金属材料组织与性能课件 08-第八单元低合金钢和合金钢-模块3 低合金钢

在普通碳素结构钢基础上加少量合金元素形成的钢；主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。模块三低合金钢

低碳：由于韧性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳质量分数不超过0.20%。加入以锰为主的合金元素，Mn1.8%以内。加入铌、钛或钒等辅加元素：少量的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性。一、低合金钢的分类

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/T13304.2-2008《钢分类》第二部分，低合金钢分类如下。（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。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。低合金钢高强度结构钢是在碳素工程结构钢的基础上，加入少量合金元素（主要是Mn、Si和微合金元素Nb、V、Ti等)而形成的钢。“低合金”和“高强度”是指相对于合金元素含量较高的合金钢和较低强度的普通碳素结构钢而言的。低合金钢高强度结构钢的名称几经变化，如低合金建筑钢、普通低合金钢、低合金钢等，至1994年叫做低合金高强度结构钢。二、低合金高强度结构钢

最新研究成果：如F晶粒尺寸细化到μ级，则F-P类低合金高强度钢的强度也可达到800MPa组织：10~25％片层状P+75~90％多边形F。P-F钢分类碳素工程结构钢（普通）低合金高强度钢微合金化低合金高强度钢1.低合金高强度结构钢的成分特点说明钢的化学成分应包括两个部分，一是碳的质量分数，二是合金化思想。低碳小于0.20％

保证钢的塑性和焊接性，以适应冷成型和焊接成型的需要。低合金小于3％主加元素为Mn，锰的作用是通过溶入铁素体，固溶强化，提高钢的强度。附加元素为Nb、V、TI等，通过细化晶粒等进一步强化钢材。2.低合金高强度结构钢的性能特点（1）强度高，一般屈服强度在350MPa以上，承载力高。相对于碳素结构钢，低合金高强度结构钢可以用于受力较大的构件，并可减轻构件。（2）塑性、韧性好，具有良好的焊接性能和冷成形性能，并且韧脆温度低，抗大气腐蚀性高。Q355ND

质量等级为D级交货状态为正火ReH≥355MPa屈服强度3.低合金高强度结构钢的牌号表示方法Q＋最小上屈服强度数值＋交货状态代号+质量等级代号交货状态为热轧时用AR表示，代号可省略。交货状态为正火或正火轧制时用N表示。交货状态为热机械轧制时用M表示。质量等级代号用B、C、D、E、F表示，字母排序越后，质量等级越高。交货代号质量等级代号Q355NDZ25

沿厚度方向的断面收缩率为25%当需方要求钢板具有厚度方向的性能时，则在上述规定的牌号后加上代表厚度方向(Z向)性能级别的符号。Q345响应一带一路，与国外接轨，与欧盟S355牌号对应Q355取代4.低合金高强度结构钢的工程应用在GB/T1591—2018中，低合金高强度结构钢分为Q355、Q390、Q420、Q460共4个主要牌号。Q355钢是我国低合金高强钢中用量最多、产量最大的钢种。使用状态的组织为细晶粒的铁素体—珠光体，强度比普通碳素结构钢Q235高约20%～30%，耐大气腐蚀性能高20%～38%，用于桥梁、车辆、压力容器等钢结构。Q355钢Q355钢Q390钢是中等级别强度钢中使用最多的钢种。钢中加入Nb、V、Ti等元素，使晶粒细化，提高强度，且韧度、焊接性及低温韧度也较好，被广泛用于制造桥梁、建筑构件和中等压力的容器。Q390钢Q390钢央视新大楼大量采用了Q390钢强度级别超过450MPa后，钢