低合金高强度钢的应用范围很广。在车辆和船舶制造方面,已经广泛用来制造重型卡车、铁路车辆、工矿车辆、客货轮船等。这不仅能节约钢材,更重要的是能减轻车船自重以增加车辆或船舶载重能力。在农业机械方面,已用来制造拖拉机和收割机等。在石油工业方面,为节约钢材和延长设备寿命,近年来也大量用来制造钻井架、输油管和储油罐等。
低合金钢高强度钢钢种很多,通用性很大。在选择使用上虽然不像其他钢类那样严格,但正确选择和使用仍然有其重要意义。首先应该根据设计来确定对强度的要求,然后再按使用和工艺条件来挑选最合适的钢种。如对焊接结构,要选用碳含量低、焊接性好的钢种;对长期暴露在大气中的设备,应选择含铜或磷等耐蚀性好的钢种;对承受交变载荷的设备,则需要疲劳强度高、时效和冷脆倾向低的钢种等。一般低合金高强度钢都具有较好的综合性能,在选用时不应计较它们所含合金元素的种类和含量的多少,而要从基本性能、使用条件和经济效果等来全面考虑;不可机械地搬用国外经验。
冶金工业部1959年底批准并在1960年春正式颁布了我国第一个低合金高强度钢部颁冶金行业标准(YB)13—1959,又在1963年加以修订,颁布了YB13-1963标准。这个标准中所列12个钢号,以锰、硅、铜和钛为主要合金元素,其化学成分见表2,力学性能见表3。
表2 YB13-1963所列钢号的化学成分
注:1.表列各钢号的硫含量不得大于0.050%;磷含量不得大于0.045%。但当用酸性转炉冶炼时(只限于18MnSi及25MnSi),其硫含量不得大于0.055%,磷含量不得大于0.075%。
2.关于化学成分的其他特殊规定,参考YB13—1963。
表3 YB13-1963所列钢号的力学性能
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注:1.表列性能数值均系最小值。对于板材是横向的,对于其他钢材是纵向的。
2.表列伸长率数值系对厚度或直径为8~20mm的钢材而言(序号4、8~9系对8~25mm钢材而言)。厚度或直径超出这一范围的钢材,其伸长率可适当地降低。
3.未列厚度的钢材,其力学性能得由双方协商规定。
4.根据用途,按用户要求,可进行时效后或-40℃的冲击试验,其冲击值不得小于3kgf·m/cm2;但对厚度不大于25mm的15MnTi钢板,在-40℃时的aK值应不小于4kgf·m/cm2;又根据用户特殊要求,厚16~25mm的15MnTi钢板在-40℃时的aK值得规定为不小于5kgf·m/cm2。
5.钢筋和板桩的冲击值不作规定;14Mn、19Mn和24Mn的冲击值由协议具体规定。
表4 石油工业用低合金高强度钢举例
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