《低合金钢品种》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低合金钢品种（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微合金化钢知识讲座二低合金钢主要品种 编辑条目第二部分 低合金钢主要品种2.1 焊接高强度钢焊接高强度钢，又叫做可焊接低合金高强度结构钢，是低合金高强度钢钢类的主体。它有三个基本属性：第一，较低的碳含量，有良好的焊接性。第二，屈服强度高于普通碳素钢，作为结构用材时，钢的屈服强度参与结构的强度设计。第三。以高强度为基础，根据用途的不同要求，具有不同的特性，如抗时效 、抗冲击、抗韧性撕裂，抗缺口敏感、耐火性等等。我国的焊接高强度钢的主要钢种牌号已纳入GBT159194中，由此派生的低合金专用钢分类及标准：锅炉用钢 BG71386，YBG74187压力容器用钢 GB568185，GB665386，G
2、B665486 GB665586，GB647986，GB3513造船用钢 GB71288汽车用钢 GB327382桥梁用钢 YB(T)6081自行车用钢 GB364783，GB369683保证厚度方向性能钢 GB5313管材用钢 GB47986，GB816287 GB816387，YB23170核能用钢舰船用钢兵器用钢等。焊接高强度钢的合金设计，放在第一位考虑的是钢的强度，强化机制包括固溶强化、析出强化、细晶强化、位错及亚结构强化、以及相变的组织强化。此5种强化机制的组合，可以生产出屈服强度由295MPa880Mpa不同级别的焊接高强度钢，以及不同强度和韧性匹配的强韧钢等级。焊接性是焊接高强度
3、钢的基本属性，要求在一定的焊接条件下，容易得到优良的焊缝及热影响区，具有与母材相当的力学性能和加工工艺性能。钢的化学成分对焊接性的影响从表2可见。提高焊接性能的有效措施是降低碳含量、降低P、S含量，选用适宜的合金元素。评价焊接高强度钢的焊接性的基本方法，通常采用焊接碳当量Ceq，和焊接裂纹敏感性指数Pcm，计算。焊接高强度钢的生产 普通质量级（A、B级）和优质级（C级）采用传统工艺流程，由氧气转炉冶炼、连铸坯、常规轧制生产。 表2 钢的化学成分对焊接性能影响接头区域 影响种类元 素 名 称CSiMnPSCuNiCrMoNbVAlTiBONRECaSnSbH热影响区硬度?(1)(2)冷袭纹(1)
4、(2)层状撒裂(3)热裂纹冲击韧性(4)(5)(6)(2)(7)再热裂纹COD (4)(5)(6)(2)(7)回火脆性CSC(1)焊缝热裂纹气孔韧性母材强度(1)韧性 (4)(5)钢的稳定性 注：（1）游离B，（2）氧化物，（3）Al2O3，（4）AlN，（5）TiN，（6）BN，（7）氧化物 O：很有利，：有利，：很有害，：有害。 屈服强度在490Mpa以下的特殊质量级（D级和E级）采用优化流程生产，铁水预处理氧气转炉冶炼炉外精炼连铸控制轧制+控制冷却。 屈服强度在490Mpa以上，特殊质量级（D级和E级）冶炼工艺保证高洁净度，轧后选用某种热处理制度。部分国内外焊接高强度钢牌号对照见表3 表
5、3 焊接高强度钢国内外牌号对照国家标准号屈服强度（Mpa）295（290）345（355）390420460中国GB/T159194Q295AQ345DQ390DQ420DQ460D俄国OCT19281295345390美国ASTMA529M Gr,42572M Gr,42633M Gr,AA656MA678MGrBA656M日本JISG3135SPEC490SPEC590J15Cr3124SEV295SEV345JISG3114SMA570W、PJISG 3106SM570法国NFA35501A50EN10025Fe510CX/FA36207A5501NFA36204E420TNFA3620
6、4E460T英国BSEN10025Fe510CBs436050F德国DIN17243 1715515Mo3PH295EN10025Fe510C2.2 合金冲压钢在低合金高强度钢中有一类具有良好的冲压成形性能的钢，见表4，叫做低合金冲压钢，常以热轧状态用于家电轻工行业，以冷轧（及表面涂镀）状态用于汽车工业。这类钢多数为薄钢板，除了有一定的强度和焊接性以外，突出的是具备一定的成形性能。所谓成形性是指薄板经冲压不起皱、不破裂、不回弹的能力。在实际生产中以冲成率或冲废率来衡量，而在理论上则以美国人GLumer教授提出的成形极限图来评价，主要的考核性能指数有： 塑性应变比g值：将金属薄板试样拉伸到产生均
7、匀塑性形变时，在试样标距之内宽度与厚度方向的真实应变之比：式中b0、b1、t0、t1分别为变形前后试板的宽度和厚度。钢板平面的各向异性用Dg计算。式中g0、g90、g45分别表示不同方向的g值。 Dg大小反映冲压时“凸耳”的大小，希望Dg越小越好。 应变硬化指数n值：反映材料形变强化能力，在实际成形过程中，表示板材变形后加工硬化的程度，n值越大，成形操作很难继续进行，变形从难变形区域转移到未变形或变形小的区域中去。n值大小取决于钢质的洁净度和组织的粗细状况。对冲压钢经常衡量的参数还有：钢的屈强比（屈服强度抗拉强度），应变速率的敏感系数m值，综合成形参数F值等。热轧冲压钢板典型的用途是汽车大梁和
8、滚型车轮，还用于汽车的前后保险杠、发动机悬置梁和传动轴管。有一般冲压型的铁素体一珠光体组织的钢板和优良加工性的铁素体马氏体组织的双相强化型钢板。在强化机制方面，前者最大程度利用铁素体中Nb的析出强化作用，后者可以采用普通的热轧工艺生产（Mn-Si-Cr-Mo钢），也可以采用控制轧制和低温卷取的方式生产（Si-Mn-Cr钢）。国内常用的汽车大梁钢见表4。表4 国内常用的汽车大梁用钢类 别国 家代表性钢种牌号F+P钢中 国16MnL、16MnREL、09MnREL、09SiXL10Ti(鞍)、T52L(武)、B510L(宝)日 本NSH52H、NSH52T、RHA50FGANKHA52德 国QST
9、E380双相钢中 国SX65(鞍)、RS50(武)、DPI(本)日 本HHLY60、SAFH550、SHXD60美 国ARDP法 国Usilisht80 滚型车轮钢包括轮辋用钢和轮辐用钢，耐疲劳是这类钢的重要性能要求，此外，还有钢板的尺寸精度和表面质量，是目前国内外同类产品差距的主要方面。国内的宝钢、鞍钢和武钢开发了一些车轮用钢如BLF1，BLF2，RCL330，RCL370和CL330等，国外开发的车轮用钢用铁素体一贝氏体，析出强化和三相钢3种类型。冷轧冲压薄板要求具有良好的深冲性能、抗凹陷性、高弹性模量和抗疲劳性能，要求钢的强度一延性的良好匹配，但正如大家知道的那样，随着钢的强度级别提高，钢板的回弹性增加，冲压性能会有所降低。因此，合金设计，晶粒细化强化是主要可采取的方案。相变强化也是值得采取的。冷轧冲压用钢有3种基本类型： 铝镇静钢
