低合金钢品种

低合金钢品种微合金化钢学问讲座二低合金钢主要品种编辑条目其次局部低合金钢主要品种编辑条目焊接高强度钢钢，是低合金高强度钢钢类的主体。它有三个根本属性：第一，较低的碳含量，有良好的焊接性。时，钢的屈服强度参与构造的强度设计。第三。以高强度为根底，依据用途的不同要求，具有不同的特性，如抗时效、抗冲击、抗韧性撕裂，抗缺口敏感、耐火性等等。我国的焊接高强度钢的主要钢种牌号已纳入GB／T1591—94中，由此派生的低合金专用钢分类及标准：锅炉用钢 BG713—86，YBG741—87压力容器用钢GB5681—85，GB6653—86，GB6654—86GB6655—86GB6479—86GB3513造船用钢 GB712—88汽车用钢 GB3273—82桥梁用钢 YB(T)60—81自行车用钢 GB3647—83，GB3696—83GB5313管材用钢 GB479—86，GB8162—87GB8163—87，YB231—70兵器用钢等。钢的强度，强化机制包括固溶强化、析出强化、5度由295MPa～880Mpa不同级别的焊接高强度钢，以及不同强度和韧性匹配的强韧钢等级。焊焊接条件下，简洁得到优良的焊缝及热影响区，具有与母材相当的力学性能和加工工艺性能。钢的化学成分对焊接性的影响从表2可见。提P、S含量，选用适宜的合金元素。用焊接碳当量Ceq，和焊接裂纹敏感性指数Pcm，计算。焊接高强度钢的生产①一般质量级〔A、B〕和优质级〔C〕承受传统工艺流程，由氧气转炉冶炼、连铸坯、常规轧制生产。2钢的化学成分对焊接性能影响接头接头元素名称区域影响种类CSiMnP SCuNiCrMoNbVAlTiBONRECaSnSbH●×●×?××●●××(1)(2)√硬度↓×√●●×●××××(1)(2)冷袭纹↓热×√√√●层状撒裂×●(3)影↓●●○○热裂纹↓×√●●××●●×●√√响××√√√×(4)(5)(6)(2)(7)冲击韧性√○√√●√↑区×再热裂纹×××↓COD↑ ×××√√(4)(5)(6)(2)(7)√√√√√√×回火脆性×××●●●↓●×●×××●●××(1)CSC↓×热裂纹↓×●●×焊气孔↓××缝韧性↑×●○√○○○○○○○ √(1)强度↑○母××√√(4)(5)韧性↑√√×●材钢的稳×定性注：〔1〕游离B，〔2〕氧化物，〔3〕AlO，〔4〕AlN，〔5〕TiN，〔6〕BN，〔7〕氧化物23O：很有利，√：有利，●：很有害，×：有害。②490Mpa〔D级和E级气转炉冶炼—炉外精炼—连铸—掌握轧制+掌握冷却。③490Mpa〔D级和E级种热处理制度。局部国内外焊接高强度钢牌号比照见表33焊接高强度钢国内外牌号比照屈服强度〔Mpa屈服强度〔Mpa〕国家标准号29〔294〔35〕390420460GB/T1591—中国Q295A Q345DQ390DQ420DQ460D94俄国ΓOCT19281 295345390ASTMA678MA529MGr,42美国A656MGrB572MGr,42A656M633MGr,AJISG3114J15Cr3124SMA570W、P日本 JISG3135 SPEC490SPEC590SEV295JISG3106SEV345SM570EN10025X/FA36—207NFA36—204NFA36—204法国NFA35—501 A50Fe510CA550—1E420T—Ⅱ E460T—ⅡEN10025Bs4360英国BSFe510C50FDIN17243 15Mo3 EN10025德国17155 PH295 Fe510C合金冲压钢在低合金高强度钢中有一类具有良好的冲压成形性能的钢，见表4，叫做低合金冲压钢，常以〔及外表涂镀〕状态用于汽车工业。力量。在实际生产中以冲成率或冲废率来衡量，而在理论上则以美国人G·Lumer教授提出的成形极限图来评价，主要的考核性能指数有：①塑性应变比值：将金属薄板试样拉伸到产方向的真实应变之比：b0

、btt1 0

分别为变形前后试板的宽度和厚度。钢板平面的各向异性用计算。式中、、0 90 45分别表示不同方向的值。越小越好。②n的程度，n变形从难变形区域转移到未变形或变形小的区域中去。n值大小取决于钢质的干净度和组织的粗细状况。〔屈服强度／抗拉强度m值，F热轧冲压钢板般冲压型的铁素体一珠光体组织的钢板和优良加工性的铁素体—马氏体组织的双相强化型钢中Nb的析出强化作用，后者可以承受一般的热轧工艺生产〔Mn-Si-Cr-Mo钢〕，也可以承受掌握轧制和低温卷取的方式生产〔Si-Mn-Cr钢〕。国内4。类别国家代表性钢种牌号类别国家代表性钢种牌号中国16MnL、16MnREL、09MnREL、09SiXL10Ti(鞍)、T52L(武)、B510L(宝)F+P日本NSH52H、NSH52T、RHA50FGA—NKHA—52德国QSTE380双相钢中日国本SX65(鞍)、RS50(武)、DPI(本)HHLY—60、SAFH—550、SHXD—60美国ARDP法国Usilisht80一些车轮用钢如BLF—1，BLF—2，RCL—330，RCL—370和CL330等，国外开发的车轮用钢用铁素体一贝氏体，析出强化和三相钢3种类型。冷轧冲压薄板方案。相变强化也是值得实行的。冷轧冲压用钢有3种根本类型：①铝冷静钢P③高强度无间隙原子〔IF〕钢，具有超深冲特性与添加PMnSi等元素的固溶强化机制的结合。32IFNb—TiC和N，5。类型企业牌号类型企业牌号F+P钢鞍钢06Alp08Alp10Alp、武钢WP340、WP370、WP390宝钢BPD—35宝钢BFJ—18低合金耐腐蚀钢作用引起的。但主要是电化学腐蚀的形式。电位相对较低的阴极得到了保护。从微观上看，～腐蚀。这是最简洁的材料腐蚀的道理。工业上常用金属材料的耐腐蚀性分为6类共10蚀性分类的V8—10钢，划为耐蚀性分类的Ⅲ—Ⅳ类4—7级，包括耐大气腐蚀钢和耐海水腐蚀钢。①低合金耐大气钢蚀钢化学腐蚀，氧化速度较低；在潮湿的大气里，属的水膜越厚，腐蚀速度加快。耐大气腐蚀钢的开发在20世纪初，最初觉察的了著名的Corten钢和世界各国的耐大气腐蚀钢，也叫做耐候钢。我国的耐大气腐蚀钢研制从60年月开头，自1965197919CuP、RE、Ti金钢在风沙枯燥、工业大气，潮湿都市，农村等1015露试验，取得了贵重的第一手数据，于1984年制订了我国耐大气腐蚀钢标准〔GB4171—84及GB4172—84〕，纳入了高耐候性的3个牌号：090CuPCrNi—A、09CuPCrNi—B、09CuP和焊接构造用耐候钢的4个牌号：16CuCr、1MnCuCr、15MnCuCr、及15MnCuCr—QT。各类钢的耐大气6。6各类低合金钢的耐大气腐蚀性C钢0.130.0080.09100103103102C-P0.120.170.10838070.574.5C-Cu-P钢0.140.170.350.108173.56771.5C-Cr-P钢0.130.190.430.0287.582.56971Cr-Cr-Cu-P-Si钢0.170.120.370.951.0088.5835958Cr-Cr-Cu-P-Si钢0.140.210.370.951.00817455.553.5化学成分，%相对腐蚀损失，%化学成分，%相对腐蚀损失，%钢类CPCuCrSi 6121824的是低合金钢。世界上最初消灭的耐海水腐蚀低合金钢在40年月的美国，称为“Mariner”。海洋构造物的腐蚀包括海洋大气、飞溅、全浸、潮差和海底土壤等5海洋大气外，统称为海水腐蚀。196516310在海水中Cr—Mo—Al钢和Cr—Mo—Al—RE有良好的全浸耐蚀性。国内生产的低合金耐海水腐蚀钢根本上是引进了国外成熟的钢种牌号，有：美国MarinerCu—P—Ni日本MariloyCr—Cu—Mo法国APSCr—Al低合金耐磨损钢壤等等状况，钢材经长时，反复的磨蚀，最终导致破损或失效。这种磨损每年使全世界的钢材丧失达2023万吨4求：①承受固溶强化的合金元素，得到强化的基体组织。②形成高硬度的碳化物。③实行多元素复合微合金化。④3方面综合提高材料的抗磨力量。钢材“自耗”。100常用的低合金耐磨损钢有：履带板用钢犁铧用型材耐磨钢轨槽邦钢，等等。耐磨高硬度钢是特别的一个品种，根本成分为Cr—Ni—Mo—V，在淬火和回火状态下使用，要HB235—500，相应的抗拉强度为785—1570MPa。热处理制度的优化是格外重要构造。低合金耐磨损钢与焊接高强度钢有很大不同的一面，钢的碳含量有低、中、高之分。钢材的品板材生产又依硬度等级及合金化程度不同须采3板、管、型材铁水预处理—转炉冶炼—炉外精炼—连铸—轧制—热处理。丝、绳热轧线材—酸洗—拉丝—制绳铸件废钢感应炉冶炼—造型—精整—热处理水电站高压水管用钢是真正意义上的低合金耐磨损钢，属于低碳、可焊接钢，常用的钢种牌号为：14MnMoVN、14MnMoMnBASTMA517—F、A537—A日本SM58QN—A—XTRA70低合金耐低温钢在0℃或－10℃以下使用的钢，称为低温钢，从金耐低温钢属于铁素体低温钢。足几个根本要求：良好的焊接性和加工性工作温度要高于钢的韧—脆性转变温度胀和恒磁导率等。一般碳素钢的安全使用温度在－45度较高的铝冷静钢的韧—脆性转变温度在－于－40化乙烷〔～－10℃〕和液化丙烷〔－45℃〕的设备。低合金钢的韧脆转变温度在－40℃～－80℃之钢，自60年月后由我国自行研制的钢种，常用来作中、低压容器和储罐，已取得很好的阅历。09Mn2V钢适用于－70℃09MmTiCuRE适用于－70℃06MnNb适用于－90℃06AlNbCuN适用于－120℃的制造，如：2.5%Ni47.7℃)设备。3.5%Ni88.3℃)设备。104℃)设备。5.0%Ni钢，调质状态，用于液化乙烯(－104℃)设备。9.0%Ni钢，调质状态，液化自然气(－162℃)和液氮(－196℃)设备。V型缺口冲击试验或缺口落变温度〔NOT〕为判据，而油气输送管线钢通常以剪切面积85%的FATT作为韧一脆性转变界线，压力容器用钢使用的是以50%FATT〔Trs〕为判据。低合金建筑钢筋建筑用钢是一个用途格外广泛的钢材品种的总施，厂房用薄板和涂镀板，门窗、管道、暖气、五金器材以及建筑用关心材料如钢支撑，模板、最的50%，所以建筑业是一个浩大的产业，建筑用钢也并非是低技术含量的低附加值的钢材品种。年兴建住宅达10亿m26亿m2，量在2400万吨，加上大路、隧道、提坝、矿山、码头、机场和钢筋消费在3000万吨以上。以长条材为主体，近年来的主要变化：①目前20MnSi90%以上，②钢筋质量得到普遍提高，已制订了钢筋钢的400MpaⅢ级钢筋③重点进展高强度低松弛钢绞线④逐步淘汰冷拉钢筋和低碳冷拔钢丝两个品钢筋。⑤热处理钢筋和精轧螺纹钢筋根本上已到达国外同类产品水平。在建筑钢筋的生产工艺技术方面：0.35%以下，通常添加0.02—0.05%Nb加热技术，使Nb充分溶解，“可溶Nb”保证了终轧时有更多的NbC机制是沉淀硬化。功的阅历，Nb微合金化和V—N微合金化，都可取得较好的综合性能。很多企业的生产实践说明，微合金化钢筋无应变时效倾向。技术：①韧芯回火工艺〔Tempcoreprocesses〕，②轮缘回火工艺〔Temprimar〕50000W／m2·K；冷却要对称的平稳，避开产生偏心分布。一代的混凝土构造钢筋，有抗震和耐火的要可到达1/650~800。所以，要求具有对地震能量应变和时间的乘积，max·max·t来反映这个潜以及强度一塑性协作。的耐火性比一般钢材胜一筹。钢材在热循环下：屈服强度降低，颈缩后受拉杆件的断面减弱，框架几何变形的影响，杆件变形的影响。200℃以上钢的弹性模量明显下降，300℃以上钢料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面积、削减环境污染。对耐火钢的制定标准 ＞2/3S600℃,1~3h SRT低合金钢轨钢力简单，轨面磨耗，轨头受冲击，还要受较大的以及韧塑性低导致的脆断、剥落、掉块、轨头劈耐磨性、抗压溃性、抗脆断性、抗疲乏和良好的焊接性。按强度等级划分：标准钢轨抗拉强度685～835Mpa耐磨钢轨抗拉强度880～1030Mpa特级钢轨抗拉强度1082～1225Mpa抗拉强度＞1400Mpa的钢轨在研制中。20世纪初承受的是50Kg／m轨，现在国际标准轨为60Kg／m，美国重轨为77Kg／m，俄国和东75Kg／m铁路运输和铁道建设在我国国民经济中占有重要的地位，今后5年将投资2500亿元，打算增铁路9000余公里，其中铺线路5340Km，复线2580Km，建设地方铁路1000Km，对钢轨的需2023—20231202023约100建设的加速进展。提高钢轨强度和综合性能的途径：①热处理强化在碳素钢或C-Mn钢轨根底上承受在线余热淬火，离线的淬火回火处理或欠速淬火工艺。80年月火工艺，节能省工、投资少、生产周期短。②在0.7—0.75%CCr、Mn、Mo、Nb等合金元素，获得980～1250Mpa抗拉强度，如7Cr—Mo—V轨和Si—Nb可以考虑改善耐蚀性。目前国内执行GB2585—81标准，主要的钢种牌号有C—Mn钢的U71Mn轨和微合金化的PD3NbRE8。我国铁路建设，在“六五”和“八五”期间，主攻“重载”，在现有设施根底上扩大编组。从车车辆，使客车运行速度提高到160Km／h，所谓“高速”，指建成200Km／h以上的专线客运列车的运行速度。对“重载”列车的钢轨要求耐磨损，抗疲乏。对“高速”列车的钢轨则要求无缺陷，平直度。伸长化学成分，%抗拉强度钢伸长化学成分，%抗拉强度钢号 率C Si Mn Cr Mo VNbNiCuσb,MPaδ5,%C.F&ICr-Mo0.780.210.840.740.18- - - -12289Mn-Si0.750.650.80 - -- - - -98011AlgomaCr0.750.250.651.15 -- - - -11009BritishsteelCr0.750.351.251.15 - - - - -113011KruppCr-Si0.700.751.051.00 - - - - -11401