低合金高強(qiáng)度鋼是在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上,,加入少量Mn,,Si和微量合金元素如Nb,V,Ti,,Al等而發(fā)展起來的一種工程結(jié)構(gòu)鋼..所謂低合金,,是指鋼中合金元素總量小于3%。高強(qiáng)度是相對于鋼的碳工程結(jié)構(gòu),。低合金高強(qiáng)度鋼的發(fā)展原則是盡可能少用合金元素,,以獲得盡可能高的綜合力學(xué)性能,從而達(dá)到使用目的和低成本,。低合金,、高強(qiáng)度鋼可滿足工程結(jié)構(gòu)(如大型橋梁、壓力容器,、船舶等)的要求承載大負(fù)荷,,同時也可以減輕結(jié)構(gòu)重量,提高可靠性,,節(jié)省材料和資源,。
該類鋼主要用于制造橋梁、船舶,、車輛,、高壓容器、油氣管道,、大型鋼結(jié)構(gòu)等各種高強(qiáng)度要求的工程結(jié)構(gòu),。由于這種鋼無需復(fù)雜的處理工藝即可獲得較高的強(qiáng)度,即使不進(jìn)行熱處理,,工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量也大大降低,,因此采用這種鋼代替一般的碳素結(jié)構(gòu)鋼..
低合金高強(qiáng)度鋼的合金化原理主要是通過合金元素產(chǎn)生的固態(tài)強(qiáng)化,、細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化來提高鋼的強(qiáng)度,。同時,利用細(xì)晶強(qiáng)化降低鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度的作用,,抵消氮化碳沉淀強(qiáng)化對提高鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度的不利影響,,使鋼在獲得高強(qiáng)度的同時保持良好的低溫性能。
低合金高強(qiáng)度鋼的性能主要表現(xiàn)在以下兩個方面..
1.高的屈服極限與良好的塑性和韌性
低合金高強(qiáng)度鋼**顯著的特點是高強(qiáng)度,。在熱軋或正火條件下,,低合金高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)度一般比相應(yīng)的碳素工程結(jié)構(gòu)鋼高30%~50%..因此,它能承受很大的負(fù)荷,。工程結(jié)構(gòu)通常是大的或大的,,構(gòu)件本身的重量往往是荷載的重要組成部分。不僅如此,,這種良好的效果還大大提高了工程構(gòu)件的緊湊性,,從而進(jìn)一步提高其可靠性,同時降低了原材料的消耗,降低了成本,,節(jié)約了資源,。
低合金高強(qiáng)度鋼的伸長率為15%~23%,常溫下的沖擊吸收功>34J,,具有良好的塑性和抗沖擊性,,在沖擊中可以避免脆性斷裂;同時使冷彎,,焊接等工藝易于進(jìn)行..此外,,低合金高強(qiáng)度鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度較低,E級鋼在-40℃時的脆性轉(zhuǎn)變溫度不27j,。這對在嚴(yán)寒地區(qū)使用的工程部件,,以及車輛、船舶,、海上采油平臺,、船舶、橋梁等運輸工具具有重要意義,。
2.良好的焊接性能和耐大氣腐蝕性能
焊接是建造工程結(jié)構(gòu)的**常用方法,,因此工程結(jié)構(gòu)用鋼都要求具有良好的焊接性能。低合金高強(qiáng)度鋼碳含量低,,合金元素含量少,、塑性好,在焊縫區(qū)不易產(chǎn)生淬火組織及裂紋,,且加入的Ti,、Nb、V等還能抑制焊縫區(qū)品粒長大,,因此這類鋼大都焊接性能優(yōu)良,,焊后一般不再進(jìn)行熱處理。
工程結(jié)構(gòu)大多是在大氣或海洋環(huán)境中服役,,低合金高強(qiáng)度鋼中加入少量的Cu,、Ni、Cr,、P等元素,,有效提高了工程結(jié)構(gòu)抗大氣、海水,、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,,可使鋼的耐蝕性明顯提高,,其中銅和磷同時加入效果**,。