Qu'est-ce que l'acier de construction faiblement allié

L'acier de construction faiblement allié fait référence à l'acier de construction allié dont la composition totale en alliage est inférieure à 5%. La teneur en carbone de ce type d'acier est similaire à celle de l'acier à faible teneur en carbone, et il est principalement renforcé par une petite quantité d'éléments en alliage pour améliorer la ténacité et la soudabilité. Sa résistance est beaucoup plus élevée que celle du même acier au carbone. Largement utilisé dans les récipients sous pression, les équipements chimiques, les chaudières, les ponts, les véhicules, les navires et les grandes structures en acier. Les éléments en alliage tels que le manganèse, le silicium et le molybdène renforcent la solution. Le vanadium et le niobium peuvent affiner les grains et améliorer la ténacité. Le molybdène peut améliorer la trempabilité, la structure de la bainite et la résistance thermique.

Marque et sa représentation

Nuances d'acier de construction faiblement allié et leur expression : il existe cinq nuances d'acier de construction faiblement allié en Chine, et les principaux éléments sont le manganèse, le silicium, le vanadium, le titane, le tranchant, le chrome, le nickel et les terres rares. Sa marque est composée de la lettre de limite d'élasticité Q, de la valeur de limite d'élasticité et du niveau de qualité (Grade A, B, C, D, e). Il est divisé en cinq notes, qui sont exprimées comme suit : note de rendement - note de qualité. Note de rendement : q295, Q345, Q390, Q420, Q460.

exigence de performance

1. Bonnes propriétés mécaniques complètes. L'acier de construction ordinaire faiblement allié devrait avoir une limite d'élasticité élevée au début, mais en raison de la complexité de ses conditions de travail, il devrait également avoir de bonnes propriétés mécaniques complètes. Par exemple, il peut supporter les effets de diverses contraintes en cours d'utilisation (telles que les contraintes de différence de température, les contraintes produites par une charge de fatigue alternée, etc.), et peut résister aux procédures de traitement telles que le cisaillement, le pliage à froid, le soudage, etc. processus de fabrication, ainsi que la fragilité au vieillissement qui peut être produite à partir de celui-ci.

2. Bonnes performances du processus. Il est nécessaire que l'acier ordinaire faiblement allié ait de bonnes performances de traitement et de formage, et utilise des méthodes courantes telles que le cisaillage, l'estampage, le pliage à chaud et le soudage pour fabriquer des produits finis de bonne qualité. Pour la chaudière, le récipient sous pression, la structure en acier et ainsi de suite, la méthode de soudage est généralement adoptée, de sorte que l'acier doit avoir de bonnes performances de coupe à la flamme et de soudage, le changement de performance de la zone affectée par la chaleur près du joint de soudure est petit, le joint de soudure et son la zone adjacente ne doit pas produire de fissures, et les performances mécaniques complètes du joint soudé ne doivent pas être inférieures (ou rarement inférieures) au métal de base. De plus, l'acier doit avoir de bonnes performances d'emboutissage à froid.

3. Bonne résistance à la corrosion. Parce que l'acier faiblement allié ordinaire et sa résistance sont beaucoup plus élevés que l'acier au carbone, et que l'épaisseur de la paroi du récipient sous pression et de la structure en acier qui en est faite est beaucoup plus petite que celle de l'acier au carbone, le taux de perte causé par la corrosion atmosphérique (en particulier la corrosion atmosphérique marine) doit être augmenté en conséquence, afin qu'il ait une bonne capacité à résister à la corrosion dans diverses conditions atmosphériques. Par conséquent, le test de résistance à la corrosion de l'acier doit être effectué non seulement en laboratoire, mais également sur le terrain. Bien sûr, il est nécessaire d'adopter une technologie anti-corrosion externe appropriée pour l'acier au carbone, l'acier faiblement allié et d'autres matériaux.

Le rôle des éléments d'alliage

L'acier faiblement allié commun largement utilisé dans les récipients sous pression est principalement une structure de perlite de ferrite. Les propriétés finales sont obtenues par laminage à chaud ou normalisation, et sa structure est acceptée par la structure d'équilibre de l'acier. Le principal élément d'alliage de l'acier est le carbone. L'augmentation de la teneur en carbone peut augmenter la quantité de perlite et augmenter la limite d'élasticité et la limite de résistance. Cependant, il existe une certaine limite pour augmenter la teneur en carbone, car l'augmentation de la teneur en carbone affectera les performances de soudage et d'autres propriétés de l'acier (telles que les performances d'emboutissage, etc.), de sorte que la température de transition de fragilité augmente et la fragilité à froid va mal. Par conséquent, la teneur en carbone des aciers de construction faiblement alliés pour appareils à pression est généralement limitée à moins de 0,201 TP2T. Lorsque la teneur en carbone est limitée, l'augmentation de la résistance de ce type d'acier dépend principalement de l'ajout d'une petite quantité de divers éléments d'alliage (l'ajout total est inférieur à 5%, généralement inférieur à 3%, principalement 1% - 2%). Pour l'acier de construction faiblement allié à structure ferrite-perlite, les effets de l'ajout d'éléments d'alliage sur sa résistance sont les suivants :

① la même solution de renforcement de la ferrite;

② augmenter la quantité relative de perlite;

③ contrôler la taille des grains;

④ affectant la dispersion de la perlite;

⑤ durcissement par précipitation.

Le manganèse et le silicium sont tous deux solubles dans la ferrite, qui ont un effet de renforcement de solution significatif. D'autres éléments comprennent le chrome, le nickel, le cuivre, le cobalt, etc. Compte tenu des conditions d'économie et d'économie de ressources, le manganèse et le silicium sont des éléments d'alliage couramment utilisés dans les aciers faiblement alliés en Chine. Dans des conditions de faible teneur en carbone, lorsque la teneur en manganèse est inférieure à 1,8%, non seulement la résistance de l'acier peut être améliorée, mais également la plasticité et la ténacité peuvent être maintenues. De plus, le manganèse peut agrandir la zone d'austénite et faire bouger le point eutectoïde de l'acier vers la gauche et vers le bas, de sorte qu'il a plus de structure de perlite avec une structure plus fine et que la résistance de l'acier est augmentée en conséquence.

La teneur en silicium dans l'acier de construction faiblement allié est généralement comprise entre 0,2% et 1,7%, ce qui réduira la ténacité. Le chrome et le nickel sont également des éléments de renforcement en solution solide de ferrite, et le nickel a un bon effet sur l'amélioration de la ténacité à basse température; la ferrite renforçant le phosphore a un effet significatif, mais en raison de l'augmentation de la fragilité à froid, la teneur maximale doit être limitée à 0,15%, et la teneur totale en phosphore et en carbone doit être limitée à moins de 0,25%.

application

Selon la norme nationale (acier de construction à haute résistance et faiblement allié) (GB 1591), la composition chimique et les propriétés mécaniques de chaque nuance d'acier de construction à haute résistance et faiblement alliée sont spécifiées. En raison de l'effet de renforcement des éléments en alliage, l'acier de construction faiblement allié a non seulement une résistance plus élevée, mais également une meilleure plasticité, ténacité et soudabilité. L'acier Q345 a une bonne performance globale et est une marque courante de structure en acier. Le grade Q390 est également une marque recommandée. Comparé à l'acier de construction en carbone Q235, l'acier de construction à haute résistance faiblement allié peut économiser l'acier 20% ~ 30% et présente une bonne résistance aux charges dynamiques et à la fatigue. L'acier de construction faiblement allié est principalement utilisé pour le laminage de diverses sections, plaques d'acier, tuyaux en acier et barres en acier. Il est largement utilisé dans les structures en acier et les structures en béton armé, en particulier dans diverses structures lourdes, structures à longue portée, structures de grande hauteur et projets de ponts, structures supportant des charges dynamiques et d'impact, etc.

L'acier de construction faiblement allié est une sorte d'acier de construction à faible teneur en carbone. La teneur en éléments en alliage est inférieure à 3%, qui est principalement utilisée pour affiner les grains et améliorer la résistance. La résistance de ce type d'acier est nettement supérieure à celle de l'acier au carbone avec la même teneur en carbone, c'est pourquoi il est souvent appelé acier à haute résistance faiblement allié. Il a également une bonne ténacité, plasticité, soudabilité et résistance à la corrosion. Initialement utilisé dans les ponts, les véhicules, les navires et d'autres industries, son champ d'application a été étendu aux chaudières, aux navires à haute pression, aux oléoducs, aux grandes structures en acier, aux automobiles, aux tracteurs, aux engins de terrassement et à d'autres produits.