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低合金钢结构钣金加工

作者: 编辑: 钣金厂 来源: 发布日期: 2021.03.27
信息摘要:
低合金结构钢通常简称为低合金钢,是在普通低碳钢的基础上加入了不超过质量分数为2%或3%的合金元素,以提高其强度,主要用于各类钣金加工结构件,…

低合金结构钢通常简称为低合金钢,是在普通低碳钢的基础上加入了不超过质量分数为2%3%的合金元素,以提高其强度,主要用于各类钣金加工结构件,用途最广且用量最大,通常经过热轧后在退火或正火状态下使用,不再进行热处理。

低合金钢按钣金加工用途可分为普通低合金钢、容器用(含高温)低合金钢、低温用低合金钢等。其编号方法除普通低合金钢外,一般采用“数字+元素符号+数字”表示,前边的数字表示钢中碳的平均质量分数的万分数,元素符号表示合金元素,符号后数字表示该元素在钢中平均质量分数。

表1-5部分低合金结构钢的力学性能及应用

合金元素的含量标在该元素符号之后,是以百分数表示该元素的质量分数,但要将小数化为整数。如果合金元素的平均质量分数小于1.5%,则不标出其含量;若平均质量分数等于或大于1%2.5%3.5%…,则相应地以234…表示。如“12Cr2Ni4”表示合金钢主要成分的质量分数C0.12%Cr1.5%Ni3.5%

若是容器用钢,牌号后加上R”表示,若是低温下用钢则用“DR”表示,如16MnDR表示钢中碳的质量分数为0.16%Mn的质量分数小于1.5%,并含少量VTiNb等合金元素的低温容器用钢。

1)普通低合金钢普通低合金钢中碳的质量分数为0.10%0.25%,合金MnSiVTiNbCuPRE等元素的质量分数一般小于3%。其中MnSi元素对铁素体起固溶强化作用并增加强度,VTiNb元素可细化晶粒并提高韧性,CuP元素可提高耐蚀性,稀土元素RE则有利于脱氧、脱硫和净化钢中有害杂质,可以改善钢的性能。

普通低合金钢的编号方法同普通低碳钢,仍由代表屈服强度的汉语拼音字母(Q)、屈服强度数值、质量等级符号(ABCDE)三个部分按顺序组成,如Q345C

表1-6常用低温钢力学性能及应用

普通低合金钢的钣金加工屈服强度比低碳钢高25%50%以上,特别是屈强比(σs/σb)明显提高,同时还具有良好的塑性、韧性、焊接性以及较好的耐磨性与耐蚀性。表1-5给出了部分低合金结构钢的力学性能及应用。

括号内牌号均为旧标准表示方法。

2)容器用低合金钢容器用低合金钢属于低合金高强度钢,是在20钢的基础上加入Mn-Si强化成C-Mn钢以及在16Mn钢的基础上加入VNNbMo等,使钢的强度很高。

钢制压力容器推荐使用的钢板主要有:16MnR15MnVR18MnMoNbR13MnNiMoNbR07MnCrMoVR等,钢管为16Mn15MnV等。

16MnR具有良好的综合力学性能、焊接性、工艺性能及低温冲击韧度,但焊接时比低碳钢易产生裂纹,主要用于制造-20400℃的中低压压力容器壳体及承压构件、液化石油气瓶及中小型球罐。

15MnVR15MnVNR18MnMoNbR具有较高强度,但塑性、韧性都较C-Mn钢低,具有较高缺口敏感性和时效敏感性,焊接性差,工艺要求严格。主要用于制造承受温度≤470℃和较高压力的大型贮罐、高压容器承压壳体、氨合成塔和尿素合成塔等。

07MnCrMoVR具有高强度、高韧性和优良的焊接性,板厚t50mm,可以不预热或稍加预热进行焊接,不产生焊接冷裂纹。主要用于制造高参数球形容器,如10002000mm3氧气、氮气、氢气、液化石油气、乙烯等常温及低温球罐。

3)低温用低合金钢一般用于0℃以下温度的材料称为低温材料。低温金属材料普遍使用低合金钢、镍钢、铬镍奥氏体钢、钛合金及铝合金等。常用的低温低合金锰钢是以锰作为主加元素,用以改善钢的低温韧性。碳锰镍钢是以锰、镍为主加元素,更进一步提高其低温韧性。

碳锰镍钢低温韧性优于低碳钢,9Ni钢为高镍奥氏体钢,其强度高,耐低温性能好,在低温下有良好塑性、韧性及工艺性。表1-6给出了常用低温钢力学性能及应用。

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