全脱氧低合金钢是一种特殊的钢材,其碳含量通常在0.25%以下,表现出显著的优点。这类钢的屈服强度(300~1000MPa)和屈强比(0.65~0.95)比碳钢更高,且拥有优良的冷热加工性能、焊接性能以及对大气、海水等环境的良好抗腐蚀性。以下是按性能和用途对低合金高强度钢的分类:
1. 高强度钢
高强度钢主要分为三个强度级别:350MPa级(如16Mn,其SS范围为300MPa~450MPa), 400MPa级(如14MnMoV和500MPa), 以及600MPa~1000MPa级(如12MnNiCrMoVCu)。这类钢材广泛应用于船舶、车轴、压力容器、锅炉和输送管线等焊接结构件的制造。
2. 低温钢
低温钢因其高强度而具有较低的韧性-脆性转变温度,例如09Mn2V(适用于-70℃)和06MnNb(适用于-90℃)等,主要用于制造低温环境下的设备零部件。
3. 耐蚀钢
这类钢如10MnPNbRE和12MnAlV具有特定的耐腐蚀性,前者适用于海洋大气和海水环境,后者适用于炼油厂高温硫化氢设备的制造。低合金高强度钢可制成各种形状的钢材,如板材、管材、棒材和型材等,例如16MnR用于大型化工容器,能减轻重量;而15MnV制造球形贮罐可节省45%的钢材,15MnTi替代20g制造合成塔也能节省资源。
在化工设备中使用低合金高强度钢,除了强度需求,还要求其具有良好的塑性和焊接性能,以便于设备的加工。然而,随着强度的提高,其塑性和焊接性可能会下降,这是由于合金元素增加导致的硬化作用。因此,在选择钢种时,必须考虑设备的具体操作条件(温度和压力)、制造工艺(如卷板和焊接)以及这些因素对材料性能的影响。
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