低合金板是合金含量低于3.5%钢板的统称,属于
低合金钢范畴。其碳含量通常不超过0.20%,添加锰、铌、钛、钒等元素,具有300MPa以上屈服强度及良好的韧性、焊接性和耐蚀性,广泛应用于桥梁、船舶、高压容器等领域,典型牌号包括
Q345B及其升级版Q355B。材料使用状态组织多为
铁素体与
珠光体或
索氏体的混合结构。
合金钢分为
低合金钢、中合金钢和
高合金钢,顾名思义,以含有合金元素的总量来加以区分,总量低于3.5%称为低合金钢,5~10%为中合金钢,大于10%为高合金钢。在国内习惯上又将特殊质量的
碳素钢和合金钢称为
特殊钢,全国31家特钢企业专门生产这类钢,如
优质碳素结构钢、
合金结构钢、碳素
工具钢、
合金工具钢、
高速工具钢、碳素弹簧钢、
合金弹簧钢、
轴承钢、不锈钢、
耐热钢、电工钢,还包括
高温合金、
耐蚀合金和
精密合金等等。
低合金钢的出现可以追溯到19世纪的1870年,一种碳含量0.64~0.9%和铬含量0.54~0.68%、
抗拉强度685Mpa、
弹性极限410Mpa钢,第一次被采用于工程结构,建造了跨度158.5m的拱形桥梁。但这种钢不理想也是十分明显的,需要轧后热处理,难以机械加工,耐蚀性又不良。随后的1个多世纪的时间,世界各国不断探索,大体上可以把低合金钢区划为三个不同特征的发展阶段,在20世纪20年代以前,20~60年代及60年代以后。前两个阶段姑且合称为传统的低合金钢发展阶段,后一阶段可以称为现代低合金钢的发展阶段。
16Mn 是我国
低合金高强钢中用量最多、产量最大的
钢种。使用状态的组织为细
晶粒的
铁素体—
珠光体,强度比
普通碳素结构钢Q235高约20%~30%,耐大气腐蚀性能高20%~38%。
15MnVN 中等级别强度钢中使用最多的钢种。强度较高,且韧性、
焊接性及低温韧性也较好,被广泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型结构。
强度级别超过500MPa后,铁素体和珠光体组织难以满足要求,于是发展了低碳
贝氏体钢。加入Cr、Mo、Mn、B等元素,有利于空冷条件下得到
贝氏体组织,使强度更高,塑性、焊接性能也较好,多用于
高压锅炉、高压容器等。
(2)高韧性:要求
延伸率为15%~20%,室温
冲击韧性大于600kJ/m~800kJ/m。 对于大型焊接构件,还要求有较高的
断裂韧性;
(3)加入铌、钛或钒等辅加元素:少量的铌、钛或钒在钢中形成细
碳化物或碳氮化物,有利于获得细小的
铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性;
此外,加入少量铜(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提高抗腐蚀性能。加入少量
稀土元素,可以
脱硫、去气,使钢材净化,改善韧性和工艺性能。
这类钢一般在热轧空冷状态下使用,不需要进行专门的热处理。使用状态下的
显微组织一般为
铁素体+
索氏体。