Ch2 工程构件用合金结构钢

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1、Chapter2工程构件用合金结构钢主要内容第一节低合金高强度结构钢第二节微合金化钢Chapter2工程构件用合金结构钢第三节低碳贝氏体型钢针状铁素体型钢铁素体-马氏体双相钢第四节新一代钢铁材料Chapter2工程构件用合金结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢2.0引言教学要求一、应用背景基本要求：了解工程结构件用钢的力学性能特点、耐大气腐蚀性工程构件用合金结构钢是在普通碳素及加工工艺性能；熟悉常用碳素结构钢的基础上发展起来的，主要用构件用钢和低合金构件用钢。于制造各种大型金属结构（如桥梁、船舶、屋架

2、、锅炉及压力容器等）的重点与难点：工程结构件用钢钢材。的力学性能特点、耐大气腐蚀性及微量合金元素的作用。Chapter2工程构件用合金结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢二、工程构件的服役特点三、力学性能要求不作相对运动，长期承受静载荷作用；一是弹性模量大，以保证构件有更好的有一定的使用温度和环境要求：刚度；如寒冷的北方，构件在承载的同时，还要二是有足够的抗塑性变形及抗破断的能长期经受低温的作用；力，即σs和σb较高，而δ和ψ较好；桥梁或船舶则长期经受大气或海水的浸三是缺口敏感性及冷脆倾向

3、性较小等；蚀；四是要求具有一定的耐大气腐蚀及海水电站锅炉构件的使用温度则可达到250℃以腐蚀性能。上。2.0引言2.0引言Chapter2工程构件用合金结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢四、工艺性能要求五、成分设计要求良好的冷变形性能；低碳（wC%≤0.25%）；良好的焊接性能。加入适量的合金元素提高强度:(1)当合金元素含量较低时，如低合金高强工艺性能为主度结构钢和微合金化钢，其基体组织是大量的铁素体和少量的珠光体；力学性能为辅(2)当合金元素中含量较多时，基体组织可变为贝氏体、针状铁

4、素体或马氏体组织。2.0引言2.0引言Chapter2工程构件用合金结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢2.1低合金高强度结构钢六、供货状态大部分构件通常是在热轧空冷（正火）状一、低合金高强度结构钢态下使用；也称为普通低合金钢（简称普低钢），有时也在回火状态下使用。这类钢是为了适应大型工程结构（如大型桥梁、大型压力容器及大型船舶等）、减轻结构重量、提高使用的可靠性及节鞍钢1700精轧机组现场图约钢材的需要而发展起来的。2.0引言2.0引言Chapter2工程构件用合金结构钢Chapter2工程构件用

5、合金结构钢Mn能细化珠光体和铁素体晶粒；二、普通低合金高强度结构钢的化学Mn的含量在1%~1.5%范围内可促进铁素成分特点体在形变时发生交滑移，使[112]〈111〉（1）低碳，这类钢中碳的质量分数一滑移系在低温下仍其作用，同时，锰还使三次渗碳体难于在铁素体晶界析出，般小于0.2%，主要是为了获得较好的减少了晶界的裂纹源，这也将改善钢的塑性、韧性、焊接性能。冲击韧性；（2）主加合金元素主要是Mn，很少加Mn的加入还可使Fe-Fe3C相图中的S点左Cr和Ni，是经济性能较好的钢种。移，使基体中珠光体数量

6、增多，致使强度不断提高。2.1低合金高强度结构钢2.1低合金高强度结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢（3）辅加合金元素Al、V、Ti、Nb等，既可产生沉淀强化作用，还可细化晶粒，（5）加入微量稀土元素可以脱硫去气，从而使强韧性得以改善。净化钢材，并改善夹杂物的形态与分布，（4）加入一定量的Cu和P，改善这类钢从而改善钢的力学性能和工艺性能。的耐大气腐蚀性能。Cu元素沉积在钢的表面，具有正电位，成为附加阴总之，普通低合金高强度结构钢合金化极，使钢在很小的阳极电流

7、下达到钝化状态。的思路是：低碳，以Mn为基础，适当P在钢中可以起固溶强化的作用，也可以提高耐蚀加入Al、V、Ti、Nb、Cu、P及稀土等性能；合金元素。Ni和Cr都能促进钢的钝化，减少电化学腐蚀；加入微量的稀土金属也有良好的效果。2.1低合金高强度结构钢2.1低合金高强度结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢2.2微合金化钢我国低合金高强度结构钢的牌号是按屈服一、微合金化钢是70年代在低合金高强度结强度的高低来分类的，共5个级别，21个钢构钢基础上发展起来的一大类

8、高强度低合金钢。种。其化学成分特点是加入适量的微合金化合金元素，如钛、铌、钒等；我国低合金高强度结构钢的化学成分、力其工艺特点是运用控制轧制和控制冷却生产工艺。学性能和特性及用途分别如表2-1、表2-3所通过化学成分和制备工艺的最佳配合示。达到了铁素体型钢的最佳强化效果，即细化晶粒强化和沉淀强化的最佳组合。2.1低合金高强度结构钢Chapter2工程构件用合金结构钢Chapte