一起学机械设计-材料篇7-低合金高强度钢简介

6451683

低合金高强度结构钢是含碳量在小于0.24%的，除C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu、Mo等外无特意添加其它合金元素的铁碳合金。低合金高强度结构钢是在部分含Mn元素较高的优质碳素结构钢的基础上增加了少量Cr、Ni、Cu、Mo等元素组成的高强度结构钢，其广泛应用于桥梁、压力容器、船舶等行业。
低合金高强度结构钢的牌号由代表屈服强度的字母Q、最小上屈服强度数值、交货状态代号以及质量等级代号4个部分组成。



低合金高强度结构钢的牌号组成
低合金高强度结构钢的屈服强度数值分为8个等级，分别为355Mpa、390Mpa、420Mpa、460Mpa、500Mpa、550Mpa、620Mpa和690Mpa。
低合金高强度结构钢的交货状态分为4种，分别为热轧、正火、正火轧制和热机械轧制。
热轧：钢材未经过特殊轧制或热处理，无符号。
正火：钢材经过正火处理，用N表示。
正火轧制：最终轧制过程中是在一定温度下进行的，这个温度跟正火温度一致，用+N表示。
热机械轧制：最终轧制过程中是在一定温度下进行的，以便达到仅通过热处理无法达到的力学性能，用M表示，在4种交货状态中，此种交货状态能达到最高的力学性能。
低合金高强度结构钢的质量等级分为5个等级，分别为B、C、D、E、F，等级越高，C、P、S元素含量越低。
例如：牌号为Q355NB的低合金高强度结构钢，它的上屈服强度不小于355Mpa，交货状态为正火状态，质量等级为B级。
低合金高强度结构钢的C含量一般不大于0.24%，Mn含量通常不大于2%，Si含量含量通常不大于0.6%，具体元素含量如下：
热轧状态的低合金高强度结构钢分为4个牌号，牌号及元素含量如下：



热轧状态的低合金高强度结构钢牌号及化学成分
正火及正火轧制状态的低合金高强度结构钢分为4个牌号，牌号及元素含量如下：



正火及正火轧制状态的低合金高强度结构钢牌号及化学成分
热机械轧制状态的低合金高强度结构钢分为8个牌号，牌号及元素含量如下：



热机械轧制状态的低合金高强度结构钢牌号及化学成分



热机械轧制状态的低合金高强度结构钢牌号及化学成分
热轧状态的低合金高强度结构钢力学性能如下：



热轧状态的低合金高强度结构钢力学性能
由上图可知，热轧状态的低合金高强度结构钢随着牌号的增加力学性能逐渐增加，随着材料厚度的增加，热轧状态的低合金高强度结构钢的力学性能逐渐降低。
正火及正火轧制状态的低合金高强度结构钢力学性能如下：



正火及正火轧制状态的低合金高强度结构钢力学性能
由上图可知，正火及正火轧制状态的低合金高强度结构钢随着牌号的增加力学性能逐渐增加，随着材料厚度的增加，热轧状态的低合金高强度结构钢的力学性能逐渐降低。
热机械轧制状态的低合金高强度结构钢力学性能如下：



热机械轧制状态的低合金高强度结构钢力学性能
由上图可知，热机械轧制状态的低合金高强度结构钢随着牌号的增加力学性能逐渐增加，随着材料厚度的增加，热轧状态的低合金高强度结构钢的力学性能逐渐降低。


参考文献
[1] GB/T 1591-2018，低合金高强度结构钢[S]. 北京：中国标准出版社，2018