低合金高强度结构钢的常用钢材速查与选用手册

低合金高强度结构钢是一种在普通碳素钢基础上，添加少量的一种或多种合金元素（一般不超过5%）以提高其强度、耐蚀性、耐磨性或低温冲击韧性的钢材。

1.化学成分要求

1）当需要加入细化晶粒元素时，钢中应至少含有Al、Nb、V、Ti中的一种。加入的细化晶粒元素应在质量证明书中注明含量。

2）当采用全铝（Al_t）含量表示时，Al_t应不小于0.020%（质量分数）。

3）钢中氮元素含量应符合表1-34的规定，如供方保证，可不进行氮元素含量分析。如果钢中加入Al、Nb、V、Ti等具有固氮作用的合金元素，氮元素含量不作限制，固氮元素含量应在质量证明书中注明。

4）各牌号的Cr、Ni、Cu作为残余元素时，其含量各不大于0.30%（质量分数），如供方保证，可不作分析；当需要加入时，其含量应符合表1-34的规定或由供需双方协议规定。

5）为改善钢的性能，可加入RE元素时，其加入量按钢液质量的0.02%～0.20%计算。

6）在保证钢材力学性能符合《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591—2008）规定的情况下，各牌号A级钢的C、Si、Mn化学成分可不作交货条件。

7）各牌号除A级钢以外的钢材，当以热轧、控轧状态交货时，其最大碳当量值应符合表1-35的规定；当以正火、正火轧制、正火加回火状态交货时，其最大碳当量值应符合表1-36的规定；当以热机械轧制（TMCP）或热机械轧制加回火状态交货时，其最大碳当量值应符合表1-37的规定。碳当量（CEV）应由熔炼分析成分并采用如下公式计算，即

CEV=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15

8）热机械轧制（TMCP）或热机械轧制加回火状态交货钢材的碳含量不大于0.12%时，可采用焊接裂纹敏感性指数（Pcm）代替碳当量评估钢材的焊接性。Pcm应由熔炼分析成分并采用如下公式计算，其值应符合表1-38的规定。

Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/20+Cr/20+Mo/15+V/10+5B

经供需双方协商，可指定采用碳当量或焊接裂纹敏感性指数作为衡量焊接性的指标，当未指定时，供方可任选其一。

9）钢材、钢坯的化学成分允许偏差应符合表1-34～表1-38的规定。

表1-34 低合金高强度结构钢的牌号及化学成分

（续）

①型材及棒材P、S含量可提高0.005%（质量分数），其中A级钢上限可为0.045%（质量分数）。

②当细化晶粒元素组合加入时，20（Nb+V+Ti）≤0.02%，20（Mo+Cr）≤0.30%。

③Als指钢中的酸溶铝含量。

表1-35 热轧、控轧状态交货钢材的碳当量

表1-36 正火、正火轧制、正火加回火状态交货钢材的碳当量

表1-37 热机械轧制（TMCP）或热机械轧制加回火状态交货钢材的碳当量

(https://www.xing528.com)

表1-38 热机械轧制（TMCP）或热机械轧制加回火状态交货钢材Pcm值

2.力学性能及工艺性能

（1）拉伸试验 低合金高强度结构钢拉伸试验的性能应符合表1-39的规定。

表1-39 低合金高强度结构钢拉伸试验的性能

（续）

①当屈服不明显时，可测量R_p0.1代替下屈服强度。

②宽度不小于600mm的扁平材，拉伸试验取横向试样：宽度小于600mm的扁平材、型材及棒材取纵向试样，断后伸长率最小值相应提高1%（绝对值）。

③厚度＞250～400mm的数值适用于扁平材。

（2）夏比（V型缺口）冲击试验 厚度不小于6mm或直径不小于12mm的钢材应做冲击试验，冲击试样尺寸取10mm×10mm×55mm的标准试样；当钢材不足以制取标准试样时，应采用10mm×7.5mm×55mm或10mm×5mm×55mm小尺寸试样，冲击吸收能量应分别为不小于表1-40规定值的75%或50%，优先采用较大尺寸试样。

表1-40 夏比（V型缺口）冲击试验的试验温度和冲击吸收能量

①冲击试验取纵向试样。

钢材的冲击试验结果按一组三个试样的算术平均值进行计算，允许其中有一个试验值低于规定值，但不应低于规定值的70%，否则，应从同一抽样产品上再取三个试样进行试验，先后六个试样试验结果的算术平均值不得低于规定值，允许有两个试样的试验结果低于规定值，但其中低于规定值70%的试样只允许有一个。

（3）Z向钢厚度方向性能级别及断面收缩率 Z向钢厚度方向性能级别及断面收缩率应符合《厚度方向性能钢板》（GB/T 5313—2010）的规定，见表1-41。

表1-41 Z向钢厚度方向性能级别及断面收缩率

（4）弯曲试验 当需方要求做弯曲试验时，试验应符合表1-42的规定。当供方保证弯曲合格时，可不做弯曲试验。

表1-42 弯曲试验

3.选用说明

低合金高强度结构钢中除含有一定量的硅基本元素外，还含有其他适合我国资源情况的元素。与普通碳素钢相比，其强度较高、综合性能较好，代替普通碳素钢用于重要结构可节约大量钢材。有的由于具有耐蚀、耐高温或耐低温的特性，还可作特殊的用途。

《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591—2008）适用于一般结构和工程用低合金高强度钢带、型钢、钢棒等。