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。
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。
焊接性能
由于钢结构在制作加工过程中经常使用焊接工艺,因此对于这类用途的低合金高强度钢来说,能够采用在薄板和钢带这样的厚度情况下广泛使用的电弧焊工艺进行焊接是非常重要的,所制作的钢结构的焊缝应具有要求的强度和韧性也同样是非常重要的,这样才能经受住预定用途出现的较不利的条件。
目前低合金高强度钢的发展与各种焊接工艺的发展足同步进行的,要特别注意确保这些钢能够具有适当的焊接性能。如果焊接操作得当,大部分低合金高强度钢是可以很好地进行焊接的。对于大型型钢和较高碳和锰含量的牌号,需要预热或采用低氢焊条。对于某些低合金高强度钢无论厚度是多少,都应采用低氧焊条。
缺口韧性
低合金高强度钢牌号在设计上具有对其预期的结构用途来说相当好的缺口韧性。具体牌号的低合金高强度钢其缺口韧性的适用性,或是只根据已有的使用经验,或是结合缺口试样的冲击试验结果综合考虑。为了满足某些用途的较严格的要求,生产的一些低合金高强度钢具有较好的缺口韧性。例如,通常采用控制热轧技术生产用于制造焊接管线钢管的低台金高强度钢钢板,这种钢管需要符合有关标准对缺口韧性规定的要求。
低合金钢是指合金元素总量小于5%的合金钢。低合金钢是相对于碳钢而言的,是在碳钢的基础上,为了改善钢的性能,而有意向钢中加入一种或几种合金元素。加入的合金量**过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时,称这种钢为合金钢。当合金总量低于5%时称为低合金钢,普通合金钢一般在3.5%以下,合金含量在5-10%之间称为中合金钢,大于10%的称为高合金钢。
3.有力地促进了各工业部门的设汁革命、工艺革命和产品革命。
普通低合金钢除具有良好的机械性能外,还具有耐中温、耐低温、耐磨、耐腐蚀等特殊性能,从而在很大程度上改变了化工、石油、船舶、锅炉、车辆、桥梁、铁道、建筑、矿山等方面用钢的面貌,为一些工业部门进行设计革命提供了物质基础,也为一些工业生产进一步向高温、高压、高速发展,进一步强化和革新生产工艺创造了条件,此外,由于材料的改进,很多工业产品的体积、重量、性能和使用寿命也相应地发生了根本性的变化。因此普通低合金钢的发展,在一定程度上来说,为很多工业部门进行设计、工艺和产品革命,赶**世界先进水平创造了条件。
生产现状编辑
中国钢产量已突破6亿吨,钢材数量不再是主要矛盾,钢材品种结构不合理的矛盾十分**。当前行业的主要任务是努力提高产品的市场竞争力,站在可持发展的新起点上,把大力开发低合金钢列入发展战略的重要内容。许多普钢企业在钢材品种结构调整和编制科技发展规划中,已意识到低合金钢生产是提高产品技术含量和附加值的关键,对低合金钢开发中碰到的种种问题心中无数,一些科技管理干部觉得“成也低合金钢,败也低合金钢”,迫切要求对低合金钢有个全面的了解。
我国普通低合金钢目前生产情况可归纳成以下几点:
在含碳量方面属于低碳,含碳量一般小于0.20%;
在合金方面一元钢和二元钢占有较大的比重;
在供货状态方面多为热轧状态交货;
不少钢种加入稀土元素以提高综合性能;
大部分普通低合金钢是属于铁素体+珠光体型的。
低合金钢中较常用的合金元素为锰、硅、铬和镍。如果必须提高抗腐蚀性能,则向钢中添加铜。这类元素(铬和镍除外)能提高强度极限,使塑性略有变化,降低冲击韧性。
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。