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低合金钢是一类可焊接的低碳低合金工程结构用钢，钢中合金元素总质量分数不超过5%（一般不超过3%）。常用的有低合金高强度结构钢，低合金耐候钢，低合金专业用钢等。

一、低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢是结合我国资源条件（主要加入锰这种我国富有的元素）而发展起来的优良低合金钢之一。

1．用途　广泛用于建筑、桥梁、船舶、车辆、铁道、高压容器及大型军事工程等方面。其中Q345（16Mn）是发展早、使用多、产量大的钢种。我国载货汽车的大梁采用Q345钢后，使载重比由1.05提高到1.25；南京长江大桥采用Q345钢比用非合金钢节约钢材15%以上。

2．牌号表示方法：

3．成分特点 ：低碳—故韧性、焊接性和冷成形性能好。低合金—以锰为主加元素，硅的质量分数高于普通碳素钢，Mn、Si固溶强化铁素体，Mn既提高强度，还改善塑性、韧性；辅加Ti、V、Nb等时，在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性（细晶强化）；加入少量铜和磷等时，可提高抗腐蚀性能；加入少量钼（Mo）或少量稀土元素时，可以脱硫、去气，使钢材净化，并改善夹杂物形状及分布，减弱其冷脆性，改善韧性和工艺性能。

4．性能特点 ：高强度、高韧性、良好的焊接性能和冷成形性能、良好的耐蚀性。

5．热处理特点 ：使用状态下的显微组织一般为F+P。（现在也有在淬火+回火状态下使用的）

常用低合金高强度结构钢的化学成分、力学性能及用途见P₁₀₂表4-6。

建议：阅读有关材料专业杂志、浏览网络，了解低合金高强度结构钢的发展趋势（据资料介绍，已有双相钢、无间隙原子钢出现）。

二、低合金耐候钢

耐候钢即耐大气腐蚀钢，它是在低碳钢的基础上加入少量的Cu、Cr以及Ni、Mo等合金元素，使其在钢的表面形成保护膜，从而提高钢材的耐大气腐蚀性。

我国列入国家标准的耐候钢有焊接结构用耐候钢和高耐候性结构钢。

焊接结构用耐候钢的牌号由“Q+数字+ NH+字母”组成。其中，数字表示低屈服点数值，“NH”是“耐候”二字的汉语拼音字首，字母（C、D、E）表示质量等级。如Q355NHC，表示屈服点σ_S≥355MPa，质量等级为C级的焊接结构用耐候钢。

高耐候性结构钢牌号是由“Q+数字+GNH”组成。与焊接结构用耐候钢不同的是，此处的字母“GNH”是“高耐候”三字的汉语拼音字首，含Cr、Ni的高耐候钢牌号后缀以代号L。如Q345GNHL。

焊接结构用耐候钢适用于桥梁、建筑及其它要求耐候性的结构件，常用的焊接结构用耐候钢牌号及性能见P₁₀₃表4-7。

高耐候性结构钢，适用于制作车辆、建筑、塔架和其它要求高耐候性的钢结构，还可以制成螺栓连接、铆接和焊接的结构件。常用的高耐候性结构钢牌号及成分见P₁₀₄表4-8。

§4-5合金钢

在非合金钢的基础上有目的地加入一定量的一种或几种元素而获得的钢，就称为合金钢。常用的合金钢如下：

一、机械结构用合金钢

机械结构用合金钢主要用于制造各种机械零件，大多需经热处理后才能使用。

1．机械结构用合金钢的分类及牌号

（1）分类

按用途及热处理特点，机械结构用合金钢可分为：渗碳钢、调质钢与非调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、超高强度钢、易切削钢等。

按冶金质量的不同，可分为：优质钢，高级优质钢和特级优质钢。

（2）牌号表示方法

① 合金渗碳钢、合金调质钢及合金弹簧钢 这些钢的牌号由“数字（两位）+元素符号+数字”组成（可理解为：在优质碳素结构钢钢号后加上合金元素符号及其名义含量数—详见教材P₁₀₄～₁₀₅）。

② 滚动轴承钢 常见的高碳铬轴承钢的牌号由“G+Cr+数字”组成（详见教材P₁₀₅）。

2．合金渗碳钢

合金渗碳钢通常是指经渗碳、淬火、低温回火后使用的低碳合金结构钢。

（1）工作条件　许多机械零件如汽车、拖拉机上的变速齿轮与内燃机上的凸轮轴、活塞销等，在工作时，表面受到强烈摩擦、磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷的作用。

（2）性能要求　要求零件表面具有优异的耐磨性和高的疲劳强度，心部具有较高强度和足够的韧性；有良好的热处理工艺性能，如在高的渗碳温度下，奥氏体晶粒长大倾向小，并且具有良好的淬透性。

（3）化学成分

低碳W_C＝0.1%～0.25%（以保证淬火后零件心部有足够的塑性和韧性）；

加入（可强化铁素体和提高淬透性的合金元素）Cr、Ni、Mn、B等（Cr是主加元素）；

加入（可形成细小难溶的碳化物，阻止晶粒长大的合金元素）V、Ti、W、Mo（从而有利于防止渗碳层剥落及提高心部性能，并使零件渗碳后能直接淬火，简化热处理工序。特殊碳化物还可增加渗层的耐磨性）。