低合金钢品种

低合金钢品种

微合金化钢知识讲座二低合金钢主要品种

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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GB ／T1591—94中，由此派生的低合金专用钢分类及标准：

锅炉用钢 BG713—86，YBG741—87

压力容器用钢 GB5681—85，GB6653—86，

GB6654—86

GB6655—86，GB6479—86，GB3513 造船用钢 GB712—88

汽车用钢 GB3273—82

桥梁用钢 YB(T)60—81

自行车用钢 GB3647—83，GB3696—83

保证厚度方向性能钢 GB5313

管材用钢 GB479—86，GB8162—87

GB8163—87，YB231—70

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295MPa～880Mpa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

①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

C Si Mn P S Cu Ni Cr Mo Nb V Al Ti B O N RE Ca Sn Sb H

热影响区硬度↓

●×●×? ××●●××(1) (2) √

×√

冷袭纹↓

●●×●×●×××(1) (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。

②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。

③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）390 420 460 中国

GB/T1591—

94

Q295A Q345D Q390D Q420D Q460D 俄国ΓOCT19281 295 345 390

美国

ASTM

A529M Gr,42

572M Gr,42

633M Gr,A

A656M

A678M

GrB

A656M

日本JISG3135 SPEC490 SPEC590 J15Cr3124

SEV295

SEV345

JISG3114

SMA570W、P

JISG 3106

SM570

法国NFA35—501 A50

EN10025

Fe510C X/FA36—207

A550—1

NFA36—204

E420T—Ⅱ

NFA36—204

E460T—Ⅱ

英国BS

EN10025

Fe510C Bs4360 50F

德国

DIN17243

17155 15Mo3

PH295

EN10025

Fe510C

2.2 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