低(dī)合金高(gāo)強度鋼

低(dī)合金高(gāo)強度鋼

       低(dī)合金高(gāo)強度鋼是在碳素結構鋼的基礎上(shàng)加入少(shǎo)量的Mn、Si和(hé)微量的Nb、V、Ti、Al等合金元素而發展起來(lái)的一類工程結構用鋼。所謂低(dī)合金是指鋼中合金元素總量不超過3%。高(gāo)強度是相對于碳素工程結構用鋼而言。低(dī)合金高(gāo)強度鋼的研制(zhì)原則是利用盡可(kě)能少(shǎo)的合金元素獲得(de)盡可(kě)能高(gāo)的綜合力學性能，以達到滿足使用、成本低(dī)廉的目的。低(dī)合金高(gāo)強度鋼能夠滿足工程上(shàng)各種結構（如大(dà)型橋梁、壓力容器(qì)及船(chuán)舶等）要求承載大(dà)，同時(shí)又要求減輕結構自重，提高(gāo)可(kě)靠性及節約材料和(hé)資源的要求。

       這類鋼主要用來(lái)制(zhì)造各種要求強度較高(gāo)的工程結構，例如橋梁、船(chuán)舶、車(chē)輛(liàng)、高(gāo)壓容器(qì)、輸油輸氣管道(dào)、大(dà)型鋼結構等。由于這類鋼不用複雜的處理(lǐ)過程，甚至不進行(xíng)熱處理(lǐ)就可(kě)以獲得(de)較高(gāo)的強度，使工程結構的質量大(dà)大(dà)減輕，因此，用這類鋼來(lái)代替一般的碳素結構鋼。

成分特點

       低(dī)碳含量是為(wèi)了滿足工程結構件用鋼的塑性、韌性、焊接性和(hé)冷變形等工藝性能要求；加入以Mn為(wèi)主的少(shǎo)量合金元素，達到了提高(gāo)力學性能的目的。Mn不僅對鐵(tiě)素體(tǐ)有(yǒu)顯著的強化效果，還(hái)可(kě)降低(dī)鋼的冷脆溫度，并使鋼中珠光體(tǐ)數(shù)量增加，進一步提高(gāo)強度；為(wèi)進一步改善和(hé)提高(gāo)鋼的性能。還(hái)加入微量V、Ti、Nb、AI等細化晶粒元素，不僅進一步提高(gāo)了強度，還(hái)使鋼的韌性得(de)到改善。這類鋼有(yǒu)時(shí)還(hái)加入稀土元素Re以消除鋼中的有(yǒu)害雜質，改善夾雜物的形态及分布，減弱其冷脆性。

性能特點

       1．高(gāo)的屈服極限與良好的塑性和(hé)韌性

       低(dī)合金高(gāo)強度鋼最顯著的特征就是高(gāo)強度。在熱軋或正火(huǒ)狀态下，低(dī)合金高(gāo)強度鋼一般比相應的碳素工程結構鋼的強度能高(gāo)出30%～50%。因而能夠承受較大(dà)的載荷。工程結構一般以大(dà)型或巨型為(wèi)多(duō)，構件自身的重量往往也成為(wèi)載荷的重要組成部分，結構材料強度提高(gāo)的同時(shí)就可(kě)以明(míng)顯降低(dī)構件自重而使其承受其他載荷的能力進一步提高(gāo)。不僅如此，這種良好的效應還(hái)大(dà)大(dà)提高(gāo)了工程構件緊湊性從而使其可(kě)靠性進一步提高(gāo)，同時(shí)減少(shǎo)了原材料消耗，降低(dī)了成本，節約了資源。

       低(dī)合金高(gāo)強度鋼的延伸率為(wèi)15%～23%，室溫下沖擊吸收功

       2．良好的焊接性能和(hé)耐大(dà)氣腐蝕性能

       焊接是建造工程結構的最常用方法，因此工程結構用鋼都要求具有(yǒu)良好的焊接性能。低(dī)合金高(gāo)強度鋼碳含量低(dī)，合金元素含量少(shǎo)、塑性好，在焊縫區(qū)不易産生(shēng)淬火(huǒ)組織及裂紋，且加入的Ti、Nb、V等還(hái)能抑制(zhì)焊縫區(qū)晶粒長大(dà)，因此這類鋼大(dà)都焊接性能優良，焊後一般不再進行(xíng)熱處理(lǐ)。

       工程結構大(dà)多(duō)是在大(dà)氣或海洋環境中服役，低(dī)合金高(gāo)強度鋼中加入少(shǎo)量的Cu、Ni、Cr、P等元素，有(yǒu)效提高(gāo)了工程結構抗大(dà)氣、海水(shuǐ)、土壤腐蝕的能力。如加入0.2%～0.5%的銅、0.05%～0.1%的磷以及鋁等，可(kě)使鋼的耐蝕性明(míng)顯提高(gāo)，其中銅和(hé)磷同時(shí)加入效果最佳。 [1] 

發展趨勢

       以控制(zhì)軋制(zhì)技(jì)術(shù)和(hé)微合金化冶金學為(wèi)基礎，開(kāi)發了許多(duō)低(dī)合金高(gāo)強度鋼。低(dī)合金高(gāo)強度鋼的主要發展方向有(yǒu)以下幾個(gè)方面。

       (1)低(dī)碳、超低(dī)碳和(hé)高(gāo)純淨化。

       (2)微合金化鋼技(jì)術(shù)。

       (3)采用控制(zhì)軋制(zhì)和(hé)控制(zhì)冷卻工藝。

       (4)超細晶粒化和(hé)計(jì)算(suàn)機控制(zhì)以及性能預報。