高强度低碳合金结构钢的性能试验

合金结构钢 合金钢是指钢中除含硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还含有其他合金元素（如铬、 镍、钼、钒、钛、铜、钨、铝、钴、铌、锆和其他元素等），有的还含有某些非金属元素（如 硼、氮等）的钢。合金钢中由于含有不同种类和数量的合金元素，并采取适当的工艺措施， 便可分别具有较高的强度、韧性、淬透性、耐磨性、耐蚀性、耐低温性、耐热性、热强性、 红硬性等特殊性能。 一、合金钢发展 合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。当 时由于钢的生产量和使用量不断增大，机械制造业需要解决钢的加工切削问题，1868年英国 人马希特(r.f.mushet)发明了成分为2.5%mn-7%w的自硬钢，将切削速度提高到5米/分。随 着商业和运输的发展，1870年在美国用铬钢(1.5～2.0%cr)在密西西比河上建造了跨度为158.5 米的大桥；由于加工构件时发生困难

试验不同连铸工艺生产条件下的中碳合金结构钢,对连铸坯、中间坯以及轧材的低倍质量、化学成分偏析情况进行对比、跟踪；连铸使用工艺2相比工艺1,连铸坯低倍片更为致密,轧材疏松等级低0.5级,中间坯的碳偏析指数极差减少50%,金相组织中铁素体比例较少,组织均匀性更好。

合金结构钢的热处理工艺性能 牌号 材料 类别 临界温度 ac1/ar1( ℃) 临界温度 ac3/ar3( ℃) 临界温度 ms/mz(℃) 热加工温度 退火温 度(℃) 退火冷 却方式 退火 硬度 hb 正火 温度 (℃) 正 火 冷 却 方 式 正火 硬度 hb 高 温 回 火 温 度 ( ℃ ) 高温 回火 硬度 hb 渗碳温 度(℃) 渗碳一 次淬火 温度 (℃) 渗碳 二次 淬火 温度 (℃) 渗碳 降温 淬火 温度 (℃) 渗碳冷却剂加热 (℃) 始锻/ 终锻 (℃) 20mn2 合 金 结 构 钢 725/61 0 840/74 0 400 1200～ 1240 1180～ 1200/ ≥850 850～ 880 炉冷 ≤ 187 870 ～ 900 空 冷 67 0 ～ 70 0 ≤ 187 910

牌号主要特征应用举例 20mn2 具有中等强度，较小截面尺寸的20mn2和 20cr性能相似，低温冲击韧度、焊接性能 较20cr好，冷变形时塑性高，切削加工性 良好，淬透性比相应的碳钢要高，热处理 时有过热、脱碳敏感性及回火脆性倾向 用于制造截面尺寸小于50mm的渗碳零 件，如渗碳的小齿轮、小轴、力学性能 要求不高的十字头销、活塞销、柴油机 套筒、汽门顶杆、变速齿轮操纵杆、钢 套，热轧及正火状态下用于制造螺栓、 螺钉、螺母及铆焊件等 30mn2 30mn2通常经调质处理之后使用，其强度 高，韧性好，并具有优良的耐磨性能，当 制造截面尺寸小的零件时，具有良好的静 强度和疲劳强度，拉丝、冷镦、热处理厂 艺性都良好，切削加工性中等，焊接性尚 可，一般不做焊接件，需焊接时，应将零 件预热到200℃以上，具有较高的淬透性， 淬火变形小，但有过热、脱碳敏感性及回 火脆性 用于制造汽车、拖

合金结构钢的定义与分类 一、调质钢 经受淬火和在ac1以下进行回火的热处理钢称为调质钢。传统 的调质钢是指淬火和高温火钢 调质钢是机械制造行业中应用十分广泛的重要材料之一。 调质钢在化学成分上的特点是，碳含量为0.3—0.5%，并含有一 种或几种合金元素。具有较低或中等的合金化程度。钢中合金元素的 作用主要是提高钢的淬透性和保证零件在高温回火后获得预期的综 合性能。 热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体，并在 500℃--650℃回火。热处理后的金相组织是回火索氏体。这种组织具 有强度、塑性的韧性的良好配合。 调质钢的质量要求，除一般的冶金方面的代倍和高倍组织要求 外，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性 转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。在特定条件下，还要求具有耐磨 性、耐蚀性和一定的抗热性。由于调质钢最终采用高温回火，能使钢 中应力完全消

45号碳素结构钢与q345低合金结构钢的比较 一、45号钢 ●标准：gb13237-91tq/ansc-1rz06003 ●主要特性：高强度中碳调质钢，具有一定的塑性和韧性，较高的强 度，切削性能良好，采用调质处理可获得很好的综合力学性能，淬透 性较差，水淬易产生裂纹，中小型零件调质后可得到较好的韧性及较 高的强度，大型零件（截面尺寸超过80mm）以采用正火处理为宜， 但45钢的焊接性能较低，虽可焊接，但焊前应将焊件进行预热，且 焊后应进行退火处理，以消除焊接应力。 ●用途举例：适用于制造较高强度的运动零件，如空压机、泵的活塞、 蒸汽透平机的叶轮，重型及通用机械中的轧制轴、连杆、蜗杆、齿条、 出论、销子等，通常在调质或正火状态下使用，可代替渗碳钢，用以 制造表面耐磨的零件，此时，须经高频或火焰表面淬火，如曲轴、凸 轮、机床主轴、活塞销、传动轴等，还可用于

合金结构钢（gb377-82）、不锈钢棒（gb1220-84） 钢号 （应用） 热处理 试样 直径 mm 力学性能硬度 淬火回火 抗拉强 度 屈服 限 伸长 率 收缩 率ψ 冲击值 退火或高温回火 状态的布氏硬度 温度℃冷却剂温度℃冷却剂 mpa%压痕直 径≥ mm hb*≤ ≥ 合金结构钢 20mn2 850 850 水、油 水、油 200 440 水、空气 水、空气 15785588104058.54.4187 35mn2840水500水25834686124568.74.2207 45mn2840油550水、油25883735104058.84.1217 35simn900水570水、油25883735154558.84.0229 4

钢 种 成分特点与合金化 原则 性能特点使用态 组织 典型钢号及其应用热处理特点 低 合 金 高 强 度 钢 ①低c:＜0.2%②me 以mn为主,mn和si 固溶强化③加入 v,nb,ti等元素细 化f晶粒和细化k 而沉淀强化④加入 p、cu抗腐蚀 ①高强 度:σs＞ 300mpa② 高韧性③ 良好焊接 性能和冷 成形性能 p细＋f按σs分6级:①低强 度级别:16mn一般工程 结构②中等强度级 别:15mnvn大型桥梁,锅 炉,船舶,焊接结构.③ 高强度级别:18mnmonb 高压锅炉,高压容器 一般供应状态 (热轧空冷)下 直接使用,不 热处理。焊接 结构可进行一 次正火,改善 焊区性能 合 金 渗 碳 钢 ①低c:0.1%～ 0.25%②加入提高 淬透性元素 cr,ni,mn,b③加入 mo,w,v,nb,ti等阻 碍

在实验室加速腐蚀试验和力学试验基础上,研究了合金结构钢基体组织中铁素体-珠光体比例与其在海水中的腐蚀速率和常规力学性能之间的关系。试验结果及分析表明:调整珠光体-贝氏体组织比例能够提高合金结构钢耐海水腐蚀性能和力学性能。

低合金高强度结构钢 (2)

低合金高强度结构钢 highstrengthlowalloysteel 一、定义 中国国家标准gb/t13304-1991《钢分类》，参照国际标准，对钢的分类作了具体的规定。 低合金高强度钢hsla是在碳素钢的基础上，通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或热 处理状态下，具有高强度、高韧性，较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。 成分特点：低碳（wc≤%），低合金。 性能特点：比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良 好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。 二、低合金高强度钢的发展 1867-1874年，美国含铬结构钢，1902-1906年，美国含镍结构钢，1915年，美国含锰% 桥梁用结构钢。20世纪60年代以后，冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发展， 锰、硅、铬、

低合金高强度结构钢 highstrengthlowalloysteel 一、定义 中国国家标准gb/t13304-1991《钢分类》，参照国际标准，对钢的分类作了具体的规定。 低合金高强度钢hsla是在碳素钢的基础上，通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或 热处理状态下，具有高强度、高韧性，较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。 成分特点：低碳（wc≤0.2%），低合金。 性能特点：比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良 好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。 二、低合金高强度钢的发展 1867-1874年，美国含铬结构钢，1902-1906年，美国含镍结构钢，1915年，美国含锰 1.6%桥梁用结构钢。20世纪60年代以后，冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发 展，锰、

. .. 低合金高强度结构钢 highstrengthlowalloysteel 一、定义 中国国家标准gb/t13304-1991《钢分类》，参照国际标准，对钢的分类作了具体的规定。 低合金高强度钢hsla是在碳素钢的基础上，通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或 热处理状态下，具有高强度、高韧性，较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。 成分特点：低碳（wc≤0.2%），低合金。 性能特点：比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良 好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。 二、低合金高强度钢的发展 1867-1874年，美国含铬结构钢，1902-1906年，美国含镍结构钢，1915年，美国含锰 1.6%桥梁用结构钢。20世纪60年代以后，冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨

低合金高强度结构钢.

1/9 低合金高强度结构钢gb/t1591-2008 一，范围 本标准规定了低合金高强度结构钢的牌号、尺寸、外形、重量 及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和 质量证明书。 二，规范引用文件 gb/t222钢的成品化学成分允许偏差 gb/t223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原性硅酸盐分 分光光度法 gb/t223.9钢铁及合金铝含量的测定铬天青s分光光度法 gb/t223.12钢铁及合金化学分析方法碳酸钠分离-二笨碳酰 二肼光度法测铬含量 gb/t223.14钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定 钒含量 gb/t223.16钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测钛含量 gb/t223.19钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵三氯甲烷萃取 光度法测定铜含量 gb/t223.23钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光

低合金高强度结构钢

低合金钢机械性能 低合金钢是指在钢中加入少量合金元素（符合表5-1）由于合金元素的强化作用，低合金结构钢的屈服点比普通碳素钢高25-150%，加之大多低碳，而 具有良好的塑性韧性和焊接性能，有的还具有耐腐蚀、耐低温等特性，因此，低合金钢是一类很有发展前途的钢，在钢的生产中比例越来越大。 低合金钢按质量和用途分为普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢。 16、一般用途低合金钢 一般用途低合金结构钢包括：普通质量和优质低合金结构钢、普通质量低合金钢是指生产过程中不规定特别控制质量要求的供一般用途、优质、 在生产过程中需要特别控制质量（例降低硫、磷含量、控制晶粒度，改善表面质量等）一般用途低合金钢结构钢牌号由代表屈服点的汉语拼音字母（q）、 屈服点数值、质量等级符号（a、b、c、d、e）三个部分按照顺序排列，根据gb/t1591-94低合金高强度结构钢牌号，化学

低合金高强度结构钢 highstrengthlowalloysteel 一、定义 中国国家标准gb/t13304-1991《钢分类》，参照国际标准，对钢的分类作了具体的规定。 低合金高强度钢hsla是在碳素钢的基础上，通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或 热处理状态下，具有高强度、高韧性，较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。 成分特点：低碳（wc≤0.2%），低合金。 性能特点：比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良 好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。 二、低合金高强度钢的发展 1867-1874年，美国含铬结构钢，1902-1906年，美国含镍结构钢，1915年，美国含锰 1.6%桥梁用结构钢。20世纪60年代以后，冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发 展，锰、

低合金高强度结构钢 highstrengthlowalloysteel 一、定义 中国国家标准gb/t13304-1991《钢分类》，参照国际标准，对钢的分类作了具体的规定。 低合金高强度钢hsla是在碳素钢的基础上，通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或 热处理状态下，具有高强度、高韧性，较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。 成分特点：低碳（wc≤0.2%），低合金。 性能特点：比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良 好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。 二、低合金高强度钢的发展 1867-1874年，美国含铬结构钢，1902-1906年，美国含镍结构钢，1915年，美国含锰 1.6%桥梁用结构钢。20世纪60年代以后，冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发 展，锰、

版次年月日日期 哈尔滨电机厂 有限责任公司 共页第页 ⅲ－44 0ea.640.129－2000 代替0ea.640.129－93 21 低合金结构钢厚钢板 1范围 本标准适用于厚度为4mm～60mm的低合金结构钢热轧厚钢板。厚度大于60mm的钢板， 力学性能按供需双方协议供应，主要用于承受重载荷的结构零件，如大型水轮机蜗壳、座环、 压力容器等。 2引用标准 gb/t3274－1988碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 gb/t1591－1994低合金结构钢 gb/t709－1988热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 gb/t247－1997钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定 3钢板的尺寸、外形及允许偏差 3.1钢板的尺寸及允许偏差应符合表1的规定。 3.2表面质量 3.2.1钢板

碳素结构钢_低合金高强度结构钢标准新旧牌号对比

低合金结构钢(GB1591-88)(二)