低合金高强度钢

低合金高强度钢是指在低碳钢中添加少量合金化元素使轧制态或正火态的屈服强度超过275MPa的低合金工程结构钢。

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钢铁材料手册第2卷低合金高强度钢简介
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材料|你不了解的钢铁世界之16Mn 低合金高强度钢

低合金高强度钢图片

低合金高强度钢基本信息

中文名	低合金高强度钢	外文名	high strength low alloy steel
成分	C、Mn、Si等	特点	高强度、高韧性等
应用	桥梁、船舶、车辆等	学科	材料科学技术

低合金高强度钢标准

《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591-2008 取代GB/T 1591-94)

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低合金高强度钢造价信息

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低合金高强度钢性能特点

低合金高强度钢的合金化原理主要是利用合金元素产生的固容强化、细晶强化以及沉淀强化来提高钢的强度，同时利用细晶强化使钢的韧脆转化温度降低效应，来抵消钢中碳氮化物析出强化使钢韧脆转化温度升高这种不利的影响，使钢在获得高强度的同时又能保持较好的低温性能。低合金高强度钢的性能特点主要表现在以下两个方面。

1．高的屈服极限与良好的塑性和韧性

低合金高强度钢最显著的特征就是高强度。在热轧或正火状态下，低合金高强度钢一般比相应的碳素工程结构钢的强度能高出30%～50%。因而能够承受较大的载荷。工程结构一般以大型或巨型为多，构件自身的重量往往也成为载荷的重要组成部分，结构材料强度提高的同时就可以明显降低构件自重而使其承受其他载荷的能力进一步提高。不仅如此，这种良好的效应还大大提高了工程构件紧凑性从而使其可靠性进一步提高，同时减少了原材料消耗，降低了成本，节约了资源。

低合金高强度钢的延伸率为15%～23%，室温下冲击吸收功

>34 J，具有良好的塑性和抗冲击性能，可避免在受冲击时发生脆断；同时使冷弯、焊接等工艺容易进行。此外，低合金高强度钢的脆性转化温度较低，其中E级质量等级的钢，在-40℃时

值不低于27 J。这对在严寒地区使用的工程构件以及运输工具如车辆、舰船、海上采油平台、容器、桥梁等具有重大意义。

2．良好的焊接性能和耐大气腐蚀性能

焊接是建造工程结构的最常用方法，因此工程结构用钢都要求具有良好的焊接性能。低合金高强度钢碳含量低，合金元素含量少、塑性好，在焊缝区不易产生淬火组织及裂纹，且加入的Ti、Nb、V等还能抑制焊缝区晶粒长大，因此这类钢大都焊接性能优良，焊后一般不再进行热处理。

工程结构大多是在大气或海洋环境中服役，低合金高强度钢中加入少量的Cu、Ni、Cr、P等元素，有效提高了工程结构抗大气、海水、土壤腐蚀的能力。如加入0.2%～0.5%的铜、0.05%～0.1%的磷以及铝等，可使钢的耐蚀性明显提高，其中铜和磷同时加入效果最佳。

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低合金高强度钢成分特点

低合金高强度钢的成分特点为低碳叫

≤0.20%、低合金，合金元素总量

<3%。低碳含量是为了满足工程结构件用钢的塑性、韧性、焊接性和冷变形等工艺性能要求；加入以Mn为主的少量合金元素，达到了提高力学性能的目的。低合金高强度钢以Mn为主加元素，符合我国的资源特点。Mn不仅对铁素体有显著的强化效果，还可降低钢的冷脆温度，并使钢中珠光体数量增加，进一步提高强度；为进一步改善和提高钢的性能。还加入微量V、Ti、Nb、AI等细化晶粒元素，不仅进一步提高了强度，还使钢的韧性得到改善。这类钢有时还加入稀土元素Re以消除钢中的有害杂质，改善夹杂物的形态及分布，减弱其冷脆性。少量合金元素对改善和提高钢的力学性能效果显著，如在Q235中仅加入1%Mn，就成为Q345钢，而其强度却增加近40%，达345 MPa；在16Mn的基础上再加0.04～0.12%的钒，就成为Q390钢，强度由350 MPa增加至390 MPa。

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低合金高强度钢常见问题

问下低合金高强度钢规格是啥

按照国家标准的高强度规格，比较常用的有：8个型号，Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690，你可以去建材市场上看看，对比一下。
低合金高强度钢规格是什么？

　低合金高强度结构钢（GB/T1591-1994）　　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）...
低合金高强度钢标准怎么辨别

二者都是结构钢碳素结构钢一般都轧制成钢板或型材使用，一般不经热处理强化 ...

低合金高强度钢简介

低合金高强度钢是在碳素结构钢的基础上加入少量的Mn、Si和微量的Nb、V、Ti、Al等合金元素而发展起来的一类工程结构用钢。所谓低合金是指钢中合金元素总量不超过3%。高强度是相对于碳素工程结构用钢而言。低合金高强度钢的研制原则是利用尽可能少的合金元素获得尽可能高的综合力学性能，以达到满足使用、成本低廉的目的。低合金高强度钢能够满足工程上各种结构（如大型桥梁、压力容器及船舶等）要求承载大，同时又要求减轻结构自重，提高可靠性及节约材料和资源的要求。

这类钢主要用来制造各种要求强度较高的工程结构，例如桥梁、船舶、车辆、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。由于这类钢不用复杂的处理过程，甚至不进行热处理就可以获得较高的强度，使工程结构的质量大大减轻，因此，用这类钢来代替一般的碳素结构钢。

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低合金高强度钢发展趋势

以控制轧制技术和微合金化冶金学为基础，开发了许多低合金高强度钢。低合金高强度钢的主要发展方向有以下几个方面。

(1)低碳、超低碳和高纯净化。现代的工艺技术已非常先进。例如，采用顶底复吹转炉冶炼，钢的碳含量可控制在0.02%～0.03%，精炼的应用可生产出碳

=0.002%～0.003%、

<0.001%、

<0.003%、

=2ppm~3ppm和

<1ppm的洁净钢。

(2)微合金化钢技术。含Nb微合金化钢、Nb-V和Nb-Ti复合微合金钢几乎占有近20年来新开发微合金化钢全部牌号的75%和微合金化钢总产量的60%。微量Ti（≤0.015%）的作用十分有益，Ti的微处理不仅改变钢中硫化物的形态，而且TiO2或Ti2O3，还成为奥氏体晶内铁素体晶粒生核的质点。

(3)采用控制轧制和控制冷却工艺。在再结晶控轧的基础上，应变诱导相变和析出的非再结晶控轧以及两相区形变，已成为控轧厚钢板生产主要方向。薄板坯连铸连轧流程和薄带连铸工艺的实用化，使低合金钢生产进入了又一个新境界。

(4)超细晶粒化和计算机控制以及性能预报。通过加大轧制变形、铁素体的应变诱导析出、低温轧制和选择合适的冷却速度，可得到微米级的铁素体晶粒尺寸，从而大大提高钢的强度。低合金高强度钢的组织细微化是今后发展的方向。

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低合金高强度钢特点

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、高温合金和镍合金。日本把结构钢和高强度钢归并在特钢范畴。随着中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年普钢厂已生产特钢产品总量的34%。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)，俄罗斯及东欧各国称为低合金建筑钢，日本命名为高张力钢。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。

低合金钢与碳素钢、低合金钢与合金钢之间，明确划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。

在中国，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、低合金耐磨损钢、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，但带来的一个问题是缺乏与国外统计数据的可比性。

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低合金高强度钢分类

低合金高强度钢按其主要性能和用途，可分为高强度用钢、低温用钢和耐蚀用钢三类:

高强度用钢 ;这类钢除高强度外还兼有优良的低温韧性，其主要特点和用途见表。这类钢的产量在中国占低合金高强度钢产量的80%以上，其中屈服强度35~40kgf/mm平方级的钢种占大多数，应用最为广泛的是16Mn钢。

低温用钢 ;它们属于铁素体型低温用钢。通过提高钢的纯净度和降低钢中磷、硫含量得到较低的韧性-脆性转变温度。这类钢主要有09Mn2V(-70℃)、06MnNb(-90℃)、3.5%Ni(-100℃)和06AlNbCuN(-120℃)，用于制作低温设备的零部件。

耐蚀用钢 ;这类钢对大气、海水、硫化氢等环境有一定程度的抗蚀能力，如10MnPNbRE钢耐海洋大气和海水腐蚀，用于船舶、板桩、井架;12MoAlV钢适于制造炼油厂高温硫化氢设备;10MoWVNb钢在用于400℃氢、氮、氨高压管方面效果较好。

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低合金高强度钢组成

目前，新型的低合金高强度钢以低碳(≤0.1%)和低硫(≤0.015%)为主要特征。常用的合金元素按其在钢的强化机制中的作用可分为:固溶强化元素(Mn、Si、Al、Cr、Ni、Mo、Cu等);细化晶粒元素(Al、Nb、V、Ti、N等);沉淀硬化元素(Nb、V、Ti等)以及相变强化元素(Mn、Si、Mo等)(见金属的强化)。

C ;在钢中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强化。在微合金钢中为形成一定量的碳-氮化物，碳的含量只需要0.01~0.02%;所以降碳是这类钢发展的必然趋势，从而可大大改善钢的韧性和焊接性能。

Mn ;高的Mn/C比对提高钢的屈服强度和冲击韧性有好处。锰能降低γ→α 转变温度;有利于针状铁素体的形核;在加热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度，从而增加了铁素体中碳化物的弥散析出量。此外，由于高锰导致钢的应力/应变特性的变化，可以抵销鲍欣格效应的强度损失。

Si ;多数低合金高强度钢不用硅合金化，但在热轧铁素体-马氏体多相钢中，硅是不可缺少的添加元素。

Mo ;含钼钢(~0.15%Mo)有较高的强度，比传统的铁素体-珠光体钢又有较高的韧性。钼对钢在冷却过程中珠光体转变有抑制作用。在针状铁素体钢和超低碳贝氏体钢中的含钼量一般在0.2~0.4%。

Nb、V、Ti ;在低碳的锰钢或低碳的锰-钼钢中添加0.05~0.15% Nb(或V、Ti)，有明显的晶粒细化和沉淀硬化作用。钛在钢中形成硫化物，改善冲击吸收功的各向异性和冷成型性。

稀土元素(RE) ;微量(0.001%左右)稀土金属，不影响钢的强度。其主要作用是脱硫，它又是最有效的硫化物形态控制元素，减小韧性的各向异性，防止钢的层状撕裂。

其他元素Ni、Cr、Cu等，在微合金钢中固溶硬化并不十分有效，在非调质钢中一般控制在较低的含量范围。

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低合金高强度钢工艺

低合金高强度钢可在平炉、转炉或电炉冶炼。中国在1979年以后已用氧气顶吹转炉-钢包吹氩-连铸板坯-热连轧，或电炉-钢包喷粉-厚板轧机的工艺流程生产 Nb、V、Ti低合金高强度钢。钢材一般在热轧后使用，为得到均匀的组织和稳定的性能，通常采用高温回火、正火、调质等传统的金属热处理方法。屈服强度大于60kgf/mm平方的非调质厚板也可采用轧后控制冷却的方法来生产。

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低合金高强度钢文献

特殊性能低合金高强度钢

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特殊性能低合金高强度钢特殊性能低合金高强度钢摘要：特殊钢属于工程构件用钢，它是具有特殊的化学成分、采用特殊工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。是国民经济各部门不可缺少的重要基础材料。特殊钢的产量、质量和品种反映出一个国家工业化和科学技术发展的水平，是一个国家工业化水平的重要标志之一。随着知识经济和高技术产业的迅猛发展，对特殊钢提出高性能、多样化、低成本、节约能源，并符合环保和可持续发展的要求。本文主要介绍工程结构用特殊钢。分类一、耐候钢定义：以保证力学性能为主适当提高耐大气腐蚀性能以延长钢结构件使用寿命的一类刚。分为焊接结构用耐候钢和高耐候钢两类。耐候钢是在钢中加入少量的合金元素，如 Cu、Cr、P、Ni 等，使其在金属基体表面上形成保护层，以提高钢材的耐候性能。为了改善钢的性能，可以加入一种或多种微量合金元素，但

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低合金高强度钢的定义与分类

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低合金高强度钢的定义与分类低合金高强度钢作为近几十年发展很快且生产量大、使用面广的工程结构材料，至今世界各国还没有共同认可的定义和分类。现就我国的国外一些主要国家及组织的标准中有关规定简介如下：一、中国标准有关规定（一）根据国家标准 GB/T 13304《钢分类》第一部分“钢按化学成分分类” ，低合金钢合金元素含量的规定界限值如表 1-1-4 所示。表 1-1-4 低合金钢合金元素规定含量界限值合金元素合金元素规定含量界限值， % 合金元素合金元素规定含量界限值，% Cr 0.30—<0.50 Si 0.50—<0.90 Cu 0.40—<0.50 Ti 0.05—<0.13 Mn 1.00—<1.40 V 0.04—<0.12 Mo 0.05—<0.10 Zr 0.05—<0.12 Ni 0.30—<0

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