什么是低合金鋼

低合金鋼是指合金元素總量小于5%的合金鋼。低合金鋼是相對(duì)于碳鋼而言的，是在碳鋼的基礎(chǔ)上，為了鋼的性能，而有意向鋼中加入一種或幾種合金元素。加入的合金量超過(guò)碳鋼正常生產(chǎn)方法所具有的一般含量時(shí)，稱(chēng)這種鋼為合金鋼。當(dāng)合金總量低于5%時(shí)稱(chēng)為低合金鋼，普通合金鋼一般在3.5%以下，合金含量在5-10%之間稱(chēng)為中合金鋼，大于10%的稱(chēng)為高合金鋼。

用途和特性

低合金鋼焊接結(jié)構(gòu)的零部件通常需要經(jīng)過(guò)加工成形—焊接—焊后熱處理等工序，這就要求鋼材具有的工藝性能。工藝性能包括金屬的焊接性，切削性能，冷、熱加工性能，熱處理性能，可鍛性，組織均勻穩(wěn)定性及大截面的淬透性等。在考慮材料成本的同時(shí)還應(yīng)考慮材料加工、焊接難易程度不同對(duì)制造費(fèi)用的影響。

低合金鋼在工程機(jī)械、船舶、橋梁、高層建筑、鍋爐及壓力容器、電力、各種車(chē)輛的制造中得到了廣泛的應(yīng)用。這與它的特性（如：塑性、韌性、焊接性能）是分不開(kāi)的。

強(qiáng)度

鋼結(jié)構(gòu)件的屈服點(diǎn)決定了結(jié)構(gòu)所能承受的不發(fā)生變形的應(yīng)力。典型碳素結(jié)構(gòu)鋼的小屈服點(diǎn)為235mpa。而典型低合金高強(qiáng)度鋼的小屈服點(diǎn)為345mpa。因此，根據(jù)其屈服點(diǎn)的比例關(guān)系，低合金高強(qiáng)度鋼的使用允許應(yīng)力比碳素結(jié)構(gòu)鋼高1.4倍。

與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，使用低合金高強(qiáng)度鋼可以減小結(jié)構(gòu)件的尺寸，使重量減輕。必須注意，對(duì)于可能出現(xiàn)彎曲的構(gòu)件，其許用應(yīng)力必須修正，以達(dá)到結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性。有時(shí)用低合金高強(qiáng)度鋼取代碳素結(jié)構(gòu)鋼但不改變斷面尺寸，其的目的是在不增加重量的情況下而得到強(qiáng)度更高更耐久的結(jié)構(gòu)。節(jié)約重量對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛的結(jié)構(gòu)是重要的，這樣就可以運(yùn)輸更重的重量和減少能量消耗。

發(fā)展是采用通過(guò)臨界退火和快速冷卻得到馬氏體和鐵素體二相顯微組織（或雙相顯微組織）的低合金高強(qiáng)度鋼。這種鋼的薄板產(chǎn)品有成形性能，屈服點(diǎn)一般為310～345mpa，通過(guò)汽車(chē)部件壓力成形產(chǎn)生的應(yīng)變，屈服點(diǎn)可以提高到550mpa或更高。

成形性能

為了容易地和經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行熱或冷加工以制成工程結(jié)構(gòu)的各種部件，低合金高強(qiáng)度鋼必需具有適當(dāng)?shù)某尚涡阅堋：吞妓亟Y(jié)構(gòu)鋼一樣，低合金高強(qiáng)度鋼一般可以進(jìn)行這樣的加工，以及如剪切、沖孔和機(jī)加工藝。雖然其屈服點(diǎn)高，即使成形操作變形相當(dāng)劇烈也同樣可以使用用于碳素結(jié)構(gòu)鋼成形的冷彎沖壓機(jī)、拉拔機(jī)、壓力機(jī)和其他設(shè)備，但是一些設(shè)備具需要修改。

低合金高強(qiáng)度鋼和碳素結(jié)構(gòu)鋼的冷成形性能之間有固有的區(qū)別。首先，使低合金高強(qiáng)度鋼產(chǎn)生一定量的變形比同樣尺寸的碳素結(jié)構(gòu)鋼需要更大的力。第二，當(dāng)?shù)秃辖鸶邚?qiáng)度鋼成形時(shí)，對(duì)回彈應(yīng)給出稍大些的允許量。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，除非對(duì)低合金高強(qiáng)度鋼進(jìn)行控制夾雜物形狀的處理，否則在進(jìn)行冷成形時(shí)必須使用比碳素結(jié)構(gòu)鋼更大的彎曲半徑。

焊接性能

由于鋼結(jié)構(gòu)在制作加工過(guò)程中經(jīng)常使用焊接工藝，因此對(duì)于這類(lèi)用途的低合金高強(qiáng)度鋼來(lái)說(shuō)，能夠采用在薄板和鋼帶這樣的厚度情況下廣泛使用的電弧焊工藝進(jìn)行焊接是非常重要的，所制作的鋼結(jié)構(gòu)的焊縫應(yīng)具有要求的強(qiáng)度和韌性也同樣是非常重要的，這樣才能經(jīng)受住預(yù)定用途出現(xiàn)的不利的條件。

目前低合金高強(qiáng)度鋼的發(fā)展與各種焊接工藝的發(fā)展足同步進(jìn)行的，要注意這些鋼能夠具有適當(dāng)?shù)暮附有阅堋Ｈ绻附硬僮鞯卯?dāng)，大部分低合金高強(qiáng)度鋼是可以進(jìn)行焊接的。對(duì)于大型型鋼和較高碳和錳含量的牌號(hào)，需要預(yù)熱或采用低氫焊條。對(duì)于某些低合金高強(qiáng)度鋼無(wú)論厚度是多少，都應(yīng)采用低氧焊條。

耐腐蝕性

當(dāng)使用低合金高強(qiáng)度鋼時(shí)，都是希望取其強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)而用較薄的截面，這不僅僅是為了節(jié)省重量而且也是為了盡可能的經(jīng)濟(jì)。但是，必須要充分考慮腐蝕這一因素，鋼材截面愈薄就愈應(yīng)注意防腐。任何鋼結(jié)構(gòu)的防腐一般都是通過(guò)在適當(dāng)準(zhǔn)備的表面上涂防腐層并且對(duì)防腐層加以保護(hù)的方法來(lái)達(dá)到的。

一些低合金高強(qiáng)度鋼具有的耐腐蝕性能，其不僅可以提高防腐涂層的效果，而且在某些情況下采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施甚至還可以在不涂層的狀態(tài)下暴露在中使用。提高耐腐蝕性能的元素是銅、磷、硅、鉻、鎳和鉬。一些低合金高強(qiáng)度鋼的優(yōu)良的耐腐蝕性能導(dǎo)致形成了建筑、橋梁等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新概念，即這些結(jié)構(gòu)選用適當(dāng)?shù)牡秃辖鸶邚?qiáng)度鋼的構(gòu)件來(lái)建造。

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