低合金鋼

低合金鋼

合金元素總量小于5%的合金鋼
低碳合金鋼也叫低合金鋼,是指合金元素總量小于5%的合金鋼。低合金鋼是相對于碳鋼而言的,是在碳鋼的基礎上,為了改善鋼的性能,而有意向鋼中加入一種或幾種合金元素。[1]加入的合金量超過碳鋼正常生産方法所具有的一般含量時,稱這種鋼為合金鋼。當合金總量低于5%時稱為低合金鋼。
    中文名:低合金鋼 外文名:low-alloy steel 别名: 高合金鋼:大于10% 中合金鋼:合金含量在5-10%之間

發展史

低合金鋼的出現可以追溯到19世紀的1870年,一種碳含量0.64~0.9%和鉻含量0.54~0.68%、抗拉強度685Mpa、彈性極限410Mpa鋼,第一次被采用于工程結構,建造了跨度158.5m的拱形橋梁。但這種鋼不理想也是十分明顯的,需要軋後熱處理,難以機械加工,耐蝕性又不良。随後的1個多世紀的時間,世界各國不斷探索,大體上可以把低合金鋼區劃為三個不同特征的發展階段。

性能

強度

鋼結構件的屈服點決定了結構所能承受的不發生永久變形的應力。典型碳素結構鋼的最小屈服點為235MPa。而典型低合金高強度鋼的最小屈服點為345MPa。因此,根據其屈服點的比例關系,低合金高強度鋼的使用允許應力比碳素結構鋼高1.4倍。與碳素結構鋼相比,使用低合金高強度鋼可以減小結構件的尺寸,使重量減輕。必須注意,對于可能出現彎曲的構件,其許用應力必須修正,以達到保證結構的堅固性。

成形性

為了容易地和經濟地進行熱或冷加工以制成工程結構的各種部件,低台金高強度鋼必需具有适當的成形性能。和碳素結構鋼一樣,低合金高強度鋼一般可以進行這樣的加工,以及如剪切、沖孔和機加工藝,雖然其屈服點高,即使成形操作變形相當劇烈也同樣可以使用用于碳素結構鋼成形的冷彎沖壓機、拉拔機、壓力機和其他設備,但是一些設備具需要修改。

焊接性

由于鋼結構在制作加工過程中經常使用焊接工藝,因此對于這類用途的低合金高強度鋼來說,能夠采用在薄闆和鋼帶這樣的厚度情況下廣泛使用的電弧焊工藝進行焊接是非常重要的,所制作的鋼結構的焊縫應具有要求的強度和韌性也同樣是非常重要的.這樣才能經受住預定用途出現的最不利的條件。日前低合金高強度鋼的發展與各種焊接工藝的發展足同步進行的,要特别注意确保這些鋼能夠具有适當的焊接性能。如果焊接操作得當,大部分低合金高強度鋼是可以很好地進行焊接的。

耐腐蝕性

當使用低合金高強度鋼時,都是希望取其強度高的優點而用較薄的截面,這不僅僅是為了節省重量而且也是為了盡可能的經濟。但是,必須要充分考慮腐蝕這一因素,鋼材截面愈薄就愈應注意防腐。任何鋼結構的防腐一般都是通過在适當準備的表面上塗防腐層并且對防腐層加以保護的方法來達到的。一些低合金高強度鋼具有良好的耐大氣腐蝕性能,其不僅可以提高防腐塗層的效果,而且在某些情況下采取适當的預防措施甚至還可以在不塗層的狀态下暴露在大氣中使用。

缺口韌性

低合金高強度鋼牌号在設計上具有對其預期的結構用途來說相當好的缺口韌性。具體牌号的低合金高強度鋼其缺口韌性的适用性,或是隻根據已有的使用經驗,或是結合缺口試樣的沖擊試驗結果綜合考慮。為了滿足某些用途的極嚴格的要求,生産的一些低合金高強度鋼具有極好的缺口韌性。例如,目前通常采用控制熱軋技術生産用于制造焊接管線鋼管的低台金高強度鋼鋼闆,這種鋼管需要符合有關标準對缺口韌性規定的要求。

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