低合金结构钢的特性及应用领域

1.低合金高强度结构钢

低合金钢高强度结构钢是在碳素结构钢基础上加入少量合金元素（Mn为主加元素）而制成的。该类钢同时保证力学性能与化学成分。

（1）成分特点

1）低碳。为保证有良好的塑性与韧性、良好的焊接性能和冷成形性能，低合金高强度结构钢中碳的含量一般均较低，大多数为w（C）=0.16%～0.20%。

2）锰为主加元素，并辅加钒、钛、铌、硅、铝、铬、镍等。这些元素的主要作用是：加入锰、硅、铬、镍元素为强化铁素体；加入钒、铌、钛、铝等元素为细化铁素体晶粒；合金元素使S点左移，增加珠光体数量；加入碳化物形成元素（钒、铌、钛）及氮化物形成元素（铝），使细小化合物从固溶体中析出，产生弥散强化作用。

（2）性能特点

1）良好的综合力学性能，在确保良好塑性、韧性条件下具有高强度，特别是把屈服点提高到265～460MPa，以便减轻结构自重，增加承载能力，节约钢材，保证安全性。(www.xing528.com)

2）良好的焊接性能，较好的耐大气腐蚀性能，良好的加工工艺性能。

3）较低的韧脆转变温度（碳素结构钢的韧脆转变温度一般为-20℃左右，而低合金高强度结构钢一般为-30℃左右）。这对于北方高寒地区使用的构件及运输工具，具有十分重要意义。

2.易切削结构钢

易切削结构钢通过在钢中加入一种或几种能够改善其切削加工性能的元素，从而具有良好的切削加工性。通常加入的元素有S、Pb、Ca、P等，主要是利用这些元素本身或与其他元素形成一种对切削加工有利的夹杂物，来改善钢的切削加工性。

S是最广泛应用的易切削添加元素。当钢中含足够量的锰时，硫主要以MnS夹杂物微粒的形式分布在钢中，并在热加工时沿压延方向排列，它能中断基体连续性，促使形成卷曲半径小而短的切屑，减少切屑与刀具的接触面积；它还能降低切削力和切削热，减少刀具磨损（因MnS本身硬度低，仅190HV，有润滑作用），降低表面粗糙度值并提高刀具寿命；改善排屑性能。但钢中硫的含量增加过多，会导致加工性能进一步变坏，如形成纤维组织、呈现各向异性；产生低熔点共晶，引起热脆。因此，一般易切削结构钢中硫的质量分数限定在0.08%～0.33%范围内，同时适当提高锰的含量[w（Mn）=0.60%～1.55%]与之配合。

易切削结构钢牌号以字母“Y”为首，后面数字为碳平均质量分数的万倍，锰含量较高的，其后标出“Mn”；对添加易切削元素Pb、Ca等，在其后标出相应的元素符号。易切削结构钢可进行最终热处理，但一般不进行预备热处理，以免损害其切削加工性。