Низколегированная конструкционная сталь относится к легированной конструкционной стали с общим составом сплава менее 51ТП1Т. Содержание углерода в этом типе стали аналогично содержанию углерода в низкоуглеродистой стали, и оно в основном усиливается небольшим количеством легирующих элементов для улучшения ударной вязкости и свариваемости. Его прочность намного выше, чем у той же углеродистой стали. Широко используется в сосудах под давлением, химическом оборудовании, котлах, мостах, транспортных средствах, судах и крупных стальных конструкциях. Легкие элементы, такие как марганец, кремний и молибден, вызывают упрочнение раствора. Ванадий и ниобий могут очищать зерна и улучшать ударную вязкость. Молибден может улучшить прокаливаемость, структуру бейнита и термическую прочность.

Что такое низколегированная конструкционная сталь 2

Бренд и его представительство

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.

Что такое низколегированная конструкционная сталь 3

требования к производительности

1. Хорошие комплексные механические свойства. Обычная низколегированная конструкционная сталь должна сначала иметь высокий предел текучести, но из-за сложности ее рабочих условий она также должна иметь хорошие комплексные механические свойства. Например, он может выдерживать воздействие различных используемых напряжений (таких как разность температур, напряжение, создаваемое переменной усталостной нагрузкой и т. Д.) И может выдерживать такие процедуры обработки, как сдвиг, холодный изгиб, сварка и т. Д. В производственный процесс, а также хрупкость при старении, которая может быть получена из него.

2. Хорошая производительность процесса. Требуется, чтобы обычная низколегированная сталь имела хорошие характеристики обработки и формования и использовала общие методы, такие как резка, штамповка, горячая гибка и сварка, для изготовления готовых изделий с хорошим качеством. Для котла, сосуда под давлением, стальной конструкции и т. Д. Обычно применяется метод сварки, поэтому сталь должна обладать хорошими характеристиками пламенной резки и сварочными характеристиками, изменение производительности зоны термического влияния вблизи сварного соединения небольшое, сварное соединение и его прилегающая зона не должна давать трещин, а комплексные механические характеристики сварного соединения не должны быть меньше (или редко меньше) основного металла. Кроме того, сталь должна иметь хорошие характеристики холодной штамповки.

3. Хорошая коррозионная стойкость. Поскольку обычная низколегированная сталь и ее прочность намного выше, чем у углеродистой стали, а толщина стенки сосуда под давлением и стальной конструкции, изготовленной из нее, намного меньше, чем у углеродистой стали, коэффициент потерь, вызванный атмосферной коррозией (особенно морской атмосферной коррозией) должно быть соответственно увеличено, чтобы оно обладало хорошей способностью противостоять коррозии в различных атмосферных условиях. Поэтому испытание коррозионной стойкости стали следует проводить не только в лаборатории, но и в полевых условиях. Конечно, для углеродистой стали, низколегированной стали и других материалов необходимо применять соответствующую технологию защиты от коррозии.

Что такое низколегированная конструкционная сталь 4

Роль легирующих элементов

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:

① тот же раствор упрочнения феррита;

② увеличение относительного количества перлита;

③ контроль размера зерна;

④ влияет на дисперсию перлита;

⑤ отверждение осадков.

Марганец и кремний являются твердыми растворимыми в феррите, которые оказывают значительное усиливающее влияние на раствор. Другие элементы включают хром, никель, медь, кобальт и т. Д. Учитывая экономию затрат и условия ресурсосбережения, марганец и кремний являются широко используемыми легирующими элементами в низколегированной стали в Китае. В условиях низкого содержания углерода, когда содержание марганца меньше 1,81ТР1Т, можно улучшить не только прочность стали, но также можно сохранить пластичность и ударную вязкость. Кроме того, марганец может увеличить зону аустенита и заставить точку эвтектоида стали перемещаться влево и вниз, так что он имеет более перлитную структуру с более тонкой структурой и соответственно повышается прочность стали.

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%.

применение

В соответствии с национальным стандартом (низколегированная высокопрочная конструкционная сталь) (GB 1591) указаны химический состав и механические свойства каждой марки низколегированной высокопрочной конструкционной стали. Благодаря эффекту упрочнения легированных элементов низколегированная конструкционная сталь не только обладает более высокой прочностью, но также обладает лучшей пластичностью, ударной вязкостью и свариваемостью. Сталь Q345 обладает хорошими комплексными характеристиками и является распространенной маркой стальной конструкции. Оценка Q390 также является рекомендуемой маркой. По сравнению с углеродистой конструкционной сталью Q235, низколегированная высокопрочная конструкционная сталь может экономить сталь 20% ~ 30% и имеет хорошую динамическую нагрузку и сопротивление усталости. Низколегированная конструкционная сталь в основном используется для прокатки различных профилей, стальных листов, стальных труб и стальных прутков. Он широко используется в стальных конструкциях и железобетонных конструкциях, особенно в различных тяжелых конструкциях, длиннопролетных конструкциях, высотных конструкциях и проектах мостов, конструкциях, несущих динамические и ударные нагрузки и т. Д.

Низколегированная конструкционная сталь является разновидностью низкоуглеродистой конструкционной стали. Содержание легирующих элементов составляет менее 3%, что в основном используется для измельчения зерен и повышения прочности. Прочность этого вида стали значительно выше, чем у углеродистой стали с тем же содержанием углерода, поэтому ее часто называют низколегированной высокопрочной сталью. Он также имеет хорошую прочность, пластичность, свариваемость и коррозионную стойкость. Первоначально использовавшийся в мостах, транспортных средствах, на судах и в других отраслях промышленности, сфера его применения была распространена на котлы, сосуды высокого давления, нефтепроводы, крупные стальные конструкции, автомобили, тракторы, землеройные машины и другие продукты.