低合金鋼性能
低合金鋼性能
強度
鋼結構件的屈服點決定了結構所能承受的不發生永久變形的應力。典型碳素結構鋼的最小屈服點為235MPa。而典型低合金高強度鋼的最小屈服點為345MPa。因此,根據其屈服點的比例關系,低合金高強度鋼的使用允許應力比碳素結構鋼高1.4倍。
與碳素結構鋼相比,使用低合金高強度鋼可以減小結構件的尺寸,使重量減輕。必須注意,對于可能出現彎曲的構件,其許用應力必須修正,以達到保證結構的堅固性。有時用低合金高強度鋼取代碳素結構鋼但不改變斷面尺寸,其唯一的目的是在不增加重量的情況下而得到強度更高更耐久的結構。節約重量對運輸車輛的結構是最重要的,這樣就可以運輸更重的重量和減少能量消耗。
最新的發展是采用通過臨界退火和快速冷卻得到馬氏體和鐵素體二相顯微組織(或雙相顯微組織)的低合金高強度鋼。這種鋼的薄板產品有極好的成形性能,屈服點一般為310~345MPa,通過汽車部件壓力成形產生的應變,屈服點可以提高到550MPa或更高。
成形性能
為了容易地和經濟地進行熱或冷加工以制成工程結構的各種部件,低合金高強度鋼必需具有適當的成形性能。和碳素結構鋼一樣,低合金高強度鋼一般可以進行這樣的加工,以及如剪切、沖孔和機加工藝。雖然其屈服點高,即使成形操作變形相當劇烈也同樣可以使用用于碳素結構鋼成形的冷彎沖壓機、拉拔機、壓力機和其他設備,但是一些設備具需要修改。
低合金高強度鋼和碳素結構鋼的冷成形性能之間有固有的區別。首先,使低合金高強度鋼產生一定量的永久變形比同樣尺寸的碳素結構鋼需要更大的力。第二,當低合金高強度鋼成形時,對回彈應給出稍大些的允許量。
根據經驗,除非對低合金高強度鋼進行控制夾雜物形狀的處理,否則在進行冷成形時必須使用比碳素結構鋼更大的彎曲半徑。
焊接性能
由于鋼結構在制作加工過程中經常使用焊接工藝,因此對于這類用途的低合金高強度鋼來說,能夠采用在薄板和鋼帶這樣的厚度情況下廣泛使用的電弧焊工藝進行焊接是非常重要的,所制作的鋼結構的焊縫應具有要求的強度和韌性也同樣是非常重要的,這樣才能經受住預定用途出現的最不利的條件。
目前低合金高強度鋼的發展與各種焊接工藝的發展足同步進行的,要特別注意確保這些鋼能夠具有適當的焊接性能。如果焊接操作得當,大部分低合金高強度鋼是可以很好地進行焊接的。對于大型型鋼和較高碳和錳含量的牌號,需要預熱或采用低氫焊條。對于某些低合金高強度鋼無論厚度是多少,都應采用低氧焊條。
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