工程结构用钢
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击吸收能量大于80J，韧-脆转变温度低于－60℃，焊接性能 良好，抗H2S腐蚀性好，主要应用于制造寒带输送石油和天 然气的管线。
4.低碳马氏体钢
工程机械上相对运动部件和低温下使用部件， 要求有更高的强度和良好的韧性。
≤0.16%C，加入Mo、Nb、V、B及控制Mn或Cr与之 配合→ 淬火回火处理组织为低碳回火马氏体。
Mn Si Ni Cu Cr Mo V
CE C
6
15
5
Pcm
C
Si 30
Mn 20
Cu 20
Ni 60
Cr 20
Mo 15
V 10
5B
2、Me对耐大气腐蚀性的影响
↑耐大气腐蚀性最有效的元素。
Cu 一般含量:0.025~0.25% Cu ，0.05~0.15％ P 。 P ↑P，冷脆和时效倾向增加。→用Al脱氧→ 细晶粒钢。
RE
脱氧去硫吸氢作用，改善塑韧性，↓TK
2、Me对焊接性和耐大气腐蚀性的影响
Me对焊接性的影响
所谓优良的焊接性是指： L 焊接工艺简单； l 焊接时不易产生裂纹及各种缺陷； l 焊缝处保持足够的强度与韧性，强度不低于母材。
控制 C
C↑→ 焊缝处硬化与脆化倾向↑，焊接裂纹↑。 提高淬透性的Me种类及其数量也应适当控制， 如Cr、Mn、Mo、Ni等。
生产 工艺
焊接是构成金属结构的常用方法；一般都要 经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺
技术 要求
1、足够的强度与韧度（特别是低温韧度）； 2、良好的焊接性和成型工艺性； 3、良好的耐腐蚀性； 4、低的成本。
主要 矛盾
力学性能（主要是强度）和韧度、 工艺性能之间的合理平衡→ 基体成分和显微组织。
三、工程结构用钢的合金化思想
复合加入适量元素，则↑钢耐蚀性效果更佳。 如090CuPCrNi-A、 09CuP、09CuPCrNi-B
总结
工程结构用钢的合金化思想是：低碳， 以Mn为基础，适当加入Nb、Ti、V、Cu、P 及稀土金属等元素。
四、工程结构用钢的组织类型
• 工程结构用钢的显微组织有铁素体＋珠光体、低碳贝 氏体、低碳马氏体、针状铁素体和铁素体＋马氏体双 相组织等几种类型。
• （1）按主要质量等级 分为普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质 量低合金钢三类。
• （2）按主要性能和使用特性 分为一般用途的低合金高强度结构钢、桥 梁用钢、船舶及海洋工程结构用钢、锅炉用钢、管线用钢、容器用钢、 低合金耐候钢、低合金钢筋钢、低合金冲压钢、铁道用低合金钢、矿用 低合金钢及低温用钢等。
所以Mn控制在<1.8%。
最常用且较经济的元素。强化F较显著，
Si
1%Si，ReL↑85MPa，↑TK，量多时可大为
降低塑韧性，所以Si控制在<1.1%
Nb、V Ti、Al
形成稳定细小的K等， 粒子2~10nm，既细晶又 沉淀强化，↑ReL，↑A、K， 综合效果↓TK。改善焊接性。
作用顺序:Ti>Nb>Al>V。
1.P+F, 屈服强度的极限约为460MPa。
2.低碳贝氏体组织,屈服强度显著提高,可达490～980MPa。
塑性、焊接性能也较好，韧-脆转变温度降低，多用于高压锅 炉、高压容器等。
合金元素保证在较宽的冷速范 围内获得以贝氏体为主的组织
主要 特点
成分特点: 下贝氏体组织 0.5%左右Mo + 微量B（0.005%） +Mn、Cr、Ni等+Nb、Ti、V
• 广泛应用于建筑、国防、石油、化工、车辆、造船等 领域，如用于制造桥梁、车辆、船体及海洋结构、建 筑钢结构件、油井或矿井架、压力容器、输气输油管 道等，
1. 应用背景
2.工程结构用钢的分类
碳素构件用钢（普碳钢） 低合金结构钢（普低钢） 新型及微合金化低碳高强度钢
输油管线
根据国家标准GB/T 13304.2-2008《钢分类》第 二部分，低合金钢分类如下。
• 此外，在正火钢中，还有具有良好抗层状撕裂性能的Z向（沿厚度方向） 钢，主要用于海上采油平台、核反应堆及潜艇等大型厚板结构。
二、工程结构用钢的性能要求
服役 条件
工程结构件长期受静载；互相无相对运动； 受大气（海水）的侵蚀；有些构件受疲劳冲击； 一般在-50~100℃范围内使用； 如：桥梁、船舶等受到像风力或海浪冲击.
≤0.06％C + 适量Mn、Mo、Nb等 →具有 高密度位错（1010cm－2）亚结构的“针状F” 组织（超低碳B）。 ReL 达700~800MPa，低 温冲击韧性、焊接性更好.
用于现场焊接条件及其寒冷地带管线。被
称为21世纪的控轧钢。
屈服强度一般大于470MPa，断后伸长率大于20%，室温冲
↑固溶强化效果和珠光体含量，低成本。
C
↑C，↓塑、韧性，↓焊接性、冷成型。
如0.1%C，TK为-50℃，0.3%C，TK为50℃ 一般均应限制在0.2%以下。
1.Me对低合金高强度钢力学性能的影响
固溶强化作用大，1%Mn，ห้องสมุดไป่ตู้eL↑33MPa。
Mn
约有3/4量溶入F中，弱的细晶作用，↓TK。 同样量多时可大为降低塑韧性.
主要用于制造容器的板材和其他 钢结构。
14MnMoV和14MnMoVBRE钢是我国发展的 低碳贝氏体钢，屈服强度为490MPa级
3.针状铁素体钢
对于一些强度、焊接性、低温冲击韧性等要 求更高的场合，还必须采用针状铁素体低合金 高强度钢。
基本 特点
针状铁素体（acicular ferrite，简写AF） 钢实际上属于超低碳贝氏体钢。
第三章 工程结构用钢
国家体育场（鸟巢）用于搭建其外部巨大钢结构主支撑件 的是Q460E钢，厚度达到110mm，是国内在建筑结构上 首次使用Q460钢。那么Q460是什么钢呢？这种钢的化学 成分有哪些特点？它具备哪些性能使其能托起“鸟巢”的 钢铁脊梁？
第一节 工程结构用钢概述
• 工程结构用钢是指专门用来制造建筑或工程结构件的 一类钢种。
BHS-1钢的成分为0.10C-1.80Mn-0.45Mo-0.05Nb。 锻轧后空冷或直接淬火并自回火。达到合金调质钢调质 后的性能水平。
制造汽车的轮臂托架、操纵杆、车轴、转向联动节和 拉杆等，也可用于冷墩、冷拨及制作高强度紧固件。
低 碳 马 氏 体 的 显 微 组 织 ， 屈 服 强 度 可 达 900MPa 以 上 ， — 40℃冲击吸收能量可达30J。
4.低碳马氏体钢
工程机械上相对运动部件和低温下使用部件， 要求有更高的强度和良好的韧性。
≤0.16%C，加入Mo、Nb、V、B及控制Mn或Cr与之 配合→ 淬火回火处理组织为低碳回火马氏体。
Mn Si Ni Cu Cr Mo V
CE C
6
15
5
Pcm
C
Si 30
Mn 20
Cu 20
Ni 60
Cr 20
Mo 15
V 10
5B
2、Me对耐大气腐蚀性的影响
↑耐大气腐蚀性最有效的元素。
Cu 一般含量:0.025~0.25% Cu ，0.05~0.15％ P 。 P ↑P，冷脆和时效倾向增加。→用Al脱氧→ 细晶粒钢。
RE
脱氧去硫吸氢作用，改善塑韧性，↓TK
2、Me对焊接性和耐大气腐蚀性的影响
Me对焊接性的影响
所谓优良的焊接性是指： L 焊接工艺简单； l 焊接时不易产生裂纹及各种缺陷； l 焊缝处保持足够的强度与韧性，强度不低于母材。
控制 C
C↑→ 焊缝处硬化与脆化倾向↑，焊接裂纹↑。 提高淬透性的Me种类及其数量也应适当控制， 如Cr、Mn、Mo、Ni等。
生产 工艺
焊接是构成金属结构的常用方法；一般都要 经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺
技术 要求
1、足够的强度与韧度（特别是低温韧度）； 2、良好的焊接性和成型工艺性； 3、良好的耐腐蚀性； 4、低的成本。
主要 矛盾
力学性能（主要是强度）和韧度、 工艺性能之间的合理平衡→ 基体成分和显微组织。
三、工程结构用钢的合金化思想
复合加入适量元素，则↑钢耐蚀性效果更佳。 如090CuPCrNi-A、 09CuP、09CuPCrNi-B
总结
工程结构用钢的合金化思想是：低碳， 以Mn为基础，适当加入Nb、Ti、V、Cu、P 及稀土金属等元素。
四、工程结构用钢的组织类型
• 工程结构用钢的显微组织有铁素体＋珠光体、低碳贝 氏体、低碳马氏体、针状铁素体和铁素体＋马氏体双 相组织等几种类型。
• （1）按主要质量等级 分为普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质 量低合金钢三类。
• （2）按主要性能和使用特性 分为一般用途的低合金高强度结构钢、桥 梁用钢、船舶及海洋工程结构用钢、锅炉用钢、管线用钢、容器用钢、 低合金耐候钢、低合金钢筋钢、低合金冲压钢、铁道用低合金钢、矿用 低合金钢及低温用钢等。
所以Mn控制在<1.8%。
最常用且较经济的元素。强化F较显著，
Si
1%Si，ReL↑85MPa，↑TK，量多时可大为
降低塑韧性，所以Si控制在<1.1%
Nb、V Ti、Al
形成稳定细小的K等， 粒子2~10nm，既细晶又 沉淀强化，↑ReL，↑A、K， 综合效果↓TK。改善焊接性。
作用顺序:Ti>Nb>Al>V。
1.P+F, 屈服强度的极限约为460MPa。
2.低碳贝氏体组织,屈服强度显著提高,可达490～980MPa。
塑性、焊接性能也较好，韧-脆转变温度降低，多用于高压锅 炉、高压容器等。
合金元素保证在较宽的冷速范 围内获得以贝氏体为主的组织
主要 特点
成分特点: 下贝氏体组织 0.5%左右Mo + 微量B（0.005%） +Mn、Cr、Ni等+Nb、Ti、V
• 广泛应用于建筑、国防、石油、化工、车辆、造船等 领域，如用于制造桥梁、车辆、船体及海洋结构、建 筑钢结构件、油井或矿井架、压力容器、输气输油管 道等，
1. 应用背景
2.工程结构用钢的分类
碳素构件用钢（普碳钢） 低合金结构钢（普低钢） 新型及微合金化低碳高强度钢
输油管线
根据国家标准GB/T 13304.2-2008《钢分类》第 二部分，低合金钢分类如下。
• 此外，在正火钢中，还有具有良好抗层状撕裂性能的Z向（沿厚度方向） 钢，主要用于海上采油平台、核反应堆及潜艇等大型厚板结构。
二、工程结构用钢的性能要求
服役 条件
工程结构件长期受静载；互相无相对运动； 受大气（海水）的侵蚀；有些构件受疲劳冲击； 一般在-50~100℃范围内使用； 如：桥梁、船舶等受到像风力或海浪冲击.
≤0.06％C + 适量Mn、Mo、Nb等 →具有 高密度位错（1010cm－2）亚结构的“针状F” 组织（超低碳B）。 ReL 达700~800MPa，低 温冲击韧性、焊接性更好.
用于现场焊接条件及其寒冷地带管线。被
称为21世纪的控轧钢。
屈服强度一般大于470MPa，断后伸长率大于20%，室温冲
↑固溶强化效果和珠光体含量，低成本。
C
↑C，↓塑、韧性，↓焊接性、冷成型。
如0.1%C，TK为-50℃，0.3%C，TK为50℃ 一般均应限制在0.2%以下。
1.Me对低合金高强度钢力学性能的影响
固溶强化作用大，1%Mn，ห้องสมุดไป่ตู้eL↑33MPa。
Mn
约有3/4量溶入F中，弱的细晶作用，↓TK。 同样量多时可大为降低塑韧性.
主要用于制造容器的板材和其他 钢结构。
14MnMoV和14MnMoVBRE钢是我国发展的 低碳贝氏体钢，屈服强度为490MPa级
3.针状铁素体钢
对于一些强度、焊接性、低温冲击韧性等要 求更高的场合，还必须采用针状铁素体低合金 高强度钢。
基本 特点
针状铁素体（acicular ferrite，简写AF） 钢实际上属于超低碳贝氏体钢。
第三章 工程结构用钢
国家体育场（鸟巢）用于搭建其外部巨大钢结构主支撑件 的是Q460E钢，厚度达到110mm，是国内在建筑结构上 首次使用Q460钢。那么Q460是什么钢呢？这种钢的化学 成分有哪些特点？它具备哪些性能使其能托起“鸟巢”的 钢铁脊梁？
第一节 工程结构用钢概述
• 工程结构用钢是指专门用来制造建筑或工程结构件的 一类钢种。
BHS-1钢的成分为0.10C-1.80Mn-0.45Mo-0.05Nb。 锻轧后空冷或直接淬火并自回火。达到合金调质钢调质 后的性能水平。
制造汽车的轮臂托架、操纵杆、车轴、转向联动节和 拉杆等，也可用于冷墩、冷拨及制作高强度紧固件。
低 碳 马 氏 体 的 显 微 组 织 ， 屈 服 强 度 可 达 900MPa 以 上 ， — 40℃冲击吸收能量可达30J。