素主要是锰和硅。锰的参加量不超过1.8 ，在低碳的条件下，仍可以保持高的塑性和韧性。硅参加量一般在 1.1 一下，超过后将降低韧性。铬、镍也 是固溶强化元素，镍对改善低温韧性有良好的作用，不符合我国资源条件。有些国家那么利 用铁矿资源中含有铬、镍生产含有这些元素的普通低合金结构钢。磷强化铁素体很显著， 但因增加冷脆性，故使用时要限制碳含量，磷含量最高不超过 0.15 ，而磷、碳的总和要 限制在 0.25 以下。合金元素对脆性转变温度

13、的影响是参加合金元素进行强化时要考虑的 一个重要方面。参加锰时，屈服强度每提高15.4MPa,可使脆性转变温度下降 5C,这是由于锰有稍微细化晶粒的作用。碳有轻微的细化晶粒作用，但被珠光体量相对增加的有害 影响所超过，结果当增加碳含量时屈服强度每提高15.4MPa,却使脆性转变温度提高 10C。硅有固溶强化作用，但由于没有细化晶粒这一因素补偿，所以有正的向量，屈服强度每提 高15.4MPa,使脆性转变温度提高 8C。由此可见，普通低合金钢根本成分的考虑应该是低碳，少高的锰含量，并适当用硅强 化。 控制晶粒大小是一个重要的强化因素，从粗晶粒改变到细晶粒，钢的强度可从 154MPa提高到386MP

14、a,而脆性转变温度从0C以上下降到150C，即采用细化晶粒的方法， 使屈服强度每提高15.4MPa,使脆性转变温度提高 10C。可见细化晶粒能在提高强度的同 时降低脆性转变温度，提高韧性，使两个看来矛盾的性能强度和韧性同时得到改善。氮 化铝AIN是一种控制钢的晶粒度很有效的化合物。一般用铝脱氧的钢的晶粒度为58级。在适当控制AIN含量时可以得到更细的晶粒，AIN为0.03 %时可以得到1112级晶粒度。这种细化晶粒方法提高了屈服强度，也提高了钢的低温韧性，其作用为每提高15.4MPa，使脆性转变温度提高一27C。AIN的这种良好作用还由于铝能消除氮对脆性转变温度的有 害作用。当氮量已被消除后，

15、进一步增加铝，将没有好的效应。为了控制晶粒大小，还可 以参加钒、钛、铌等元素。在普通低合金钢中主要利用铌、钒、钛的沉淀强化效应。运用 钒、钛、铌微合金化的钢，由于弥散强化使韧性有显著的降低，但是无论是弥散强化或者 是固溶强化给冲击韧性带来的损失都可以由晶粒细化的效果而得到补偿，晶粒细化是一个 既能提高钢的屈服强度而又能明显降低脆性转化温度的因素。铌在钢中生成Nb( CN，在950C仅少量溶解于奥氏体，参加温度到达1250C时大部分Nb (CN都能溶解到奥氏体中去，冷却时，大约在700C附近将在铁素体中析出高度分散的沉淀物，这种沉淀物与母相共格，产生沉淀强化，然而由于晶粒度较大，会在强化的 同时

16、使脆性转变温度升高，使冲击韧性下降，因此采用控制轧制的方法，把铌钢加热到 1250C1350C进行轧制，同时将终轧温度控制在Ar3附近，以便得到很细小均匀分布的晶粒度，这样在轧制结束后冷却时，Nb( CN将在晶粒很细小的铁素体上以细小均匀分布的形式沉淀出来。将含铌和不含铌的低碳锰钢进行比照，在相同晶粒度时，参加0.02%Nb可使钢的屈服强度提高 135MPa,这是沉淀强化的效应。但沉淀强化总是引起韧性的损失， 在相同晶粒度情况下，含 0.02 %铌的钢的脆性转变温度比不含铌的钢高35C。如果采用高温加热轧制，控制终轧温度，得到细的晶粒，这样，利用铌细化晶粒和沉淀强化的效应， 既可以提高强度又可

17、以改善冲击韧性。但这种钢如果在900950C之间加热(例如正火)那么沉淀强化的作用消失，此时钢的强度提高完全是由于铌细化了晶粒的缘故。铌的参加量为 0.015 %0.05 %。为了细化晶粒，钒参加量为 0.040.12 %，钒同时还引起沉淀强化，钒钢的沉淀强化 效应可以在950C正火后得到，这是由于 VC沉淀出来并与母相保持共格。用钛细化晶粒， 参加量一般不超过 0.05 %，超过这一数量后，有较小的沉淀硬化效应。利用这些元素细化晶粒的另一个优点是能降低钢的淬透性，因此在参加相当的锰和其 它元素进行强化时，在显微组织中不会出现贝氏体或马氏体，因而保持良好的焊接性能。我国是一个稀土元素非常富有的

18、国家，近年来在钢中参加稀土元素引起了广泛的重视。 一般认为，稀土元素具有强烈的脱氧能力，对氢的亲和力和吸附力也很大，同时能与硫生 成高熔点的各种稀土硫化物，比其他元素具有更强烈的去硫能力，还能改善非金属夹杂物 的形状，使之球化。稀土元素的这些作用，显著改善钢的横向塑性和韧性等力学性能，减 少各相异性系数，降低脆性转变温度。对于铁素体珠光体钢来说，钢中铁素体形态对冲击韧性和脆性转化温度也起着很大 的作用。大小均匀的等轴铁素体晶粒配适宜量的细片状珠光体是最有利韧性的组织。但是 由于钢中含有合金元素增加了奥氏体转变的过冷度，往往在金相组织中出现针状铁素体或 魏氏组织。甚至形成少量贝氏体，使塑性韧性降

19、低，并且使脆性转化温度上升甚至到达室 温。因此必须对钢的金相组织形态给予相当的重视。具有铁素体珠光体组织的普通低合金钢，通过以上的方式强化，在保持良好的综合 性能的条件下，其屈服强度最高约为470MPa假设希望获得强度更高的普通低合金钢，就需要从其他组织来考虑，因而开展了低碳贝氏体型钢、低碳索氏体型钢和低碳马氏体型钢。低碳贝氏体型钢是在研究了硼对低碳钼钢的影响之后开展起来的，含 0.5%钼的低碳 钢在冷却较慢时会得到铁素体珠光体和一局部贝氏体，而冷得较快那么得到贝氏体及马氏体， 参加微量的硼大大延缓了铁素体的析出，但对贝氏体转变的影响很小，因而有可能在相当 大的冷却速度范围内和在较大的界面上得

20、到全部贝氏体组织。以正火的0.5 %钼钢为例，假设参加0.003 %硼，组织由铁素体珠光体变为贝氏体组织，而抗拉强度自450MPat增至630MPa屈服强度自254MPa增至472MPa在没有钼时，参加硼不产生这样的效果，因此 强度的提高是由于同时参加了钼和硼的缘故。假设在 0.5%钼钢中除参加硼外还参加其他合 金元素，而使钢的相变温度降低，可以进一步提高强度。随着相变温度的降低，生成的针 状铁素体更细，同时由于碳的扩散更为困难，因而碳化物质点更为分散细小和均匀分布。 在这方面，锰、铬等是比拟有效的元素。合金元素还可以有固溶强化的作用及进一步推迟 珠光体转变和增加回火抗力。由于合金元素的参加，

21、钢的贝氏体相变温度自640C降至450C，钢的抗拉强度那么由 630MPa增至1180MPa成分为0.10 %碳、0.5 %钼硼、1.5 %锰、1.5 %铬的贝氏体钢，空冷后抗拉强度为1170MPa屈服强度为910MP贝氏体钢可焊性好，是在正火或轧制状态下使用的，生产工艺简单而具有高的强度和良好的 综合性能。我国已研制成功几种低碳贝氏体普通低合金钢。此外，为了控制奥氏体向贝氏 体转变的温度和进一步提高强度，在 0.5%钼钢加硼的根底上适当提高碳含量和参加适当 的合金元素，可以在正火后得到具有不同综合性能的中碳贝氏体钢，这对于开展贝氏体型 大界面用钢，有较大的实际意义。提高普通低合金钢的强度的另

22、一途径，是采用低碳低合金钢淬火获得低碳马氏体，然 后进行高温回火，获得低碳索氏体组织，从而得到良好的综合性能和焊接性。生产这种钢 是有一定困难的，因为钢材在淬火时容易变形，所以钢板和型钢必须在淬火机上进行淬火， 界面厚的钢板还要保证能完全淬透。在确定这类钢的成分时应注意，碳含量应由所要求的 强度水平来决定，不宜过多，以保证得到需要的可焊性，而合金元素的用量应保证足够的 淬透性，有高的回火稳定性并使马氏体点降低得最少，以减少淬火裂纹倾向。这类钢在国 外开展较快，。在美国最早使用和研究得较多的是T1型钢，其成分为0.10.2 %碳、0.6 1.0 %锰、0.15 0.35 %硅、0.4 0.8 %

23、铬、0.7 1.0%镍、0.4 0.5%钼、 0.030.10%钒、 0.150.5 铜、 0.0030.006%硼。在这个成分范围内可以得到适宜的淬 透性，而实际采用的成分随断面的不同而变化。这种钢经过热轧、淬火920C水淬和淬火后回火650C水冷。这种钢经过调质后具有较高的强度，尤其是低温韧性非常好， 说明脆性断裂倾向很小，这种性能对于许多结构是非常需要的。具有低碳索氏体组织的低 碳马氏体型普通低合金钢已在重型车辆、桥梁、水轮机蜗壳及舰艇方面得到应用。二合金元素对焊接性能的影响良好的焊接性能主要是指焊缝区在焊后冷却时不生成马氏体或其它介稳定组织。一般 钢结构焊后的冷却速度为3050C/s。

24、碳增加淬透性而且使马氏体的比容增加，故在低合金结 构钢中碳含量必须加以控制，一般不超过 0.20 %，常为 0 . 1 0 . 1 5 % 。许多合金元素能降低 临界冷却速度，故对焊接性能不利。根据实验，合金元素对钢的焊接性能的影响可与碳的 作用相比拟，而以碳当量表示之，这方面有一些经验公式，各使用于一定的条件，例如：C 当量= C+Mn/6+Cr/5+Mo/4+Ni/15+Si/24+Cu/13+P/2元素符号表示重量百分数，铜及磷分别在 0.5%和 0.05%以上才计算，上述公式使用的化学成分为： Cv 0.6 %、Mn< 1.6%、Crv 1.0%、Ni v 3.3%、MX 0.6

25、%、Cu= 0.5 1.0 %、P= 0.050.15 %。通常认为，C当量< 0.35时，焊接性能良好，C当量0.400.50，就使焊接困难，焊接前应于 100200C进行预热。C当量0.60的钢必须预热，同时在整个 焊接过程中构件应保持在 200C至400C之间，焊后立即正火。钢中参加少量的钛和钒， 由于能使晶粒细化和能与碳结合成稳定的碳化物，而使淬透性降低，从而有利于得到好的 焊接性能。焊接时，焊缝区域由于高温的作用会引起晶粒长大，从而增加焊后开裂的倾向。钢中 参加细化晶粒和阻止晶粒长大的元素如钼、钛、钒和以铝脱氧时，有利于改善焊接性。焊 接的时间很短，所以焊接时这些元素所生成的稳

26、定碳化物或其它相还不致完全溶解。马氏体形成温度是影响焊接性能的重要因素之一，此温度越低，焊接形成的硬化区域 所引起的应力越大。马氏体形成温度最好不低于3ooc。如果马氏体点比拟高，贝y在冷却时焊缝区虽有马氏体转变，但由于及时自行回火，因而减少了开裂的危险性。从这方面来 说，碳的作用是最不好的。其次是镍、锰等。三、普通低合金结构钢的应用我国余1957年开始试制第一种普通低合金结构钢16Mn以后，普通低合金钢在我国得到较快的开展，并注意结合我国资源，此用我国富有的元素。利用许多铁矿中以天然带 有的合金元素，创造了许多新钢种，建立了符合我国资源的普通低合金钢系统。这里着重 介绍普通低合金结构钢的钢号

27、其应用。这类钢按其性能特点和用途又可大致分为一般结构 钢，冲压用钢、耐大气腐蚀用钢、中温压力容器用钢、其中有些还可以在-70C的低温下使用，下面分别介绍一些典型钢号的性能和应用情况。一一般结构用钢这类钢一般都具有铁素体-珠光体组织，在热轧状态下使用，但对厚度超过20mm勺钢板最好进行正火处理，以使组织均匀和性能稳定。钛含量大于0.05%的钢经正火后使用，经研究证明，钛含量大于 0.05%时，由于钛在高温试溶于固溶体中，冷却过程中钛不能完 全析出，因此热轧后会引起很大的脆性。正火处理可以使钛由固溶体析出，形成碳化物相， 使韧性及塑性显著提高。钢中钛含量不大于0.05%时，在铁素体中它只有“痕迹。

28、对钢的韧性没有影响，故不需热处理。300MPa级的钢的强化途径主要是锰的固溶强化和增加珠光体的相对量，并配以细化晶粒的元素铝、钒、铌等。屈服强度提高到350MPa的途径，一个是适当增加碳含量。另一个是通过硅-锰复合强化。属于这一强度级别的16Mn是普通低合金钢中使用量最大的一种。16Mn韧性好，时效敏感性低，可焊性好，目前已广泛用于船舶、桥梁、车辆、大型容器、管道以及厂房大型 结构、重型机械设备、电站设备等焊接结构。和碳素钢相比，16Mn钢一般可节约钢材20到30%其耐大气腐蚀性能比碳素钢提高20到30%我国16Mn钢建造万吨远洋货轮级油轮与南京大桥等，效果良好。这种钢可以进行一般的切削加工及

29、冷冲压成型。16Mn钢的弯曲疲劳强度比碳素钢高，但缺口敏感性较大，再有缺口崔在世，其疲劳强度比碳素钢低得 多，易产生裂缝，因此不允许在冷加工外表打眼。16M nCi钢机械性能于16Mn相近，但因含有铜，故耐大气腐蚀更高，16MnRe钢因参加稀土元素而使其冲击韧性预冷弯性能比 16Mn显著提高，大量用于船舶构件。15MnV、15MnTi于16MnNbS均属于400MPa强度级别。这些钢因含有钒、铌等细化晶 粒及产生沉淀强化作用的元素尔比16Mn有更高的强度。15MnTi是使用部门比拟满意的一种钢中，用于建造万吨远洋货轮，使用情况良好。15MnTi钢的正火温度为910土 10C。厚度达于 8mm勺

30、钢板均需正火处理。15MnV、14MnVTiRe都是450MPa强度级。15MnVN是在15MnV根底上参加少量 N小于2% 晶粒及沉淀强化作用的 VN而开展起来的。厚度小于或等于10mm时以热轧状态供给，更厚的钢板需在900C以上正火以改善塑性和韧性。15MnVN适用于大型桥梁、船舶、车辆等。14MnVTiRe是在15MnTi根底上开展的钢种，由于含有 0.040.10 % V,故能细化晶粒和产 生沉淀硬化，比 15MnTi 具有更高的屈服强度。参加小于或等于0.2%的稀土元素是钢的室温极低温韧性提高，此钢应在 900920C进行正火，适用于制作大型船舶、桥梁、高压容 器等。二耐大气腐蚀用钢

31、低合金结构钢在工作中受到大气、土壤等的腐蚀,它们一般都具有一定的耐大气腐蚀 的能力,但仍不能满足多雨潮湿地区及薄壁结构的需要。为此开展了一些屈服强度为 350MPa级的耐大气腐蚀性的钢种，即 08MnnPRe 12MnPRe 09MnCuPTi等。碳能使钢的耐 大气腐蚀性变坏,因此这些钢含碳量都很低,具有良好的塑性,适于压制薄壁结构件。强 度的提高依赖于锰、磷铜的固溶强化。铜、磷、钛、稀土等共存时,钢的耐大气腐蚀性更 好。由于磷能增加钢的冷脆性,因此参加少量稀土元素以改善钢的韧性,特别是低温韧性。 此外我国还创制了耐海水大气腐蚀用钢10MnPNbRe其屈服强度为400MPa用于海港码头设施。三

32、冲压用钢车辆制造中的许多冲压件对所用钢材的冲压加工性能要求较高,在冲压时须不致开裂, 冷冲压件的外表应光泽平整,为此刚刚应具有细晶粒的组织及良好的塑性与冷弯性能。过 去勇08F及20钢，因其屈服强度过低，冲压时易断裂，为此开展了屈服强度为300MPa级的 09MnAl 等钢作为冲压用钢。这些钢具有良好的塑性和冲压加工性,通常不用一般结构 件，而只用于冲压件。09MnV用于生产供冲压用的较薄的钢板。09M nV的冲压性能优于16Mn 09MnAI钢由于含硅低及铝的锡化晶粒作用，较08F钢的强度高，塑性好，56mn厚热轧钢板的延伸率 2 32%适于做深冲用钢。四中温压力容器用钢屈服强度在500MP

33、a以上的低合金结构钢，主要用于锅炉和化工石油工业的中温压力 容器，其使用温度一般在 0500C之间。这类钢应能在较长的时间内，在中温500C 的 水蒸汽或其他气体的较高压力作用下,不发生过大的永久变形急破断。因此这类钢属于低 碳珠光体耐热钢。对于这类钢的要求及合金元素的作用见表。国内外多用12CrMo 12CrMoV 15CrMo等钢都是珠光体耐热钢，作者方面的用途。 为了节约铬，我国创制了不含铬的14MnMoV 14MnM oVBRe18 MnM oNbs' 500MPa及含铬的14CrMnMoVB冈Ts>650MPa。这类钢中一般含有钼、钒，因为这些元素能提高钢在中 温长期工作的热强性，铬、铌也有这方面的作用。14MnMoV钢是在950C以下正火时，金属组织为铁素体和珠光体，钢的强度低。正火 温度在9501000C时，可以得到贝氏体，珠光体和铁素体的混合组织，综合性能较好，正 火后还需回火，以消除阻止内应力，提高屈服强度和塑性，韧性并稳定组织。正火温度为 970± 10C，保温时间 67min以上，低温韧性也好。淬火温度950970C，回火温度为600650C保温时间为 67min。