低合金钢及微合金化钢生产技术

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1、L1低合金钢由来中国钢产量已突破1亿吨，钢材数量不再是主要矛盾，钢材品种结构不合理的矛盾十分突出。当前行业的主要任务是努力提高产品的市场竞争力，站在可持发展的新起点上，把大力开发低合金钢列入发展战略的重要内容。许多普钢企业在钢材品种结构调整和编制科技发展规划中，已意识到低合金钢生产是提高产品技术含量和附加值的关键，对低合金钢开发屮碰到的种种问题心屮无数，一些科技干部觉得“成也低合金钢，败也低合金钢”，迫切要求对低合金钢有个全面的了解。按国际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢两大类，非合金钢是通常叫做碳素钢的一大钢类，钢中除了铁和碳以外，还含有炉料带

2、入的少量合金元素Mn>Si、Al,杂质元素P、S及气体N、H、0等。合金钢则是为了获得某种物理、化学或力学特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V,并对杂质和有害元素加以控制的另一类钢。原则上讲，合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。顾名思义，以含有合金元素的总量来加以区分，总量低于3%称为低合金钢，5〜10%为中合金钢，大于10%为高合金钢。在国内习惯上又将特殊质量的碳素钢和合金钢称为特殊钢，全国31家特钢企业专门生产这类钢，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、轴承钢、不锈钢、

3、耐热钢、电工钢，还包括髙温合金、耐蚀合金和精密合金等等。在钢的分类上，近年虽努力向国际通用标准靠拢，但还有许多不同之处。①随着特钢向“特”“精”“高”发展,向深加工方向延伸，特钢的领域越来越窄。美国、、基础知识特钢协会将特钢定位在工模具钢、不锈钢、电工钢、高温合金和鎳合金。口本把结构钢和高强度钢归并在特钢范畴。随着我国普钢企业的技术改造和工艺进步，特钢企业的产品领域也在缩小，1999年普钢厂己生产特钢产品总量的34%o②国外的低合金钢，实际上是我们所熟悉的低合金高强度钢，属于特殊钢范畴，在美国叫做高强度低合金钢(HSLA—Steel)，俄罗斯及东

4、欧各国称为低合金建筑钢，tl本命名为高张力钢。而在国内，首先是把低合金钢划入了普钢范围，概念上的区别导致在产品质量上的差异。在名称上也几经变化，如低合金建筑钢、普通低合金钢、低合金结构钢，至1994年叫做低合金高强度结构钢(GB/T1591—94)。到目前为止，从发表的资料文献来看，低合金钢的名称仍然随着国家、企业和作者而异。③低合金钢与碳素钢、低合金钢与合金钢之间，明出的概念是不存在的。在国外，50年代曾给低合金钢下过定义，总的意思是，凡是合金元素总量在3%以下，屈服强度在275Mpa以上,具有良好的可加工性和耐腐蚀性，以型、带、板、管等钢材形

5、状，在热轧状态直接使用的软钢的替代品。当然，在技术发展进程中，低合金钢不论在合金含量、性能水平和交货状态,已经有了很大的变化。在我国，低合金钢是一个更加笼统的钢类，钢材品种不仅含有低合金焊接高强度钢，还包容了低合金冲压钢、低合金耐腐蚀钢、低合金耐钢、低合金低温钢、甚至还纳入了低、中碳含量的低合金建筑钢和中、高碳含量的低合金铁道轨钢。具有中国特色，但带來的一个问题是缺乏与国外统计数据的可比性。1.2早期低合金钢的发展低合金钢的出现可以追溯到19世纪的1870年，一种碳含量0.64〜0.9%和珞含量0.54〜0.68%、抗拉强度685Mpa.弹性极限

6、410Mpa钢，第一次被采用于工程结构，建造了跨度的拱形桥梁。但这种钢不理想也是十分明显的，需要轧后热处理，难以机械加工，耐蚀性又不良。随后的1个多世纪的吋间，世界各国不断探索，大体上可以把低合金钢区划为三个不同特征的发展阶段，在20世纪20年代以前，20〜60年代及60年代以后。前两个阶段姑且合称为传统的低合金钢发展阶段，后一阶段可以称为现代低合金钢发展阶段(后面我们称它为微合金钢MicroalloyedSteel)。前一时期低合金钢的重大发展有三个标志：①由单一元素合金化向多元素合金化发展1895年曾釆用0.40〜0.56%C和3.5%Ni的

7、钢建造了俄国的“鹰”级驱逐舰，该钢的加工性比初期的珞钢要好得多，屈服强度在355Mpao世纪初还用8000多吨含银的钢建造了跨度为448m20的桥梁，美中不足的是这种钢的合金资源有限，成木又高。此后开发了1.25%Si的低合金钢，建造了横渡大西洋的船舶和跨度110m的桥梁，俄国利用铁铜混生矿源，曾开发了0.7〜l.l%Cu的低合金钢用于造船、建桥，这种钢导电性好，抗腐蚀性优良。长达30多年的生产和应用经验的积累，发现多元合金化的低合金钢综合性能更佳，经济上更划算，开发了二元合金化的Ni・Cr、Cr-Mn>Mn-V低合金钢，和三元复合合金化的Cr-

8、Mn-V>Cr-Mn-Si^Mn-Cu-P等低合金钢。用途上也扩大到了锅炉、容器、建筑和铁塔等方面。20世纪20年代全世界的低合金钢产量