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低合金高强度钢、合金钢、碳素钢之间如何区分？

文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2022-12-05 15:05:00

碳素钢和合金钢的区分是比较明确的。

碳素钢是指含铁、碳和为了生产技术所需的正常数量的硅（达0.5%）和锰（达0.8%）以及不可避免的磷和硫等杂质元素的钢。合金钢是指为了获得一定的性能组合而加入某种特殊的元素或元素组合的钢材，其中也包括含硅量在0.5%以上或者含锰量在0.8%以上的钢。

绝大部分熔炼的碳素钢或多或少地含有合金元素，但是这些合金元素不是故意加入的，而且量都不高，一般在0.5%以下，这些合金元素的来源有而：一是废钢中带来的；二是用共生矿冶炼的生铁带来的。废钢带来的合金元素一般量较少，例如镍、铬、铜、钼等元素，都在0.3%以下。但是共生矿带来的合金元素有时多一些。例如用有些矿冶炼的生铁为原料的工厂所熔炼的碳素钢中含铜量达到0.5%。

但是，在低合金钢与碳素钢、低合金钢与合金钢之间，有时很难作出明确的区分。

有的作者建议用下列的方式来划分：主要合金元素在2%以下，或者各种合金元素的总量达3%-5%的钢叫低合金钢；当主要合金元素的含量达5%和合金元素的总量达8%-；当合金元素的10%时，叫中合金钢；当合金元素的含量更高时，称为高合金钢。

作者认为，根据低合金高强度钢的发展，虽然一般用途的钢种的合金元素含量都不太高（在2%以下），但是在一些特殊用途和特定性能的钢种，例如调质的高强度高韧性钢中，元素的含量还要高些，达到3%-5%左右。因此，把元素含量的上限定到5%还是适宜的。

近30年来，一种微合金钢得到了迅猛发展。Noren曾经给出微合金钢的如下定义：“微合金钢的基本化学成分类同于未合金化的结构用钢，在很多情况下它是一种含锰合金钢或低合金钢，其中添加了少量合金元素……，这种元素对钢的一种或几种性能具有很强的或者是显著的影响，而其添加的量比钢中传统意义的合金元素含量小1-2个数量级,如铝处理钢就是一例,其中铝的作用无疑是微合金元素,这种元素的其它例子是钒、钛、铌和硼”。由此可见，微合金钢实际是属低合金高强度钢范畴。

关于强度，在不同结果设计中采用不同的设计准则，但是大部分结构设计采用屈服强度。有的作者认为，屈服强度比普通碳素软钢高50%以上的才叫高强度钢，因为这样才能发挥高强度钢的优越性。普通碳素结构钢的屈服强度在235MPa（24kgf/mm2）左右，那么高强度钢的下限值应为355MPa（36kgf/mm2）。但是，从综合性能考虑，有些结构特别是一些轻型薄壁结构中，为了确保成形性、耐腐蚀性和焊接性，屈服强度不宜太高，比245MPa高一个档次即能带来明显的效益。因此，把低合金高强度钢的屈服强度下限值定位275MPa（28kgf/mm2）是适宜的。

关于供货状态，定义中不宜加以限制，应该允许采用现代冶金工艺的最新发展，例如调质、控制轧制和控制冷却、连续退火等工艺来充分发挥低合金钢的潜力，得到更好的综合性能。

在应用方面，低合金高强度钢可用于各种铆接、拴接和焊接工程结构。但是应指出的是它不经过机械切削加工，而以钢厂供货状态直接使用，以区别于机械制造用的结构钢。