低合金钢的含镍量不**过1%。这一元素对钢的增强不够显著,而对塑性及冲击韧性却有良好的影响,并且能提高钢的抗脆性破坏性能。镍的含量往往由于它的**而受到限制。
冶金工作者今后的努力方向是研制强度相当高的、可焊性良好的、冷脆温度较低的钢种。用少量的硼、钼、钒、铌、钛等元素进行严格比例的单一合金化或多元合金化时,可制成新型的钢种。
强度
钢结构件的屈服点决定了结构所能承受的不发生*变形的应力。典型碳素结构钢的较小屈服点为235MPa。而典型低合金高强度钢的较小屈服点为345MPa。因此,根据其屈服点的比例关系,低合金高强度钢的使用允许应力比碳素结构钢高1.4倍。
与碳素结构钢相比,使用低合金高强度钢可以减小结构件的尺寸,使重量减轻。必须注意,对于可能出现弯曲的构件,其许用应力必须修正,以达到保证结构的坚固性。有时用低合金高强度钢取代碳素结构钢但不改变断面尺寸,其一的目的是在不增加重量的情况下而得到强度更高更耐久的结构。节约重量对运输车辆的结构是较重要的,这样就可以运输更重的重量和减少能量消耗。
较新的发展是采用通过临界退火和快速冷却得到马氏体和铁素体二相显微组织(或双相显微组织)的低合金高强度钢。这种钢的薄板产品有较好的成形性能,屈服点一般为310~345MPa,通过汽车部件压力成形产生的应变,屈服点可以提高到550MPa或更高。
钢的分类
按国际标准,把钢分为非合金钢和合金钢两大类。非合金钢是通常叫做碳素钢的一大钢类,钢中除了铁和碳以外,还含有炉料带入的少量合金元素Mn、Si、Al,杂质元素P、S及气体N、H、O等。合金钢则是为了获得某种物理、化学或力学特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V等,并对杂质和有害元素加以控制的另一类钢。
原则上讲,合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。顾名思义,以含有合金元素的总量来加以区分,总量低于5%称为低合金钢,5-10%为中合金钢,大于10%为高合金钢。在国内习惯上又将特殊质量的碳素钢和合金钢称为特殊钢,全国31家特钢企业专门生产这类钢。如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢、电工钢,还包括高温合金、耐蚀合金和精密合金等等。
成形性能
为了容易地和经济地进行热或冷加工以制成工程结构的各种部件,低合金高强度钢必需具有适当的成形性能。和碳素结构钢一样,低合金高强度钢一般可以进行这样的加工,以及如剪切、冲孔和机加工艺。虽然其屈服点高,即使成形操作变形相当剧烈也同样可以使用用于碳素结构钢成形的冷弯冲压机、拉拔机、压力机和其他设备,但是一些设备具需要修改。
低合金高强度钢和碳素结构钢的冷成形性能之间有固有的区别。首先,使低合金高强度钢产生一定量的*变形比同样尺寸的碳素结构钢需要更大的力。*二,当低合金高强度钢成形时,对回弹应给出稍大些的允许量。
根据经验,除非对低合金高强度钢进行控制夹杂物形状的处理,否则在进行冷成形时必须使用比碳素结构钢更大的弯曲半径。
在多元合金化的情况下,铬能增加钢的强度,并对低温稳定性有良好的影响。在低合金钢的一般含量(≤0.9%)情况下铬对可焊性没有不良作用。