机械工程材料:工程用钢

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    工程用钢是製造承受载荷的工程结构所用的钢﹐也称建筑结构钢。对这类钢性能的要求主要是有足够的强度﹐以保证在使用过程中不產生永久变形和破坏。另外﹐这类钢在使用过程中常需要切割﹑弯曲﹑铆接和焊接﹐因此还要求有良好的成形性和可焊性。这类钢含碳量一般小於0.30％﹐大多轧製成一定截面形状的型钢(如角钢﹑槽钢﹑工字钢﹑螺纹钢等)﹑钢板和钢管来使用﹐常用於船舶﹑车辆﹑容器﹑起重运输机械等工程结构上﹐在建筑工程中则用於製造桥梁﹑钢柱﹑钢梁﹑桁架等。工程用钢可分为普通碳素钢和低合金高强度钢两类。    
    普通碳素钢 这类钢由於含碳低﹑不含其他合金元素﹐以热轧状态供货和使用。其屈服强度低﹐约为200～300兆帕﹐低温韧性也较差﹐但工艺性良好﹐价格低廉。在一般工程结构中应用得最广泛的是A3钢。    
    低合金高强度钢 在普通碳素钢的基础上加入一种或几种合金元素﹐合金元素总量一般在3％以下﹐而屈服强度则可提高到 300兆帕以上。这类钢的耐大气腐蚀性﹑耐磨性和低温韧性显著优於普通碳素钢﹐因而可减轻钢结构的自重﹐延长使用寿命和节约动力消耗﹐广泛用於船舶﹑汽车﹑工程机械等方面。最常用的钢有16Mn﹑15MnV等。一些加入镍﹑锰等元素以改善低温韧性为主的低合金钢﹐常用於严寒地区的工程构件或石油化工的低温设备中﹐称低温用钢。常用的有09Mn2V(-70℃)﹐3.5％Ni(-100℃)钢等。一些加入磷﹑铜﹑铬等元素以改善耐蚀性为主的低合金钢﹐常用於铁路车辆﹑船舶和露天建筑等﹐称耐大气腐蚀钢。低合金高强度钢大部分在热轧状态下使用﹐一部分经热处理后﹐强度和低温韧性将进一步得到改善﹐屈服强度可提高到600～1000兆帕﹐可用於潜艇﹑高压容器等承受高载荷的重要结构。