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低合金结构用钢是指合金成分总量在5%以下的合金结构钢,这种钢主要靠少量合金化元素进行强化、改善韧性和可焊性。其广泛应用于压力容器、桥梁、结构件加工、大型钢结构、介质输送管道等。
低合金结构钢的牌号及其表示方法:根据国家标准(GB1591-1994)规定,我国低合金结构钢共有5个牌号,所加元素主要有锰、硅、钒、钛、锐、铬、镍及稀土元素。其牌号的表示由屈服点字母Q、屈服点数值、质量等级(A、B、C、 D、E五级)三部分组成。
性能要求
1、良好的综合机械性能。普通低合金结构钢应具有较高的屈服极限,但由于其工作条件的复杂性,还应具有良好的综合机械性能。例如在使用中能承受各种应力的作用(例如温差应力、交变疲劳载荷产生的应力等),在制造过程中能经受剪切、冷弯、焊接等加工工序,以及由此可能产生的时效脆性。
2、良好的工艺性能。要求普通低合金钢应具有良好的加工成型性能,使用普通方法如剪切、冲压、热弯和焊接等加工过程制造质量良好的成品。对于锅炉、压力容器、钢结构等一般采用焊接方法,因此要求钢材应具有良好的火焰切割性能和焊接性能,焊缝附近热影响区的性能变化小,焊缝及其附近区域不致产生裂纹,焊接接头的综合机械性能应不低于(或很少低于)母材。另外,还要求钢材具有良好的冷冲压性能。
3、良好的耐腐蚀性能。由于普通低合金钢和强度大大碳钢,用其制造压力容器、钢结构等的壁厚比碳钢小得多,因此相应地提高大气腐蚀(特别是海洋大气腐蚀)引起的消损率,使其具有良好的抗各种大气条件下腐蚀的能力。因此,钢材的耐腐蚀试验除在实验室进行外,还应在使用现场进行。当然,采取合适的外防腐技术,对于碳钢、低合金钢等材料是的。
锰、硅两种元素都能固溶于铁素体中,有显著的固溶强化作用,其他还有铬、镍、铜、钴等。考虑到节约成本和资源条件,我国在普通低合金钢中,锰、硅是常用的合金元素。在低碳条件下,含锰量在1.8%以下时,不但能提高钢的强度,仍可保持较高的塑性和韧性。此外,锰同时有扩大奥氏体区的作用,使钢的共析点向左下方移动,从而具有数量较多、组织较细的珠光体组织,也使钢的强度相应提高。
低合金结构钢中硅加入量一般在0.2%~1.7%范同内,超过后将降低韧性。铬、镍也是铁素体固溶强化元素,镍对于改善低温韧性有良好作用;磷强化铁素体效果显著,但因增加冷脆性,使用时要限制其含量高不超过0.15%,且磷、碳含量总和应限制在0.25%以下。
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。
低合金结构钢,也叫普通低合金钢、HSLA。
用途
主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。
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