合金钢与低合金钢基础知识

发布时间: 2024-06-22 13:34:33 人气：1 来源：泵类零件

  按照国际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢两大类，非合金钢是通常叫做碳素钢的一大钢类，钢中除了铁和碳以外，还含有炉料带人的少量合金元素Mn、Si、Al，杂质元素P、S及气体N、H、O等。合金钢则是为了获得某种物理、化学或力学特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V等，并对杂质和有害元素加以控制的另一类钢。

  合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢，顾名思义，以含有合金元素的总量来加以区分，一般而言总量低于3%称为低合金钢，5%～10%为中合金钢，大于10%为高合金钢。按照GB/T 13304-91规定，对于非合金钢及低合金钢、合金钢中合金元素的含量应当在一定的界限值之内。此外，随着冶金技术的发展和进步，尤其是对于低合金钢的定义和内涵均有很大的变化。例如导入了微合金化、控轧控冷技术的应用，以及TMCP等工艺的延伸，合金元素的添加量在传统的热处理钢和TMCP钢中有显著的区别。

  对特殊钢尚无统一的定义和概念，一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分（合金化）、采取了特殊的生产的基本工艺、具备特殊的组织和性能、能够很好的满足特殊需要的钢种。与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能和工艺性能等。在国内习惯上又将特殊质量的碳素钢和合金钢统称为特殊钢。

  我国与日本、欧盟对特殊钢的定义比较接近，将特殊钢分成优质碳素钢、合金钢、高合金（如高温合金、耐蚀合金等精密合金）三大类，其中合金钢和高合金仅占特殊钢产量的30%。主要钢种有碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢，以及高温合金、精密合金、电热合金等。我国优特产量约占全国粗钢产量的8%～10%，优特钢材产量大约为7%～8%。国外工业发达国家的合金钢材产量比例为10%～15%。目前世界上有近2000个特殊钢牌号、约50000个品种规格。特殊钢除了种类非常之多之外，在规格上也表现出与普通钢不同的特点。除了板、管、丝、带、棒和异型材之外，还有复合材、表面合金化材、表面处理材、精锻材、精密铸件、粉末冶金制品等。

  我国在合金钢的分类上，近年来虽努力向国际通用标准靠拢，但还有下列许多不同之处：

  （1）随着特钢向“特”、“精”、“高”发展，向深加工方向延伸，特钢的领域越来越窄。美国特钢协会将特钢定位在工模具钢、不锈钢、电工钢、高温合金和镍合金上。日本把结构钢和高强度钢归并在特钢范畴。随着我们国家普钢企业的技术改造和工艺进步，特钢企业的产品领域也在缩小，2005年普钢企业已生产特钢产品总量的1/3以上。

  （2）国外的低合金钢，其实就是我们所熟悉的低合金高强度钢，属于特殊钢范畴，在美国称为高强度低合金钢（HSLA-Steel），俄罗斯及东欧各国称为低合金建筑钢，日本命名为高张力钢。而在国内，以前把低合金钢划入了普钢范围。概念上的区别导致在产品质量上的差异。在名称上也几经变化，如低合金建筑钢、普通低合金钢、低合金结构钢，至1994年叫做低合金高强度结构钢（GB/T159l-94）。到目前为止，从发表的资料文献来看，低合金钢的名称仍然随国家、企业和文献作者而异。

  （3）低合金钢与碳素钢、低合金钢与合金钢之间，明确划分的概念是不存在的。在国外，20世纪50年代曾给低合金钢下过定义，总的意思是，凡是合金元素总量在3%以下，屈服强度在275MPa以上，拥有非常良好的可加工性和抵抗腐蚀能力，以型、带、板、管等钢材形状，在热轧状态直接用的软钢的替代品，都统称低合金钢。在技术发展进程中，低合金钢不论在合金含量、性能水平和交货状态上，已经有了很大的变化。

  在我国，低合金钢是一个更加笼统的钢类，钢材品种不仅含有低合金焊接高强度钢，还包容了低合金冲压钢、低合金耐腐蚀钢、低合金耐磨损钢、低合金低温钢，甚至还纳入了低、中碳含量的低合金建筑钢和中、高碳含量的低合金钢轨钢。我国对低合金钢的分类具有中国特色，但带来的一个问题是缺乏与国外统计数据的可比性。