低合金結(jié)構(gòu)鋼是指合金總成分小于5%的合金結(jié)構(gòu)鋼。這種鋼的碳含量類似于低碳鋼，并且主要通過(guò)少量合金元素來(lái)增強(qiáng)其碳含量，以提高韌性和可焊性。它的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于相同的碳素鋼。廣泛用于壓力容器，化工設(shè)備，鍋爐，橋梁，車輛，船舶和大型鋼結(jié)構(gòu)。錳，硅和鉬等合金元素會(huì)導(dǎo)致固溶強(qiáng)化。釩和鈮可以細(xì)化晶粒并提高韌性。鉬可以改善淬透性，貝氏體組織和熱強(qiáng)度。

品牌及其代表

低合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)及其表達(dá)：我國(guó)低合金結(jié)構(gòu)鋼有五個(gè)牌號(hào)，主要元素為錳、硅、釩、鈦、尖、鉻、鎳和稀土元素。其商標(biāo)由屈服點(diǎn)字母Q、屈服點(diǎn)值和質(zhì)量等級(jí)（A、B、C、D、e級(jí)）組成。分為五個(gè)等級(jí)，分別表示為：屈服點(diǎn)等級(jí)——品質(zhì)等級(jí)。屈服點(diǎn)等級(jí)：q295、Q345、Q390、Q420、Q460。

性能要求

1.良好的綜合機(jī)械性能。普通的低合金結(jié)構(gòu)鋼起初應(yīng)具有較高的屈服極限，但由于其工作條件的復(fù)雜性，還應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能。例如，它可以承受使用中的各種應(yīng)力（例如溫差應(yīng)力，交替疲勞載荷產(chǎn)生的應(yīng)力等）的影響，并且可以承受加工過(guò)程中的剪切，冷彎，焊接等加工程序。制造過(guò)程，以及由此產(chǎn)生的老化脆性。

2.良好的工藝性能。要求普通的低合金鋼應(yīng)具有良好的加工成型性能，并采用剪切，沖壓，熱彎，焊接等常用方法制造出優(yōu)質(zhì)的成品。對(duì)于鍋爐，壓力容器，鋼結(jié)構(gòu)等，一般采用焊接方法，因此鋼應(yīng)具有良好的火焰切割性能和焊接性能，焊縫附近熱影響區(qū)的性能變化較小，焊縫及其部位相鄰區(qū)域不得產(chǎn)生裂紋，且焊接接頭的綜合機(jī)械性能不得小于（或很少小于）母材。另外，要求鋼具有良好的冷沖壓性能。

3.良好的耐腐蝕性。由于普通低合金鋼及其強(qiáng)度遠(yuǎn)高于碳鋼，并且壓力容器和由其制成的鋼結(jié)構(gòu)的壁厚比碳鋼小，因此大氣腐蝕（尤其是海洋大氣腐蝕）造成的損失率因此，必須提高其抗腐蝕能力，以便在各種大氣條件下具有良好的抗腐蝕能力。因此，不僅應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室中而且還要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋼的耐蝕性測(cè)試。當(dāng)然，對(duì)于碳素鋼，低合金鋼和其他材料，必須采用適當(dāng)?shù)耐獠糠栏夹g(shù)。

合金元素的作用

壓力容器中廣泛使用的普通低合金鋼多為鐵素體珠光體組織。最終性能通過(guò)熱軋或正火獲得，其組織為鋼的平衡組織所接受。鋼中的主要合金元素是碳。增加碳含量可以增加珠光體的數(shù)量，提高屈服極限和強(qiáng)度極限。但增加碳含量有一定的限度，因?yàn)樘己康脑黾訒?huì)影響鋼的焊接性能和其他性能（如沖壓性能等），使脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，冷脆性增加。變壞了。因此，壓力容器用低合金結(jié)構(gòu)鋼的含碳量一般限制在0.20%以下。在碳含量有限的情況下，這種鋼強(qiáng)度的提高主要依靠少量各種合金元素的添加（總添加量小于5%，一般小于3%，多為1%-2%）。對(duì)于鐵素體珠光體組織的低合金結(jié)構(gòu)鋼，添加合金元素對(duì)其強(qiáng)度的影響如下：

①相同溶液強(qiáng)化鐵素體；

②增加珠光體的相對(duì)含量；

③控制晶粒尺寸；

④影響珠光體的分散；

⑤沉淀硬化。

錳和硅都固溶于鐵素體中，具有明顯的固溶強(qiáng)化作用。其他元素包括鉻，鎳，銅，鈷等?？紤]到節(jié)省成本和節(jié)約資源的條件，錳和硅是中國(guó)低合金鋼中常用的合金元素。在低碳的條件下，當(dāng)錳含量小于1.8%時(shí)，不僅可以提高鋼的強(qiáng)度，而且可以保持可塑性和韌性。另外，錳可以擴(kuò)大奧氏體區(qū)并使鋼的共析點(diǎn)向左和向下移動(dòng)，從而使它具有更多的珠光體組織和更細(xì)的結(jié)構(gòu)，并相應(yīng)地提高了鋼的強(qiáng)度。

低合金結(jié)構(gòu)鋼中的硅含量一般在0.2%-1.7%范圍內(nèi)，會(huì)降低韌性。鉻和鎳也是鐵素體的固溶強(qiáng)化元素，鎳對(duì)提高低溫韌性有很好的作用；磷強(qiáng)化鐵素體效果顯著，但由于冷脆性增加，最高含量應(yīng)限制在0.15%，磷和碳的總含量應(yīng)限制在0.25%以下。

應(yīng)用

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼）（GB 1591），規(guī)定了每種等級(jí)的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能。低合金結(jié)構(gòu)鋼由于合金元素的強(qiáng)化作用，不僅具有較高的強(qiáng)度，而且具有較好的可塑性，韌性和可焊性。 Q345鋼具有良好的綜合性能，是鋼結(jié)構(gòu)的通用品牌。 Q390等級(jí)也是推薦的品牌。與碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235相比，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼可以節(jié)省20%?30%鋼，并具有良好的動(dòng)載荷和抗疲勞性。低合金結(jié)構(gòu)鋼主要用于軋制各種型材，鋼板，鋼管和鋼筋。它廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是各種重型結(jié)構(gòu)，大跨度結(jié)構(gòu)，高層結(jié)構(gòu)和橋梁工程，承受動(dòng)態(tài)和沖擊載荷的結(jié)構(gòu)等。

低合金結(jié)構(gòu)鋼是一種低碳結(jié)構(gòu)鋼。合金元素含量小于3%，主要用于細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度。這種鋼的強(qiáng)度明顯高于相同碳含量的碳鋼，因此通常被稱為低合金高強(qiáng)度鋼。它還具有良好的韌性，可塑性，可焊接性和耐腐蝕性。最初用于橋梁，車輛，輪船等行業(yè)，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到鍋爐，高壓容器，油管，大型鋼結(jié)構(gòu)，汽車，拖拉機(jī)，土方機(jī)械等產(chǎn)品。