合金元素对低合金高强度钢性能的影响.pdf

2015年第7期(总第160期)
江西建材
应用研究
合金元素对低合金高强度钢性能的影响
石煜威,詹景元郑州大学土木工程学院,河南郑州45000
摘要:与碳素结构钢相比,低合念高强度钢具有猛度高、综合性能好、使用寿命程中析出的碳化物姫细小、均匀,淬火维织的微笑品及高密度位错保
长、应用范同、比较经济等优点。本文主要通过探究各种合金元素加
留到较高温度,其中健元素作用尤为突出,1%-2%的健元就能够有
入到合金钢中起到的各种作用,的述了低合金高强度结构钢在合金元素效抑制渗碳体在低温回火时的析出,最终使得大量的碳依然保留在与
添加量和添加类別的研究
氏休中
关鍵词:低合金高强度钢合金元素
3合金元素对钢材韧性的影响
低合金高强度钢是一类可焊接的低碳工程结构用钢,其含碳量通
钢在.冲山力的作用ド抵抗断裂的能力称为韧性,是体现材料强度
常小丁0.25%,比通碳素结构钢较高的屈服点S或屈服强度o0.2和塑性的一个综合指,性好的材料強度和塑性都能达到较高的水
(30-80kama2)和屈强比os/odb(0.65-0.95),较好的冷热加に成半。钢材的朗化,相对应着减小脆化,寻求尚强度同时有高朗性的材
型性,良好的焊接性,较低的冷脆倾向、缺?和吋效敏感性,以及有较好
料,是重要的研究课题。可以通过减少钢中的P、S、N、1、0以及其他
的抗大气、海水等腐似能力,合金元系含量较低,?般在2.5%以ド,
有害元素的含量,其日的足减少它们在品界的偏聚,既达到了抑制阿火
虽然金的元系所占比重很少,似对低合金高强度钢的力学性能有着
脆性倾冋的效果,也使延迟破坏和环境脆化的敏感性人人下降、最终改
至关重要的作用。常用的个金元素按照其在钢的强化机制中的作用可
善钢的韧性。力外,方面合金元素通过控制淬透性、相变温度、析出
物形态而起作用,效果随不同添加量而发牛复杂的变化,从而改善显微
分为以下几类:固溶强化元素Mn、Si、AICr、Ni、Mo、Ca等;细化晶粒元组织;另一方面,合元素可以改善基体本身的朗性,通过影响基体的
素Al、Nb、V、T、N等;沉淀使化元素Nb、V、T等以及相変强化元素
形特性,即通过影响位错摩擦力,交义滑移的难易程度而达到门的
合金元素对奥氏体化的影响
4合金元素对氧化与腐蚀的影响
奥氏体形成和发展的过程包括奥氏体品粒在铁素体与碳化物边界
钢材的腐蚀问题足在钢材使用及研究面对的难题,有许多种捃施
处生核并长大:奥氏体成分的均匀化;剩余馈化物的溶解;在高温停留
可以延缓或抑制铁在潮环境中的腐蚀,而某些合金元素加入进去,可
时奥氏体品粒的长人相化等过程,在合金元素在钢材巾的加入对这此以达到很好的效果,可以在钢材的表面形成-层氧化保护膜,其中铬、
过科有较人的影啊。(1)部分合金钢中含有碳化物形成元素,其组织
其组织、铝等效果最为显著,但这些元素的加入量不是越多越好,需要控制
的候化物比渗碳体更稳定,因此在氏体化加热过稈中碳化物比较难
在定的范内,健、铝元素含量较高时会降低钢材的韧性,使钢材变
渀解,急需要较高的温度和较长的时,实验表叨,合金元素形成馈化
得更脆,一般以它们作为轴加元素。另外,加入少量的铜、磷元素可以
物的倾向的强弱与碳化物的浴解难度成正比。(2)奥氏体品粒的粗化
提高低合金高强度钢在大气中的耐腐蚀性
过程是作常重要的,但是一些元素对这过程会产生阻得作用,部分碳化
结语
物在未溶解的状态下阻碍了奥氏体晶界的迁移,含有元素钿、钨、钒、
钊材相对于混凝土,木材,砌体等只他材料有着明的优势,其适
铌、钛等的钢,在奥氏体加热的过程中,柑对」其他元素比较容易获得
用范团也在不断地扩大,当今工程类建筑、桥梁、房等的兴建部有赖
细的组织
」钢材技术的大幅提升,但是钢材的性能的多样化依然有很大的进步
2合金元素对强度的影响
空间,在未来相当长的·段时间内述足需要深入研究的方向,只中特别
原子的作用,在合金钢发生.马氏体相変的过程中起到固浴强化
足合金元素对低合金高強度钢材的性能改造方面有待探究,钢材的性
的效果,以获得超高强度,在低温回火时,从马氏体中沉淀出8-碳化
能的进一歩提升将公给上木工程建设注入新的活力和力量。
物,但足不会引起强度的再度升高,碳含量的增加,会对强度以外的其
他性能产牛不利影响,所以只要强度满足要求,碳含量不官过高
参考文献
(1)第·个作用,铬、镍、钼、钒、锰、铌、徒等合金元素,钢材中的这
赵顺波.钢结构设计原理.郑州大学出版社,2007.
元素能够提高的到的淬透性,使马氏体组织的牛更加容易,能够保
2]黄贞益.低合金高度钢成分一组织一性能挖制与币制造.南京理
证钢的强度,在这些元素之间进行相互的比较,锰、铭、铺、钒提高淬透
工人学,201
性的作用更加明显。(2)第二个作用:铺、、、供等形成强碳化物的「31+涛完低合金尚度钢研究进展金属热处,2015
主要元,在平常的奥氏体温度ド,溶解于奥氏体较为困难,大部分以
4]斤尔斌.低合金高强度钢奥氏体相中碳氮化合物的析出模型.钢铁
C化物,N化物等形成存在,达到细化奥氏体晶粒的效果。(3)合金元
研冗学报,2006.
素的第一二个作用足提高钢的阿火稳定性,某些元素能够令钢在阿火过
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骨料颗粒为主要的风选对象,风选流场为不可压缩的牛顿流,H流体重境优化的重要举措。笔者相信,在可持续发爬与循环经济理念的指与
力与空气质量不考虑在内。 VATLAB计算模型也是当前应用较为泛下,建筑废弃物的资源化利用模式一定能够取得突破性进展
的。通过 MATLAB软件的应用,对建筑物废尔物的固体颗粒进行运动
轨迹模拟,从何实现筛选。随着现代信息技术在建筑物资源化利用中参考文献
的应用,其逐渐向系统化、信息化、科学化以及简便化方向发展
「11王连仁.我国建筑废介物资源化利用探讨「J.现代商1业,2014
4结语
随着我国城市化建设进程的推进,建筑已经成为城市建设的重要「21印鹕,陈硕果,李场,杜诗埼.循环经济视角下建筑废物资源化的
组成部分,而建筑废弃物也し经成为重要的城污染源,因此做好建筑
途径探讨「J.中市场,2012(41)
废帘物的资源化利用只有现实意义。当前存在的制度不健全、技术
容嫦.浅谈建筑废邠物管理[J].城市建设理论研究(电了版)
过关、产业不完善等题,都需要在模式探究与研发的过程中进一步完
2013(22)
普。对建筑废夼物的资源化利用是关系到建筑行业成本控制、城市环