低合金結構鋼(亦稱普通低合金鋼、HSLA)

1. 用途主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結構等。

2. 性能要求

(1) 高強度:一般其的屈服強度在300MPa以上。

(2) 高韌性:要求延伸率為15%~20%，室溫沖擊韌性大于600kJ/m~800kJ/m。 對于大型焊接構件，還要求有較高的斷裂韌性。

(3) 良好的焊接性能和冷成型性能。

(4) 低的冷脆轉變溫度。

(5) 良好的耐蝕性。

3. 成分特點

(1) 低碳:由于韌性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不超過0.20%。

(2) 加入以錳為主的合金元素。

(3) 加入鈮、鈦或釩等輔加元素:少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細碳化物或碳氮化物，有利于獲得細小的鐵素體晶粒和提高鋼的強度和韌性。此外，加入少量銅(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等，可提高抗腐蝕性能。加入少量稀土元素，可以脫硫、去氣，使鋼材凈化，改善韌性和工藝性能。

鋼種及牌號

40Cr低淬透性調質鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為30mm~40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。

35CrMo中淬透性合金調質鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為40mm~60mm,加入鉬不僅可提高淬透性，而且可防止第二類回火脆性。

40CrNiMo高淬透性合金調質鋼:這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm，多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當的鉬，不但具有好的淬透性，還可消。

除第二類回火脆性。 合金調質鋼常規(guī)熱處理后的組織是回火索氏體。對于表面要求耐磨的零件(如齒輪、主軸)，再進行感應加熱表面淬火及低溫回火，表面組織為回火馬氏體。表面硬度可達55HRC~58HRC。合金調質鋼淬透調質后的屈服強度約為800MPa, 沖擊韌性在800kJ/m2心部硬度可達22HRC~25HRC。若截面尺寸大而未淬透時，性能顯著降低。

鋼板對奧氏體和鐵素體存在范圍的影響

擴大或縮小γ相區(qū)的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區(qū), 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組如1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼和ZGMn13高錳鋼等， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時, 可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織 如1Cr17Ti高鉻鐵素體不銹鋼等。對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響

擴大γ相區(qū)的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小γ相區(qū)的元素則使其上升, 并都使共析反應在一個溫度范圍內進行。幾乎所有的合金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈