钢材百科:什么是低合金高强度结构钢?
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【低合金高强度结构钢简介】
低合金高强度结构钢是含碳量Wc≦0.20%的碳素结构钢基础上,加入少量的合金元素发展起来的,韧性高于碳素结构钢 ,同时具有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐腐蚀性,部分钢种还具有较低的脆性转变温度。
此类钢中除含有一定量硅或锰基本元素外,还含有其他适合我国资源情况的元素。如钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)、铝(Al)、钼(Mo)、氮(N)、和稀土(RE)等微量元素。按化学成分和性能要求,其牌号由Q295A、B,Q345A、B、C、D、E,Q390A、B、C、D、E,Q420A、B、C、D、E,Q460C、D、E,Q500C、D、E,Q690C、D、E等钢级表示,其含义同碳素结构钢。V、Nb、Ti、Al等细化晶粒微量元素,在此类钢中除A、B级钢外,其C、D、E级钢中至少应含有其中的一种;为了改善钢的性能,A、B级钢中亦可以加入其中的一种。
另外,此类钢的Cr、Ni、Cu残余元素含量各不大于0.30%。Q345A、B、C、D、E是此类钢的代表牌号,其中A、B级钢通常称16Mn;C级以上钢需加入一个以上微量元素,其力学性能中增加1项低温冲击性能。此类钢同碳素结构钢比,具有强度高、综合性能好、使用寿命长、应用范围广、比较经济等优点。该钢多轧制成板材、型材、无缝钢管等,被广泛用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中。
【低合金高强度结构钢特性及应用】
Q295具有良好的塑性、韧性、冷弯性能、冷热压力加工性能和焊接性能,且有一定的耐蚀性能。用于制造低中压化工容器、油罐、螺旋焊管、建筑结构、工业厂房、起重机、拖拉机、车辆、船体等焊接结构,以及对强度要求不高的一般工程结构;
Q355分A~E五级。在较低强度级别的钢中,以Q355最具有代表性,其强度比相同碳的质量分数的碳素结构钢高20%~30%,耐大气腐蚀性比碳素结构钢高20%~38%,用它制造工程结构件时用量可减少20%~30%,如南京长江大桥主体结构就采用Q355。
Q355具有良好的综合力学性能、低温冲击韧性、冷冲压、切削加工性、焊接性能等,广泛用于较高荷载的焊接结构,如桥梁、车辆、船舶、管道、锅炉、大容器、油罐、重型机械设备,矿山机械和-40℃低温压力容器。
Q390具有良好的综合力学性能,分为A~E五级,应用于中高压锅锅筒,中高压石油化工容器,大型船舶,桥梁,车辆,起重机及其他较高载荷的焊接结构件等。
Q420分A~E五级,具有良好的综合力学性能,强度高,特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能。应用于大型船舶,桥梁,电站设备,起重机械机车车辆,管道,中高压锅炉及容器,重型焊接结构件等。
Q460分C~E三级,具有良好的力学性能,可淬火后用于大型挖掘机,起重运输机械,钻井平台。值得一提的是国家体育馆“鸟巢”主体钢架结构采用Q460E制造,Q460E钢比一般建筑用钢的强度及其他性能高一倍左右。
Q500分C~E三级,强度和硬度很高,需在500℃下使用,多用于石油,化工中的中温高压容器或锅炉,还可用于大锻件,如水轮机大轴等。
Q550为屈服值为550MPa的D等级钢,低温高强度的结构钢,高锰耐磨钢,具有其它耐磨材料无法比拟的加工硬化特性。而钢板内层奥氏体仍保持良好的冲击韧性。由于强度高,可较好满足工程机械大型化、轻量化的要求。应用于低温高强度结构件、各种大型工程机械、矿山钢结构件等。
Q690分C~E三级,高强度焊接结构钢,较高的屈服强度和抗拉强度,强度和硬度非常高,但应用面较小,多应用高温中压容器,高层建筑杆件,液压支架等。
Q890调制高强度钢板,有良好的焊接性能。适用于大型船舶、及重型车辆结构件、矿山和各类工程机械设备的钢结构件等。
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