低合金钢品种

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微合金化钢知识讲座二低合金钢主要品种 编辑条目编辑条目 第二部分第二部分低合金钢主要品种低合金钢主要品种 2.12.1 焊接高强度钢焊接高强度钢 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。钢，是低合金高强度钢钢类的主体。 它有三个基本属性：它有三个基本属性： 第一，较低的碳含量，有良好的焊接性。第一，较低的碳含量，有良好的焊接性。 第二，第二，屈服强度高于普通碳素钢，屈服强度高于普通碳素钢，作为结构用材作为结构用材 时，钢的屈服强度参与结构的强度设计。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，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，如抗时效具有不同的特性，如抗时效 、抗冲击、抗韧性、抗冲击、抗韧性 撕裂，抗缺口敏感、耐火性等等。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我国的焊接高强度钢的主要钢种牌号已纳入 GBGB ／／T1591T1591——9494 中，由此派生的低合金专用钢分类中，由此派生的低合金专用钢分类 及标准：及标准： 锅炉用钢锅炉用钢 BG713 BG713——8686，，YBG741YBG741——8787 压力容器用钢压力容器用钢 GB5681 GB5681——8585，，GB6653GB6653——8686，， GB6654GB6654——8686 GB6655 GB6655——8686，， GB6479GB6479——8686，， GB3513GB3513 造船用钢造船用钢 GB712 GB712——8888 汽车用钢汽车用钢 GB3273 GB3273——8282 桥梁用钢桥梁用钢 YB(T)60 YB(T)60——8181 自行车用钢自行车用钢 GB3647 GB3647——8383，，GB3696GB3696——8383 保证厚度方向性能钢保证厚度方向性能钢 GB5313 GB5313 管材用钢管材用钢 GB479 GB479——8686，，GB8162GB8162——8787 GB8163 GB8163——8787，，YB231YB231——7070 核能用钢核能用钢 舰船用钢舰船用钢 兵器用钢等。兵器用钢等。 焊接高强度钢的合金设计，焊接高强度钢的合金设计， 放在第一位考虑的是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、钢的强度，强化机制包括固溶强化、析出强化、 细晶强化、细晶强化、位错及亚结构强化、位错及亚结构强化、以及相变的组织以及相变的组织 强化。强化。此此 5 5 种强化机制的组合，种强化机制的组合，可以生产出屈服可以生产出屈服 强度由强度由 295MPa295MPa～～880Mpa880Mpa 不同级别的焊接高强度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。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，焊接性是焊接高强度钢的基本属性， 要求在一定要求在一定 的焊接条件下，容易得到优良的焊缝及热影响的焊接条件下，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能。钢的化学成分对焊接性的影响从表 2 2 可见。可见。 提高焊接性能的有效措施是降低碳含量、提高焊接性能的有效措施是降低碳含量、 降低降低P P、、 S S 含量，选用适宜的合金元素。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，评价焊接高强度钢的焊接性的基本方法， 通常采通常采 用焊接碳当量用焊接碳当量 CeqCeq，， 和焊接裂纹敏感性指数和焊接裂纹敏感性指数 PcmPcm，， 计算。计算。 焊接高强度钢的生产焊接高强度钢的生产 ①①普通质量级（普通质量级（A A、、B B 级）和优质级（级）和优质级（C C 级）采级）采 用传统工艺流程，由氧气转炉冶炼、连铸坯、常用传统工艺流程，由氧气转炉冶炼、连铸坯、常 规轧制生产。规轧制生产。 表表 2 2钢的化学成分对焊接性能影响钢的化学成分对焊接性能影响 接头接头元元素素名名称称 区域区域影响种类影响种类 C C Si MnSi Mn P PS S CuCu NiNi Cr Mo NbCr Mo Nb V V AlAl TiTi B BO ON N RE Ca Sn SbRE Ca Sn Sb H H ●● ×× ●● ×× ? ? ×× ×× ●● ●● ×× ×× 硬度↓硬度↓ (1) (2)(1) (2) √√ ×× √√ (1) (2)(1) (2)●●●● ×× ●● ××●● ×× ×× ×× 冷袭纹↓冷袭纹↓ 热热 ●● ×× ●● ×× √√√√ √√ 层状撒裂层状撒裂 影影 ↓↓ (3)(3) ●●●●○○ ○○ 热裂纹↓热裂纹↓ ×× 响响 冲击韧性冲击韧性 √√ ●● ●● ×× ×× ●● ●● ×× ●●√√√√ ××××√√ √√√√ ××(4) (5) (6) (2)(4) (5) (6) (2)(7)(7) ↑↑ 区区 再热裂纹再热裂纹 √√ ○○ √√ √√ ●●√√ ×× ↓↓ CODCOD↑↑××××××√√ √√ ×× ×× (7)(7) ×× (4) (5) (6) (2)(4) (5) (6) (2) √√ √√ √√ √√ ×× √√ 回火脆性回火脆性 ×× ×× ×× ●● ↓↓ ●● ×× ●● ×× ×× ×× ●● ●●×× ×× CSCCSC↓↓ ●● ●● (1)(1) ×× 热裂纹↓热裂纹↓ ×× 焊焊 气孔↓气孔↓ 缝缝 韧性↑韧性↑ ●● ●●×× ●● ×× ○○ ●● ○○ √√ ○○ ×× ×× ○○ ○○ ○○ ○○ ○○ ○○√√ (1)(1) ○○ 强度↑强度↑ 母母 ×××× 材材 √√ √√(4) (5)(4) (5) 韧性↑韧性↑ 钢的稳钢的稳 √√ √√×× ●● 定性定性 ●● ×× 注：（注：（1 1）游离）游离 B B，（，（2 2）氧化物，（）氧化物，（3 3））AlAl2 2O O3 3，（，（4 4））AlNAlN，（，（5 5））TiNTiN，（，（6 6））BNBN，（，（7 7）氧化物）氧化物 O O：很有利，√：有利，●：很有害，×：有害。：很有利，√：有利，●：很有害，×：有害。 ②②屈服强度在屈服强度在 490Mpa490Mpa 以下的特殊质量级（以下的特殊质量级（D D 级和级和 E E 级）级）采用优化流程生产，采用优化流程生产，铁水预处理—氧铁水预处理—氧 气转炉冶炼—炉外精炼—连铸—控制轧制气转炉冶炼—炉外精炼—连铸—控制轧制+ +控制控制 冷却。冷却。 ③③屈服强度在屈服强度在 490Mpa490Mpa 以上，特殊质量级（以上，特殊质量级（D D 级和级和 E E 级）级）冶炼工艺保证高洁净度，冶炼工艺保证高洁净度，轧后选用某轧后选用某 种热处理制度。种热处理