Aço estrutural de baixa liga refere-se ao aço estrutural de liga com composição total da liga menor que 5%. O teor de carbono desse tipo de aço é semelhante ao do aço de baixo carbono e é reforçado principalmente por uma pequena quantidade de elementos de liga para melhorar a tenacidade e a soldabilidade. Sua força é muito maior que a do mesmo aço carbono. Amplamente utilizado em vasos de pressão, equipamentos químicos, caldeiras, pontes, veículos, navios e grandes estruturas de aço. Elementos de liga como manganês, silício e molibdênio causam fortalecimento da solução. Vanádio e nióbio podem refinar grãos e melhorar a resistência. O molibdênio pode melhorar a temperabilidade, a estrutura da bainita e a resistência térmica.

O que é aço estrutural de baixa liga 2

Marca e sua representação

Low alloy structural steel grades and their expression: there are five grades of low alloy structural steel in China, and the main elements are manganese, silicon, vanadium, titanium, sharp, chromium, nickel and rare earth elements. Its trademark is composed of yield point letter Q, yield point value and quality grade (Grade A, B, C, D, e). It is divided into five grades, which are expressed as follows: yield point grade – quality grade. Yield point grade: q295, Q345, Q390, Q420, Q460.

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requisito de desempenho

1. Boas propriedades mecânicas abrangentes. O aço estrutural comum de baixa liga deve ter um limite de alto rendimento a princípio, mas devido à complexidade de suas condições de trabalho, também deve ter boas propriedades mecânicas abrangentes. Por exemplo, ele pode suportar os efeitos de várias tensões em uso (como tensão por diferença de temperatura, tensão produzida pela carga de fadiga alternada etc.) e pode suportar os procedimentos de processamento como cisalhamento, flexão a frio, soldagem etc. processo de fabricação, bem como a fragilidade do envelhecimento que pode ser produzida a partir dele.

2. Bom desempenho do processo. É necessário que o aço de baixa liga comum tenha bom desempenho de processamento e formação e use métodos comuns como cisalhamento, estampagem, dobragem a quente e soldagem para fabricar produtos acabados com boa qualidade. Para caldeiras, vasos de pressão, estruturas de aço e assim por diante, o método de soldagem geralmente é adotado, para que o aço tenha bom desempenho de corte de chama e desempenho de soldagem, a mudança de desempenho da zona afetada pelo calor perto da junta de solda é pequena, a junta de solda e sua a área adjacente não deve produzir trincas e o desempenho mecânico abrangente da junta soldada não deve ser menor que (ou raramente menor que) o metal base. Além disso, é necessário que o aço tenha um bom desempenho de estampagem a frio.

3. Boa resistência à corrosão. Como o aço de baixa liga comum e sua resistência são muito maiores que o aço carbono, e a espessura da parede do vaso de pressão e da estrutura de aço é muito menor que a do aço carbono, a taxa de perda causada pela corrosão atmosférica (principalmente a corrosão atmosférica marinha) deve ser aumentado em conformidade, para que tenha uma boa capacidade de resistir à corrosão sob várias condições atmosféricas. Portanto, o teste de resistência à corrosão do aço deve ser realizado não apenas em laboratório, mas também em campo. Obviamente, é necessário adotar a tecnologia anticorrosiva externa apropriada para aço carbono, aço de baixa liga e outros materiais.

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O papel dos elementos de liga

The common low alloy steel widely used in pressure vessel is mostly ferrite pearlite structure. The final properties are obtained by hot rolling or normalizing, and its structure is accepted by the equilibrium structure of steel. The main alloy element in steel is carbon. Increasing the carbon content can increase the quantity of pearlite and increase the yield limit and strength limit. However, there is a certain limit to increase the carbon content, because the increase of carbon content will affect the welding performance and other properties of steel (such as stamping performance, etc.), so that the brittleness transition temperature increases and the cold brittleness goes bad. Therefore, the carbon content of low alloy structural steel for pressure vessels is generally limited to less than 0.20%. When the carbon content is limited, the increase of the strength of this kind of steel mainly depends on the addition of a small amount of various alloy elements (the total addition is less than 5%, generally less than 3%, mostly 1% – 2%). For the low alloy structural steel with ferrite pearlite structure, the effects of adding alloy elements on its strength are as follows:

Same a mesma solução de fortalecimento de ferrita;

② aumentar a quantidade relativa de perlita;

③ controlar o tamanho do grão;

④ afetando a dispersão da perlita;

⑤ endurecimento por precipitação.

O manganês e o silício são sólidos solúveis em ferrita, que têm um efeito significativo no fortalecimento da solução. Outros elementos incluem cromo, níquel, cobre, cobalto, etc. Considerando as condições de economia de custos e recursos, manganês e silício são elementos de liga comumente usados em aço de baixa liga na China. Sob a condição de baixo carbono, quando o conteúdo de manganês é menor que 1,8%, não apenas a resistência do aço pode ser melhorada, mas também a plasticidade e a tenacidade podem ser mantidas. Além disso, o manganês pode ampliar a zona de austenita e fazer com que o ponto eutectoide do aço se mova para a esquerda e para baixo, para que ele tenha mais estrutura perlítica com estrutura mais fina e a resistência do aço seja aumentada de acordo.

The silicon content in low alloy structural steel is generally in the range of 0.2% – 1.7%, which will reduce the toughness. Chromium and nickel are also solid solution strengthening elements of ferrite, and nickel has a good effect on improving low temperature toughness; phosphorus strengthening ferrite has a significant effect, but due to the increase of cold brittleness, the maximum content should be limited to 0.15%, and the total content of phosphorus and carbon should be limited to less than 0.25%.

inscrição

De acordo com o padrão nacional (aço estrutural de alta resistência e baixa liga) (GB 1591), a composição química e as propriedades mecânicas de cada classe de aço estrutural de alta resistência e baixa liga são especificadas. Devido ao efeito fortalecedor dos elementos de liga, o aço estrutural de baixa liga não só apresenta maior resistência, mas também possui melhor plasticidade, tenacidade e soldabilidade. O aço Q345 tem um bom desempenho abrangente e é uma marca comum de estrutura de aço. A classe Q390 também é uma marca recomendada. Comparado com o aço estrutural de carbono Q235, o aço estrutural de alta resistência e baixa liga pode economizar o aço 20% ~ 30% e possui boa resistência dinâmica à carga e à fadiga. O aço estrutural de baixa liga é usado principalmente para laminar várias seções, chapas de aço, tubos de aço e barras de aço. É amplamente utilizado em estruturas de aço e estruturas de concreto armado, especialmente em várias estruturas de serviço pesado, estruturas de longo alcance, estruturas de arranha-céus e projetos de pontes, estruturas que suportam cargas dinâmicas e de impacto, etc.

O aço estrutural de baixa liga é um tipo de aço estrutural de baixo carbono. O conteúdo de elementos de liga é inferior a 3%, usado principalmente para refinar grãos e melhorar a resistência. A resistência deste tipo de aço é significativamente maior que a do aço carbono com o mesmo teor de carbono, por isso é frequentemente chamada de aço de baixa resistência e alta resistência. Também possui boa tenacidade, plasticidade, soldabilidade e resistência à corrosão. Originalmente usado em pontes, veículos, navios e outras indústrias, seu escopo de aplicação foi expandido para caldeiras, vasos de alta pressão, tubos de óleo, grandes estruturas de aço, automóveis, tratores, máquinas de movimentação de terra e outros produtos.