几种重要的钢种
八大类钢种
八大类钢种
嘿，朋友们！咱今儿来聊聊八大类钢种。
这八大类钢种啊，就像是咱生活中的各种角色，各有各的特点和用处。
先说碳素钢，这就好比是个老黄牛，任劳任怨，干啥活都能顶上。
它价格实惠，应用广泛，普通的建筑啊、机械制造啊，都少不了它。
不锈钢呢，就像是个爱干净的洁癖患者，那抗腐蚀能力杠杠的。
在那些潮湿、腐蚀性环境里，它可真是大显身手，厨房用具、医疗器械都有它的身影。
合金钢就像个多面手，加了各种不同的元素进去，性能那叫一个强。
强度高、韧性好，一些重要的工程结构和机械零件都靠它撑场面。
工具钢，听名字就知道，这是专门为工具而生的呀！就像一把锋利的刀，专门对付各种难搞的工作。
耐热钢，那可是高温环境下的勇士，再热的地方它也不怕，在那些高温设备里坚守岗位。
耐磨钢，顾名思义，耐磨呗！就像一双穿不坏的鞋子，在磨损严重的地方发挥着重要作用。
弹簧钢，嘿，这就像个有弹性的小伙伴，能屈能伸，各种弹簧可都靠它来制造呢。
模具钢呢，就像是个能塑造各种形状的魔法师，模具可都得靠它来打造。
你想想看，要是没有这些不同的钢种，咱的生活得变成啥样？建筑不牢固了，工具不耐用了，医疗设备也不安全了。
这八大类钢种，不就像是生活中的各种英雄好汉，各自发挥着自己的本领，为咱的生活保驾护航嘛！它们在不同的领域发光发热，共同构建起了我们这个丰富多彩的世界。
难道不是吗？所以啊，可别小看了这些钢种，它们的作用可大着呢！。
钢铁的分类
钢铁的分类钢铁是一种重要的金属材料，被广泛应用于各行各业。
根据其不同的组成和制造方式，钢铁可以被分为多种不同的类型。
本文将介绍几种常见的钢铁分类。
1. 碳素钢碳素钢是最基本的钢铁类型，由铁和碳组成。
其含碳量通常在0.1%至2.1%之间。
碳素钢具有良好的机械性能和可加工性，价格相对较低，因此被广泛应用于制造各种机械和结构材料。
2. 合金钢合金钢是在碳素钢的基础上添加其他元素的一种钢铁类型。
常见的合金元素包括铬、镍、钼、钴等。
通过添加不同的合金元素，可以改善钢铁的机械性能、耐腐蚀性能等方面。
合金钢广泛应用于航空、航天、汽车、造船等高端领域。
3. 不锈钢不锈钢是一种特殊的合金钢，具有良好的耐腐蚀性能和美观性。
不锈钢中一般含有至少10.5%的铬元素，可以形成致密的氧化铬层，从而防止钢铁表面的氧化和腐蚀。
不锈钢广泛应用于厨具、建筑材料、医疗器械等领域。
4. 高速钢高速钢是一种用于切削工具的特殊合金钢。
由于切削工具需要具备高硬度、高强度和高耐磨性等特点，因此高速钢中含有较高的钨、钼、钴等元素。
高速钢广泛应用于机械加工、汽车制造、船舶制造等领域。
5. 铸钢铸钢是一种通过铸造工艺制造的钢铁材料。
铸钢具有良好的成形性和可塑性，可以制造成各种不同形状的零件。
铸钢广泛应用于航空、航天、船舶、石油、化工等领域。
6. 高强度钢高强度钢是一种具有极高强度和良好韧性的钢铁材料。
高强度钢的强度可以达到传统碳素钢的两倍以上。
高强度钢广泛应用于汽车、船舶、机械制造等领域。
7. 彩钢板彩钢板是一种由钢铁和涂料组成的复合材料。
其具有良好的防火、防腐蚀、保温和装饰性能，广泛应用于建筑、电力、通讯、交通等领域。
8. 硅钢板硅钢板是一种特殊的钢铁材料，含有较高比例的硅元素。
硅钢板具有良好的导磁性能和低损耗特点，广泛应用于电机、变压器、发电机、电动工具等领域。
钢铁类型繁多，不同类型的钢铁具有不同的性能和应用范围。
在实际生产和应用中，需要根据具体的需求选择最合适的钢铁类型。
钢材料的名称
钢材料的名称
钢材是一种常见的金属材料，其种类繁多，具有不同的特性和用途。
本文将介
绍几种常见的钢材及其特点。
首先，不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的钢材，主要由铁、铬、镍等元素组成。
不锈钢具有耐酸碱、耐高温、不易生锈的特点，因此被广泛应用于厨具、化工设备等领域。
其次，碳钢是一种含碳量较高的钢材，具有较高的强度和硬度。
碳钢通常用于
制造机械零件、车轮、刀具等工业产品，其强度和硬度能够满足对材料强度要求较高的场合。
再次，合金钢是一种由铁、碳以及其他合金元素组成的钢材，具有较高的强度、硬度和耐磨损性能。
合金钢常用于制造汽车零部件、航空航天设备等高强度要求的产品。
此外，弹簧钢是一种专门用于制造弹簧的钢材，具有良好的弹性和疲劳强度。
弹簧钢的主要合金元素为硅、锰，通过适当的热处理工艺可以使弹簧钢具有较高的弹性和疲劳寿命。
最后，耐磨钢是一种专门用于耐磨零件制造的钢材，具有良好的耐磨性能和抗
冲击性能。
耐磨钢通常用于制造挖掘机斗齿、破碎机锤头等耐磨零件，能够有效延长零件的使用寿命。
综上所述，钢材种类繁多，不同种类的钢材具有不同的特性和用途。
了解各种
钢材的特点，能够更好地选择合适的钢材来满足不同场合的需求。
建筑钢材主要品种与技术性能
一、建筑钢材的主要品种建筑钢材主要是指用于钢结构中各种型材（如角钢、槽钢、工字钢、圆钢等）、钢板、钢管和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋、钢丝、钢胶丝等。
建筑钢材具有的优点有：（1）强度高；（2）塑性好，易于加工和装配；（3）韧性好，可承受冲击荷载；其主要缺点是：易腐蚀，维护费用高以及耐火性差。
目前，在建筑工程中常用的钢种是普通碳素钢和普通低合金钢结构钢。
二、建筑钢材的主要技术性能钢材的主要技术性能包括力学性能、工艺性能和化学性能等。
1、力学性能（1）抗拉性能拉伸是建筑钢材的主要爱力形式，所以抗拉性能是表示钢材性能和选用钢材的重要指标。
将低碳钢（软钢）制成一定规格的试件，放在材料试验机上进行拉伸试验，可以绘出相应的应力—应变试验关系曲线。
应力—应变试验关系曲线可划分为四个阶段分别是：弹性阶段（O—A）、屈服阶段（A—B）、强度阶段（B—C）和颈缩阶段（C—D）。
▲弹性阶段：曲线中OA是一条直线，应力与应变成正比。
如卸去外力，计划体制能恢复原来的形状，这种性质即为弹性，此阶段的变形为弹性变形。
与A点对应的应力称为弹性极限，以σp表示。
应力与应变的比值是一常数，即为弹性模量（E），E=σ/ε，E越大，材料越不易变形。
弹性模量反映钢材抵抗弹性变形的能力，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。
▲屈服阶段应力超过A点后，应力、应变不再成正比关系，开始出现塑性变形。
应力的增长滞后于应变的增长，当应力达B上点（上屈服点）后，瞬时下降至B下（下屈服点），变形迅速增加，而此时外力则大至在恒定的位置上波动，直到B点，这就是所谓的“屈服现象”，似乎钢材不能承受外力而屈服，所以AB段称为屈服阶段。
与B下点（此点较稳定，易测定）对应的应力称为屈服点（屈服强度），用表示σs。
钢材受力大于屈服点后，会出现较大的塑性变形，已不能满足使用要求，因此屈服强度是设计上钢材强度取值的重要依据，是工程结构计算中非常重要的一个参数。
▲强化阶段当应力超过屈服强度后，由于钢材内部组织中的晶格发生了畸变，阻止了晶格进一步滑移，钢材得到强化，所以钢材抵抗塑性变形的能力又重新提高，B—C呈上升曲线，称为强化阶段。
常见工业用钢的性能及用途
常见工业用钢的性能及用途一、结构钢结构钢按用途分为工程构件用钢和机器零件用钢两大类。
1．工程构件用钢工程构件用钢是应用较广泛的钢种之一，用于国防、化工、石油、电站、车辆、造船、桥梁、建筑等国民经济部门，制造各种重要构件。
此类钢的发展历程大体经历如下几个阶段：①．最初，钢构件以铆接为主，设计依据是抗拉强度，很少考虑屈服强度、韧性和可焊性。
一般含碳量较高，约为0.3%。
②．当焊接技术普遍应用后，要求钢的可焊性好，同时要保证一定的强度，故钢的含碳量降低，含锰量增加。
③．针对焊接件出现脆性断裂，在钢中加入晶粒细化剂（如AlN），使钢的性能得到改善，屈服应力由225MPa提高到300 MPa，脆性转化温度降至0℃以下，从而提高了焊接件抗脆性断裂的能力。
④．在保持低碳、高锰、细晶的条件下，利用析出强化相进一步提高钢的屈服强度，通常加入Nb、V、Ti等合金元素。
⑤．利用微合金化技术，对钢进行控制轧制，降低终轧温度，可使钢的屈服强度达到450~500MPa，脆性转化温度下降到‐80℃。
工程构件用钢的成分要求为：在含碳量小于0.25%的碳钢中，加入微量的V、Ti、Nb、Zr、Ca、RE等元素。
其性能要求为：高的弹性极限、刚度、可焊性和冷变形性，好的耐大气、水腐蚀性，低的屈强比бs/бb以防脆断。
工程构件用钢包括普通碳素构件用钢和普通低合金构件用钢。
（1）普通碳素工程构件用钢普通碳素工程构件用钢简称普碳钢，产量约占钢总产量的70%，其中大部分用作机器零件。
由于普碳钢易于冶炼、价格低廉，性能也基本满足了一般工程构件的要求，所以在工程上用量很大。
为了满足工艺性能和使用性能的要求，含碳量一般均较低。
普碳钢通常以热轧状态供应，一般不经热处理强化，只保证机械性能及工艺性能便可。
其中的Q195、Q215有较高的延伸率，易于加工，常用做螺钉、炉体部件、农业机械等。
Q235～Q275具有较高的强度和硬度，延伸率也较大，大量用做建筑结构，轧制成工字钢、槽钢、角钢、钢板、钢管及其它各种型材。
钢材分类及用途基本知识
钢材分类及用途基本知识钢材是一种常用的金属材料，广泛应用于建筑、桥梁、汽车、船舶、机械制造等行业。
钢材的分类和用途多种多样，主要有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
下面是钢材分类及用途的基本知识。
一、碳素钢碳素钢是以铁和碳为主要合金元素的钢材。
根据碳含量的不同，碳素钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
1.低碳钢：碳含量少于0.25%的钢材。
低碳钢具有良好的可塑性和焊接性，常用于制造冷轧板、冷拔丝等产品。
低碳钢在汽车制造、建筑结构、液压设备等领域广泛应用。
2.中碳钢：碳含量介于0.25%和0.60%之间的钢材。
中碳钢具有较高的强度和韧性，适用于制造齿轮、轴承、机械零件等。
中碳钢也常用于制造汽车底盘、桥梁结构等。
3.高碳钢：碳含量大于0.60%的钢材。
高碳钢硬度较高，耐磨性好，适用于制造刀具、弹簧、轴承球等产品。
高碳钢也常用于制造剪刀、针等工具。
二、合金钢合金钢是在碳素钢中加入其他合金元素的钢材，如铬、镍、钼等。
合金钢可以进一步分为低合金钢和高合金钢。
1.低合金钢：合金元素含量少于5%的钢材。
低合金钢具有较高的强度和韧性，耐磨性和耐腐蚀性也比碳素钢好。
低合金钢广泛应用于汽车制造、机械制造等领域。
2.高合金钢：合金元素含量大于等于5%的钢材。
高合金钢具有优异的物理性能和化学性能，如高耐热性、高耐腐蚀性等。
高合金钢主要用于航空航天、核工程、化工等领域。
三、不锈钢不锈钢是一种具有抗腐蚀性的钢材，由铁、铬、镍等元素合金化而成。
根据不锈钢中含有的铬元素百分比，不锈钢可以分为不锈铁、不锈钢和超级不锈钢。
1.不锈铁：铬含量低于12%的不锈钢。
不锈铁具有一定的抗腐蚀性，但在潮湿、氯化物等腐蚀介质中容易发生锈蚀。
2.不锈钢：铬含量在12%~30%之间的不锈钢。
不锈钢具有良好的抗腐蚀性能，广泛应用于厨具、化工容器、建筑装饰等领域。
3.超级不锈钢：铬含量在30%以上的不锈钢。
超级不锈钢具有极强的抗腐蚀性能，耐高温和高压，常用于化工、海洋工程等领域，如制造化工容器、海洋石油开发设备等。
常见工业用钢的性能及用途
常见工业用钢的性能及用途工业用钢是广泛应用于各个行业的一种重要材料，其性能和用途主要由其合金成分、热处理和机械加工方式决定。
以下是几种常见的工业用钢及其性能和用途的介绍。
1.碳钢：碳钢是一种含有较少合金元素的钢，主要成分为碳和铁。
碳钢具有良好的焊接性、机械性能和耐磨性。
根据碳含量的不同，碳钢可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢常用于制造汽车零部件、建筑结构、家具等产品；中碳钢多用于汽车制造、机械制造和工具制造；高碳钢适合用于切削工具、弹簧等领域。
2.不锈钢：不锈钢是一种合金钢，其中主要合金元素为铬和镍，能够有效地防止锈蚀和腐蚀。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性、强度和耐热性。
不锈钢广泛应用于食品加工、化工、海洋工程、医疗设备等行业。
根据不锈钢的组成和性能，不锈钢可以进一步分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢等。
3.合金钢：合金钢是指添加了合金元素的钢，如铬、钼、钴、镍等。
合金钢的性能因其合金元素的组成而异。
合金钢具有高强度、耐热性和耐腐蚀性，广泛用于汽车、航空航天、石油化工和建筑等领域。
根据不同的合金元素，合金钢可以分为低合金钢、中合金钢和高合金钢等。
4.工具钢：工具钢是一种专用钢种，具有优异的切削性能、热处理稳定性和磨损抗性。
根据使用要求，工具钢可以分为冷作工具钢、热作工具钢和高速度钢等类型。
工具钢广泛应用于切削工具、模具、冷冲压件等领域。
5.耐磨钢：耐磨钢是具有高硬度和耐磨性的特殊钢种，主要用于抵抗磨损和冲击。
耐磨钢常用于铸造矿石破碎、煤矿开采和钢铁生产等场合。
根据使用环境和要求的不同，耐磨钢可以分为高碳钢、低合金耐磨钢和多合金耐磨钢等。
6.高温合金钢：高温合金钢是一种能在高温环境下保持稳定性能的钢。
这种钢具有高温强度、高温蠕变和高温氧化抗性。
高温合金钢主要用于电力行业的锅炉、汽轮机、核反应堆和航空航天等领域。
总之，工业用钢具有丰富的品种和广泛的应用领域。
根据不同的要求，可选择不同性能的工业用钢，以满足各个行业的需求。
各种钢材的性能和用途!
各种钢材的性能和用途!1.低碳钢：低碳钢含碳量较低，通常在0.05%-0.25%之间。
它具有良好的可塑性、焊接性和冷加工性能。
低碳钢常用于制造汽车构件、机械零件、建筑材料等。
2.中碳钢：中碳钢含碳量在0.25%-0.60%之间，具有中等强度和韧性。
中碳钢常用于制造汽车车身、齿轮、轴承等需要较高强度和韧性的零件。
3.高碳钢：高碳钢含碳量在0.60%-1.00%之间，具有良好的强度和硬度。
高碳钢常用于制造刀具、弹簧和球轴承等需要较高硬度和耐磨性的零件。
4.不锈钢：不锈钢具有较高的耐腐蚀性能和强度，主要由铁、铬、镍等元素组成。
不锈钢常用于制造厨具、化工设备、医疗器械等对耐腐蚀性要求较高的产品。
5.工具钢：工具钢具有良好的硬度、韧性和耐磨性，适用于制作各种切削工具和模具。
根据用途不同，工具钢可以分为冷工具钢、热工具钢和高速钢。
6.结构钢：结构钢是用于建筑和桥梁等大型结构的材料，具有良好的强度、可塑性和焊接性。
根据强度等级的不同，结构钢可以分为普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢和耐候钢等。
7.轴承钢：轴承钢具有良好的硬度、强度和耐磨性，适用于制造各种类型的轴承。
轴承钢通常采用合金化的方式来提高其硬度和磨损性能。
8.不锈耐热钢：不锈耐热钢具有较高的耐热性能，主要用于制造高温工作环境下的设备和构件，如炉具、热交换器等。
9.弹簧钢：弹簧钢需要具有较高的弹性和韧性，常用于制造各种类型的弹簧。
总结起来，钢材的性能和用途因其成分和热处理工艺的不同而异。
不同种类的钢材具有不同的力学性能、耐腐蚀性能和耐磨性能，适用于制造各种不同领域的产品。
在选择钢材时，需要根据具体的使用要求和环境条件，选择合适的钢材材料。
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热轧组织
1）工程结构钢的强化 在铁素体-珠光体钢中，合金元素对强化的贡献 有：溶入铁素体起固溶强化；细化晶粒起细晶强化； 析出弥散的碳化物、碳氮化物，起沉淀强化；增加 珠光体含量； 主要利用锰、硅、铜、磷等元素溶入铁素体来提 高强度 各元素的固溶强化效果不一样。这主要与尺寸 效应有关。磷的强化效果最大，碳的也较大，锰和 硅为常用的固溶强化元素。但强化元素都有一个度 的问题，它必须考虑对塑性、韧性、冷弯性和焊接 性的不利影响。
中国斜拉桥
1 2
1200
主跨 米
斜拉桥建设
诺曼底大桥 856 多多罗大桥 890
苏0
1 2
800
2
杨浦大桥 602 6 山东东营胜利黄河大桥 288
1
南京长江二桥 武汉白沙洲大桥3 青州闽江大桥 628 618 3 5 605 4
600
400
200
细化晶粒
由Hall-Petch关系可见，对C-Mn钢和C-Mn-Nb钢晶 粒愈细小，钢的屈服强度呈线性上升。细化的途径有 多种，其中重要的是用铝脱氧和合金化（如钛、铌等 生成细小质点；降低AC3点；推迟再结晶等），当然还 有形变等，这不属于合金化范畴。 沉淀强化 应用钒、铌、钛的微合金化，使过冷奥氏体发生相 间沉淀和铁素体中析出弥散的碳化物和碳氮化物，产 生沉淀强化。 总的强化：σy=σ0+∑kiri+∑kjrj+kyd-0.5
TMCP, Thermal Mechanically Controlled Processing
12
grain diameter, um
10 8 6 4 2 0 700
Conventional TMCP
DIFT rolling
750
800 850 finish rolling temperature, C
200
250
300
350
400
450
500
yield strength, MPa
细晶粒碳素结构钢
微合金管线钢材中析出的微小颗粒，起沉淀强化作用
思考题: 1 、钢中合金元素是如何影响其过冷奥氏体 转变的？ 2 、如何理解不同合金元素对过冷奥氏体稳 定性的影响？如何使钢在常温下获得奥氏体 相？
2）铁素体-珠光体组织的冷脆性 韧脆的表征：用冲击韧性以及断口形貌等； 表征的是强度与塑性的综合； 具有铁素体-珠光体组织的工程结构钢在-50℃-100℃ 间使用，因而要求有较低的韧-脆转化温度FATT50(℃)； 影响钢的冲击韧性和韧-脆转化温度的因素：有含碳量、 晶粒尺寸、固溶元素、弥散析出相和非金属夹杂物等。 ① 随着钢的含碳量增加，钢中珠光体含量相应增加，使 韧-脆转化温度升高。故工程结构钢一般为不超过 0.25%的低碳钢；
应 力
上屈服点 下屈服点 2 1 3
延伸率 1—屈服现象；2—去载后立即加载；3---去载后放臵再加载
5) 工程结构钢的耐大气腐蚀性能 工程结构钢多是在大气或海洋大气中服役，在潮 湿空气作用下，会产生电化学腐蚀; 因而, 要求它具有抗大气腐蚀的能力; 钢中加入少量铜（0.25—0.50%）、磷(0.06— 0.15%)、镍(≤0.65%)、铬(0.30—1.25%)等元素， 都会提高钢抗大气腐蚀; 耐蚀机理: 虽然耐候钢与普碳钢锈层都是同样由 γ-FeOOH、α-FeOOH、Fe3O4所组成，但耐候钢 生成的锈层与金属基体之间有50--100μ厚的非晶 态的尖晶石型氧化物层，它与基体金属粘附性好、 致密、富集Cr、Cu、P。
淬火时效的原因：它是过饱和的α固溶体脱溶沉淀 的结果，在室温或较高温度放臵时，C、N原子将向位 错和晶界偏聚，然后析出弥散的与母相共格的亚温相 ε碳化物(Fe2.4C)和α’’氮化物(Fe16N2)，产生强化， 降低塑性。 应变时效和淬火时效都增加钢的冷脆倾向，提高钢 的脆性转折温度。在制造各种构件时，经常采用弯曲， 卷边，冲孔、剪裁等局部塑性变形的工艺操作，将引 起应变时效；焊接广泛用于各种钢结构的生产，将会 引起淬火时效。（例如一种锅炉钢板在变形后十天， αk由120J/cm2变为35J/cm2) 经研究证明：应该对钢中的氮进行严格控制。
对于抗拉强度在490—590 MPa级的钢，其碳当量公式为：
C当量
w(Mn) w(Si) w( Ni) w(Cr) w(Mo) w(Cu) w( P) w(V ) w(C ) 6 24 15 5 4 13 2 10
上式中，元素符号为各元素之质量百分数， w(Cu)≥0.5%; w(P) ≥0.05%时才计算。 热影响区的最高硬度为HV=（666C当量+40）±40。 当钢的碳当量在0.47以上时，热影响区的硬度可超 过350HV，这是一个界限； 此时为了安全，防止裂纹产生，在焊接工艺上要采 取措施，如预热焊件母材，焊后退火等方法，以减少 焊接内应力； 设计工程结构钢（用焊接法联接）时，充分考虑碳 当量不能超过此值。
Weld metal
热影响区 熔化区 （HAZ)
未受热影响区
焊接前的组织
焊接热影响区组织
组织粗大； 组织类型变化； 产生应力等
① 熔化区：为了防止熔融金属在凝固过程中发生热 裂或在冷却到200℃以下时发生冷裂，要求对钢和 焊条的硫、磷含量加以限制，如0.05%。对于高磷 钢，应采取缓冷措施; ② 热影响区：
4) 应变时效和淬火时效 应变时效：工程构件用钢经冷塑性变形后, 在室温 放臵较长时间后或稍经加热后, 强度、硬度升高，塑 性、韧性下降； 应变时效的原因：低碳钢在开始塑性变形时位错 挣脱柯氏气团的钉扎而运动；当多数位错都挣脱柯 氏气团后，流变应力开始增高，产生加工硬化现象； 如果此时卸载放臵或稍加热时，存在于α-Fe间隙中 的C、N原子重新形成柯氏气团钉扎位错，使强度升 高，塑性降低。 淬火时效：低碳钢加热到接近于Ac1 温度淬火，于 室温放臵或稍经加热后，其强度提高而塑性韧性下 降的现象。
第四章 几种重要的钢种
前言
结构钢的定义 结构钢人们主要是利用它的力学性能（强度、塑性、 韧性、硬度等）； 结构钢用来制造工程结构和机械结构，它包括工程 结构钢和机械结构钢两大类； 由于这两类结构钢的工作条件对性能的要求不同， 因而对合金化要求、生产工艺和显微组织都有很大的 区别。我们分二节来讲解。
碳素工程结构钢中五种常存元素：碳、硅、锰、硫、 磷，其中W(Mn) ≤1.0%, W(Si) ≤0.5%, 它们是冶炼工艺 中为了脱氧和稳定硫的需要而加进来的；它们大部分 以热轧成品供货。
②高强度低合金钢(High Strength Low Alloy Steels, 简为 HSLA)
为提高碳素工程结构钢强度，而加入少量合金元素； 利用合金元素产生固溶强化、细晶强化和沉淀强化 （不同钢种情况不一样）。
③热影响区开裂倾向的评价
主要决定于钢的淬硬性和淬透性；
这两者主要取决于钢的含碳量以及合金元素的本性 及含量。含碳量愈高和提高淬透性的合金元素愈多， 钢的焊裂倾向也愈大，而前者的影响尤为严重。
为了估计钢的可焊性的好坏，通常采用碳当量的概念；
碳当量概念：把单个合金元素对热影响区硬化倾向的 作用折算成碳的作用，再与钢的含碳量加在一起，用这 个碳当量来判断钢的可焊性的好坏； 举例
900
高强度化 – 超细晶粒微合金钢
DIFT: Deformation Induced Ferrite Transformation
高强度化 – 超细晶粒微合金钢
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 150
total elongation, %
Q195 Q215 Q235 Q255 Q275 NG400 Rebar S NG355 Strip W NG355 Strip P
0
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 建设中
1
2
3
4
5
6
中国金属学会
中国钢铁工业协会
高强度合金结构钢在桥梁、高 架桥、高层建筑等的应用，实
思考题
1、如何来认识工程结构用钢的强化？
2、影响工程结构用钢低温韧性的因素有哪些？
3、什么是钢的焊接性？
3）工程结构钢的焊接问题（工艺性能） 焊接是构成金属结构件的常用方法； 钢的可焊性是指在比较简单可行的焊接工艺条件 下，钢材焊接后不产生裂纹，并获得良好的焊缝 区的性能； 焊缝区可分为：熔化区（焊缝）、热影响区和未 受热影响区。 ｛ 焊 缝 区 ｝
第一节 工程结构钢
1、工程结构钢的定义
1）工程结构钢是指专门用来制造各种工程结构钢的一 大类钢种； 2）应用：如制造桥梁、船体、油井或矿井架、钢轨、 高压容器、管道和建筑结构等；
3）包括碳素工程结构钢和高强度低合金钢，前者属于 非合金钢，后者属于低合金钢。
4）产量：它在我国钢产量中的份额很大：1995年我国 钢产量中，高强度低合金钢占20%左右，碳素工程结构 钢占70%，故工程结构钢占总钢产量的95%。
现设计的轻量化。
高强度低合金结构钢(HSLA)的应用
减轻船体重量，增加承载量
大直径油、气输送管
槽船材料：含镍钢
液化天然气槽船－耐低温钢
2、工作条件 它们主要是承受各种载荷，包括动、静载荷。 3、性能要求 使用性能（不同的工作条件，具体要求有所区别， 如轨钢要求有耐磨性，即硬度要高）有较高的屈服 强度、良好的塑性和韧性；（对于有的钢种）由于 工作环境是暴露在大气中，温度可低到零下50℃， 故要求低温韧性，并要求耐大气腐蚀。 工艺性能：经受剧烈的冷变形（冷弯、冲压、剪 切）和良好的焊接性。
在焊接时由于受熔化区的加热作用，使其温度远 远超过钢的临界点，不仅使钢的组织转变为奥氏 体，并且发生晶粒的明显长大。 在焊接结束后，此热影响区又受到周围未被加热 的基体部分的激冷，因而产生很大的热应力和