低合金鋼的發展歷史

　　低合金鋼的出現可以追溯到19世紀的1870年，一種碳含量0.64～0.9%和鉻含量0.54～0.68%、抗拉強度685Mpa、彈性極限410Mpa鋼，次被采用于工程結構，建造了跨度158.5m的拱形橋梁。但這種鋼不理想也是十分明顯的，需要軋后熱處理合金鋼的分類，難以機械加工，耐蝕性又不良。隨后的1個多世紀的時間，世界各國不斷探索，大體上可以把低合金鋼區劃為三個不同特征的發展階段，在20世紀20年代以前，20～60年代及60年代以后。前兩個階段姑且合稱為傳統的低合金鋼發展階段，后一階段可以稱為現代低合金鋼發展階段（后面我們稱它為微合金鋼Microalloyed Steel）。
　　前一時期低合金鋼的重大發展有三個標志：
　　① 由單一元素合金化向多元素合金化發展
　　1895年曾采用0.40～0.56%C和3.5%Ni的鋼建造了俄國的“鷹”級驅逐艦，該鋼的加工性比初期的鉻鋼要好得多，屈服強度在355Mpa。20世紀初還用8000多噸含鎳的鋼建造了跨度為448m的橋梁，美中不足的是這種鋼的合金資源有限，成本又高。此后開發了1.25%Si的低合金鋼，建造了橫渡大西洋的船舶和跨度110m的橋梁，俄國利用鐵銅混生礦源，曾開發了0.7～1.1%Cu的低合金鋼用于造船、建橋，這種鋼導電性好，抗腐蝕性優良。
　　長達30多年的生產和應用經驗的積累合金鋼的價格，發現多元合金化的低合金鋼綜合性能更佳，經濟上更劃算，開發了二元合金化的Ni-Cr、Cr-Mn、Mn-V低合金鋼，和三元復合合金化的Cr-Mn-V、Cr-Mn-Si、Mn-Cu-P等低合金鋼。用途上也擴大到了鍋爐、容器、建筑和鐵塔等方面。20世紀20年代全世界的低合金鋼產量達到200萬噸。
　　② 賦予低合金鋼的特征：低碳、可焊接
　　在工程結構廣泛采用焊接技術之后，給低合金鋼發展帶來深遠的影響。為減小焊接熱影響區硬化和開裂、焊接接頭延性惡化，把低合金鋼的碳含量由0.6%降到0.4%，隨后又降至0.2%，至60年代末再降至0.18%，提出了焊接碳當量的可焊性判據。為了獲得高強度鋼不斷增高的強度需求，出現了兩條發展途徑，一個是提高合金含量合金鋼分類，另一個是熱處理手段，各有利弊，至今屈服強度高于600Mpa的鋼仍采用熱處理，E級和F級船板仍規定正火狀態使用，再如鐵路鋼軌仍有合金化軌和全長淬火軌的兩種生產方式。
　　③ 注意到鋼的冷脆傾向性和時效敏感性
　　二次世界大戰期間大量“自由”輪在運行中斷裂及許多鍋爐、容器的失效，注意到了鋼冷脆傾向與鋼的粗晶結構和有害元素P合金結構鋼牌號、S的含量有關，而鋼的時效傾向是由鋼中N所致，從而采取了降硫、鋁細晶化和控制終軋溫度等優化工藝合金鋼鍛件。為了鋼結構的安全使用和壽命，同時還開發了低溫夏氏V型缺口沖擊、溫度梯度雙重拉伸、零塑性轉折落錘及BDWTT落錘撕裂等試驗方法及制訂了相應的斷裂韌性判據。
　　20～60年代間，工業發達的低合金鋼開發帶來了經濟合金鋼定義的繁榮和現代化。據不完全統計，全世界成熟的低合金鋼鋼種牌號有2000余個，形成了5大合金成分系列：
　　⑴ 以德國St52鋼為代表的C-Mn鋼系列，日本的SM400、中國的16Mn屬于這類鋼。
　　⑵ 以美國Vanity鋼為代表的Mn-V-（Ti）鋼系列，構成了現代微合金化的先驅。
　　⑶ 美國的含P-Cu鋼系列，代表鋼種有Corten和Mariner鋼，具有良好的耐大氣和海水腐蝕性。
　　⑷ Ni-Cr-Mo-V鋼系列，如美國開發的淬火回火狀態T-1鋼板成功用于壓力容器的建造。

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