合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼,顧名思義,以含有合金元素的總量來加以區分,總量低于3.5%稱為低合金鋼,5~10%為中合金鋼,大于10%為高合金鋼。在國內習慣上又將特殊質量的碳素鋼和合金鋼稱為特殊鋼,全國31家特鋼企業專門生產這類鋼,如優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、軸承鋼、不銹鋼、耐熱鋼、電工鋼,還包括高溫合金、耐蝕合金和精密合金等等。
發展歷程
低合金鋼的出現可以追溯到19世紀的1870年,一種碳含量0.64~0.9%和鉻含量0.54~0.68%、抗拉強度685Mpa、彈性極限410Mpa鋼,被采用于工程結構,建造了跨度158.5m的拱形橋梁。但這種鋼不理想也是十分明顯的,需要軋后熱處理,難以機械加工,耐蝕性又不良。隨后的1個多世紀的時間,世界各國不斷探索,大體上可以把低合金鋼區劃為三個不同特征的發展階段,在20世紀20年代以前,20~60年代及60年代以后。前兩個階段姑且合稱為傳統的低合金鋼發展階段,后一階段可以稱為現代低合金鋼的發展階段。
牌號:Q345B、Q345C、Q345D、Q345E;Q345BZ15、Q345BZ25、Q345BZ35;Q345CZ15、Q345CZ25、Q345CZ35;Q345DZ15、Q345DZ25、Q345DZ35;Q345EZ15、Q345EZ25、;Q345EZ35,Q345FTC、Q345FTD、Q345FTE;Q345FTCZ15、Q345FTCZ25、Q345FTCZ35;Q345FTDZ15、Q345FTDZ25、Q345FTDZ35;Q345FTEZ15、Q345FTEZ25、Q345FTEZ35。性能
?。?)高強度:一般其的屈服強度在300MPa以上;
?。?)高韌性:要求延伸率為15%~20%,室溫沖擊韌性大于600kJ/m~800kJ/m。對于大型焊接構件,還要求有較高的斷裂韌性;
?。?)良好的焊接性能和冷成型性能;
?。?)低的冷脆轉變溫度;
?。?)良好的耐蝕性。
成分
?。?)低碳:由于韌性、焊接性和冷成形性能的要求高,其碳含量不超過0.20%;
?。?)加入以錳為主的合金元素;
?。?)加入鈮、鈦或釩等輔加元素:少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細碳化物或碳氮化物,有利于獲得細小的鐵素體晶粒和提高鋼的強度和韌性;
此外,加入少量銅(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提高抗腐蝕性能。加入少量稀土元素,可以脫硫、去氣,使鋼材凈化,改善韌性和工藝性能。
熱處理
這類鋼一般在熱軋空冷狀態下使用,不需要進行專門的熱處理。使用狀態下的顯微組織一般為鐵素體+索氏體。
用途
主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結構等。