一、热影响区的淬硬倾向在一些钢材内,含碳比较少强度也比较低的钢材,他的淬硬倾向就比较小。但是随着钢材强度级别的增加,随之淬硬倾向也慢慢变大。在焊接时,如果快速冷却可能会出现热影响区出现马氏体组织。
二、冷裂纹。低合金高强度结构钢在焊接的时候,如果热影响区的冷冽倾向加大,而且这种冷裂纹一般具有延迟的性质,危害性也比较大。有一些钢材,因为预热的温度没达到,在进行焊接时,在热影响区就会形成大量的冷裂纹。地合金高强度的钢材定位焊接的焊缝就会很容易裂开。这种情况的原因就是由于焊缝的尺度较小,长度也比较短,而冷却的速度过于快而导致。这样的开裂属于冷裂纹性质。三、热裂纹。一般情况下,强度的等级较低的时候,热轧和正火钢热烈倾向比较小。
③影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用显著。此外,加入这些合金元素,一般都细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂,Ni改善钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化,对回火脆性敏感;降低P、S含量,提高钢的纯净度,对改善钢的韧性有重要作用 [2] 。
合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢。
①调质结构钢 这类钢的含碳量一般约为0.25%~0.55%,对于既定截面尺寸的结构件,在调质处理(淬火加回火)时,如果沿截面淬透,则力学性能良好,如果淬不透,显组织中出现有自由铁素体,则韧性下降。
氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素(如Al、Cr、Mo等)。渗碳或碳氮共渗钢,经850~950℃渗碳或碳氮共渗后,淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经氮化处理(480~580℃),直接使用,不再经淬火与回火处理。
根据钢种和钢的质量要求,合金结构钢的冶炼,可采用氧气顶吹转炉、平炉、电弧炉;或再加电渣重熔、真空除气。铸锭可采用连铸或模铸。钢锭应缓慢冷却或热送锻造、轧制。钢锭加热时,应力求温度均匀并有足够的保温时间,以改善偏析缺陷和避免锻、轧时变形不均匀;锻、轧后的钢材,尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的渗碳钢在600℃以上时应快速冷却以免加重带状组织;截面较大的锻件,应采取措施内应力和白点。
要求具有较高的屈服强度、抗拉强度和疲劳强度,还有足够的塑性和韧性。
一般采用电弧炉和氧气顶吹转炉冶炼,要求高的采用炉外精炼、电渣重熔或真空处理、真空感应炉冶炼或双真空冶炼、合适的热处理。
这类钢的合金元素含量都相当高,主要有耐蚀钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢以及具有其他特殊物理和化学性能的特殊钢。
合金结构钢广泛用于船舶、车辆、飞机、导弹、兵器、铁路、桥梁、压力容器、机床等结构上。
合金结构钢比碳素钢有更好的力学性能,特别是热处理性能优良。
其牌号通常是以“数字+元素符号+数字”的方法来表示。牌号中起首的两位数字表示钢的平均含碳量的万分数,元素符号及其后的数字表示所含合金元素及其平均含量的百分数。