低合金鋼種簡介

低合金鋼的主要品種包括下列7種：焊接高強度鋼；合金沖壓鋼；低合金耐腐蝕鋼；低合金耐磨損鋼；低合金耐低溫鋼；低合金建筑鋼筋；低合金鋼軌鋼。什么是低合金鋼軌鋼？鋼軌是鐵路軌道的主要部件，是冶金產品中一個專用鋼材品種，鋼軌承受列車的重量和動載，受力復雜，軌面磨耗，軌頭受沖擊，還要受較大的彎曲應力，主要的損傷形式有：磨損主要是上股側磨和下股壓潰，屈服強度不足引起的波浪磨耗以及韌塑性低導致的脆斷、剝落、掉塊、軌頭劈裂、焊縫裂紋等。所以對鋼軌鋼的基本要求包括：耐磨性、抗壓潰性、抗脆斷性、抗疲勞和良好的焊接性。按強度等級劃分鋼軌應分為下列幾類：標準鋼軌，抗拉強度685?835MPa；耐磨鋼軌，抗拉強度880?1030MPa；特級鋼軌，抗拉強度1082?1225MPa；抗拉強度＞1400MPa的鋼軌在研制中。20世紀初采用的是50kg/m軌，現在國際標準軌為60kg/m，美國重軌為77kg/m，俄國和東歐各國為75kg/m軌。鐵路運輸和鐵道建設在我國國民經濟中占有重要的地位，“十一五”期間和未來10年，對鋼軌的需求量會越來越大，質量要求也會越來越高。提高鋼軌強度和綜合性能的途徑有哪些？有以下兩條：熱處理強化。在碳素鋼或C-Mn鋼軌基礎上采用在線余熱淬火，離線的淬火回火處理或欠速淬火工藝。20世紀80年代發(fā)展起來的在線熱處理方式，也叫做全長淬火工藝，節(jié)能省工、投資少、生產周期短。在0.7%?0.75%C鋼中添加Cr、Mn、Mo、Nb等合金元素，獲得980?1250MPa抗拉強度。比較兩種強化方法，熱處理軌表面耐磨，但內部較差，耐蝕性不能改善。合金化軌里外質量一致，可以考慮改善耐蝕性。目前國內執(zhí)行GB2585—8l標準，主要的鋼種牌號有C—Mn鋼的U71Mn軌和微合金化的PD3軌和NbRE軌。我國鐵路建設，在“六五”和“八五”期間，以解決運輸能力制約國民經濟發(fā)展“瓶頸”問題，主攻“重載”，在現有設施基礎上擴大編組。從“九五”起，提速和高速已成為鐵路科技進步的主要體現。通過改造既有軌道結構和研制新型機車車輛，使客車運行速度提高到200km/h，所謂“高速”，指建成200km/h以上的專線客運列車的運行速度。對“重載”列車的鋼軌要求耐磨損，抗疲勞。對“高速”列車的鋼軌則要求無缺陷和高平直度。什么是低合金耐腐蝕鋼?鋼鐵材料在自然界或在工作條件下，無時無刻不同程度地受著周圍環(huán)境中的某些物質的侵害，這種侵害可能是化學的，電化學的，也可能是物理作用引起的。但主要是電化學腐蝕的形式。低合金耐腐蝕鋼就是能夠抵抗上述腐蝕的一類鋼種。什么是電化學腐蝕呢？從宏觀上看，由兩種不同電位的材料，構成腐蝕的陽極和陰極對時，在周圍電解質的作用下，電位高的陽極成為犧牲者，而電位相對較低的陰極得到了保護。從微觀上看，兩種不同組織之間，基本相與鋼中夾雜物、沉淀相之間，也構成了這樣陽極一陰極的“微電池”，一方被溶解，另一方受保護，甚至材料表面上存在的劃痕等各種缺陷所構成的不均勻，也會造成腐蝕。這是最簡單的材料腐蝕的道理。工業(yè)上將常用金屬材料的耐腐蝕性分為6類共10級，低合金高強度鋼屬于耐腐蝕性評價標準的耐蝕性分類的V類的8-10級。而我們稱之為低合金耐腐蝕鋼的低合金鋼，耐腐蝕性優(yōu)于普通碳素鋼，劃為耐蝕性分類的III?IV類4?7級。它們包括耐大氣腐蝕鋼和耐海水腐蝕鋼。什么是低合金耐大氣腐蝕鋼？大氣的主要成分為氮、氧、氬、水汽和二氧化碳，還含有二氧化硫、硫化氫、二氧化氮、氨及鹽霧，對材料腐蝕影響最大的是氧和水汽，空氣中的鹽霧加速材料的腐蝕。在干燥的大氣中，屬于常溫化學腐蝕，氧化速度較低。在潮濕的大氣里，屬電化學腐蝕，大氣中的濕度越大，材料表面吸附的水膜越厚，腐蝕速度越快。耐大氣腐蝕鋼的開發(fā)在20世紀初，最初發(fā)現的是銅和磷對鋼的耐蝕性的顯著效果，以后就出現了著名的Corten鋼和世界各國的耐大氣腐蝕鋼，也叫做耐候鋼。我國的耐大氣腐蝕鋼研制從20世紀60年代時開始，自1965?1979年有19種含Cu及P、RE、Ti的低合金鋼在風沙干燥、工業(yè)大氣、潮濕都市和農村等10個不同的環(huán)境下進行長達15年的大氣曝露試驗，取得了寶貴的第一手數據，于1984年制定了我國耐大氣腐蝕鋼標準(GB4171-84及GB4172—84)，納入了高耐候性的3個牌號：090CuPCrNi—A、09CuPCrNi—B、09CUP和焊接結構用耐候鋼的4個牌號：16CuCr、1MnCuCr、15MnCuCr及15MnCuCr—QT。什么是低合金耐海水腐蝕鋼？人類社會的發(fā)展與海洋的開發(fā)是分不開的，海洋開發(fā)用材料的主體還是鋼鐵材料，采用數量最大的是低合金鋼。20世紀40年代，美國研發(fā)的“Mariner”鋼就是世界上最初出現的耐海水腐蝕低合金鋼。海洋結構物的腐蝕包括海洋大氣、飛濺、全浸、潮差和海底土壤等5個不同腐蝕特點的部位，除海洋大氣外，統稱為海水腐蝕。我國從1965年起對16個耐海水腐蝕鋼在東海、南海和北海3個海域進行為期10年的試驗評估。試驗發(fā)現，在海水中Cr—Mo—Al鋼和Cr—Mo—Al—RE鋼都具有良好的全浸耐蝕性。國內生產的低合金耐海水腐蝕鋼基本上是引進了國外成熟的鋼種牌號，具體鋼種如下：美國的MarinerCu—P—Ni：日本的MariloyCr—Cu—Mo；法國的APSCr—Al。低合金沖壓鋼什么是低合金沖壓鋼？在低合金高強度鋼中有一類具有良好的沖壓成形性能的鋼，叫做低合金沖壓鋼。這類鋼常以熱軋狀態(tài)用于家電輕工行業(yè)；以冷軋(及表面涂鍍)狀態(tài)用于汽車工業(yè)。這類鋼多數為薄鋼板，除了有一定的強度和焊接性以外，突出的是具備一定的成形性能。所謂成形性是指薄板具有經沖壓不起皺、不破裂、不回彈的能力。在實際生產中以沖成率或沖廢率來衡量，而在理論上則以美國人G.Lumer教授提出的成形極限圖來評價，主要的考核性能指數有：塑性應變比Y值。將金屬薄板試樣拉伸到產生均勻塑性形變時，在試樣標距之內寬度與厚度方向的真實應變之比。應變硬化指數n值。反映材料形變強化能力，在實際成形過程中，表示板材變形后加工硬化的程度，n值越大，成形操作越難繼續(xù)進行，變形則從難變形區(qū)域轉移到未變形或變形小的區(qū)域中去。n值大小取決于鋼質的潔凈度和組織的粗細狀況。對沖壓鋼經常衡量的參數還有：鋼的屈強比(屈服強度/抗拉強度)、應變速率的敏感系數m值、綜合成形參數F值等。什么是熱軋沖壓鋼板，其典型用途有哪些？熱軋沖壓板是具有一般沖壓性的鐵素體一珠光體組織的鋼板和優(yōu)良加工性的鐵素體一馬氏體組織的雙相強化型鋼板。在強化機制方面，前者可最大程度地利用鐵素體中Nb的析出強化作用，后者可以采用普通的熱軋工藝生產：（Mn—Si—Cr—Mo鋼），也可以采用控制軋制和低溫卷取的方式生產（Si—Mn—Cr鋼）。其典型的用途是汽車大梁和滾型車輪，還可用于汽車的前后保險杠、發(fā)動機懸置梁和傳動軸管等。滾型車輪鋼包括輪輞用鋼和輪輻用鋼。耐疲勞是這類鋼的重要性能要求，此外，還有鋼板的尺寸精度和表面質量，是目前國內外同類產品差距的主要方面。國內的寶鋼、鞍鋼和武鋼開發(fā)了一些車輪用鋼如BLF一1，BLF—2，RCL—330，RCL—370和CL330等，國外開發(fā)的車輪用鋼有鐵素體一貝氏體、析出強化和三相鋼3種類型，目前已開發(fā)并得到應用的汽車大梁鋼700MPa級，車輪用鋼為600MPa級。什么是冷軋沖壓薄板？冷軋沖壓薄板是具有良好的深沖性能、抗凹陷性、高彈性模量和抗疲勞性能的鋼板。其強度一延性可良好匹配。但隨著鋼的強度級別提高，鋼板的回彈性增加其沖壓性能會有所降低。因此，合金設計，晶粒細化、強化和相變強化是這種鋼板主要可采取的生產方案。冷軋沖壓用鋼有以下3種基本類型：（1）鋁鎮(zhèn)靜鋼；（2）含P高強度鋼；（3）高強度無間隙原子（IF）鋼，具有超深沖特性與添加P、Mn、Si等元素的固溶強化機制的結合。這3種類型代表了第二代和第三代沖壓用鋼的兩個塑性應變比的級別y=1.4?1.8,1.8?2.8。尤其是IF鋼的生產，原理上利用了Nb—Ti復合微合金化，形成碳氮化物固定了鋼中的殘留的C和N，應用上具有極好的深沖性。低合金建筑鋼筋什么是低合金建筑鋼筋？建筑用鋼是一個用途十分廣泛的鋼材品種的總稱，包括混凝土結構用鋼線材，高層鋼結構用板材和型材，輕型結構用各類型材和管材，公用設施、廠房用薄板和涂鍍板、門窗、管道、暖氣、五金器材以及建筑用輔助材料如鋼支撐、模板、護欄、鋼樁等，其消耗的鋼材占鋼材年消費總量的50%，所以建筑業(yè)是一個龐大的產業(yè)，建筑用鋼也并非是低技術含量的低附加值的鋼材品種。我國城鎮(zhèn)和農村的住宅建設規(guī)模極其宏大，今后5年內建筑用鋼需求總量達10億噸，“十一五”我國城鎮(zhèn)上升率要達到47%，混凝土結構用鋼筋，盤圓鋼絲和鋼絞線的平均年需量在0.95億噸，加上公路、隧道、堤壩、礦山、碼頭、機場的鋼筋消費在1.25億噸以上。混凝土結構用建筑鋼材有：熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷拔低碳鋼絲、冷變形鋼筋、碳素鋼絲和鋼絞線，從我國的國情出發(fā)，基本建設的規(guī)模很大，還是以長條材為主體，近年來的主要變化如下：（1）目前20MnSiII級鋼筋占鋼筋總產量的90%以上；（2）鋼筋質量得到普遍提高，已制訂了鋼筋鋼的新標準的建筑設計、施工的新規(guī)范，大力推廣應用400MPaIII級鋼筋；（3）重點發(fā)展高強度低松弛鋼絞線；（4）逐步淘汰冷拉鋼筋和低碳冷拔鋼絲兩個品種，作為過渡，推薦生產冷軋帶肋鋼筋和冷軋扭鋼筋；（5）熱處理鋼筋和精軋螺紋鋼筋基本上已達到國外同類產品水平。2006年400MPaIII級熱軋鋼筋產量已達1530萬噸，占建筑鋼筋總產量的21%，其中，含釩鋼筋為830萬噸，含鈮鋼筋約550萬噸，超細晶鋼及穿水鋼筑等150萬噸左右。各類低合金建筑鋼筋的生產工藝技術有什么區(qū)別？對于非焊接鋼筋，鋼的碳含量控制在0.35%以下，通常添加0.02%?0.05%Nb進行微合金化，采用高溫加熱技術，使Nb充分溶解，“可溶Nb”保證了終軋時有更多的Nb(C、N)析出，這類鋼的主要強化機制是沉淀強化。對于可焊接鋼筋，在較低的碳含量下，有兩類成功的經驗，Nb微合金化和V-N微合金化，都可取得較好的綜合性能。許多企業(yè)的生產實踐表明，微合金化鋼筋無應變時效傾向。對于高級別或大規(guī)格鋼筋，經常采用以下先進工藝技術生產：1)韌芯回火工藝(tempcoreprocesses)；2)輪緣回火工藝(temprimar)。前者為連續(xù)淬火回火的方式，后者為多次淬火回火的方式。二者都必須控制終軋溫度，是取得細晶粒和平衡溫度的先決條件，為保證表面均勻的熱傳導系數，冷卻強度必須高于50000W/m2?K；冷卻要對稱的平穩(wěn)，避免產生偏心分布。對新一代的混凝土結構鋼筋，有什么特殊的性能要求？新一代的混凝土結構鋼筋，有抗震和耐火兩大要求：抗震性：地震時鋼筋受到反復拉壓的強力作用并產生應變。在地震作用下，建筑層間的位移角可達到1/(650?800)。所以，要求鋼筋具有對地震能量的吸收潛力。這個潛力往往以鋼筋所受的最大應力，最大應變和時間的乘積，Omax?Qmax?t來反映。通常對鋼筋提出了高應變低周疲勞性能、應變時效敏感性、冷脆轉變溫度、可焊接性的要求以及強度一塑性配合。耐火性：突發(fā)火災對建筑具有災難性，要求鋼材的耐火性比普通鋼材更勝一籌。鋼材在熱循環(huán)下容易產生以下缺陷：一是屈服強度降低；二是頸縮后受拉桿件的斷面削弱；三是框架幾何變形的影響；四是桿件變形的影響。說到底，是鋼的高溫屈服強度的問題，一般認為200°C以上鋼的彈性模量明顯下降，300°C以上鋼的屈服強度開始下降。為了防止火災給鋼結構造成破壞，提高鋼材自身耐火性，遠比采用防火涂料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面積、減少環(huán)境污染。對耐火鋼的制定標準OS600C13h>2/3O，常溫。低合金耐磨損鋼S600C，13hS什么是低合金耐磨損鋼？兩種材料表面接觸、又有相對滑動時，材料表面就有損傷和耗蝕，例如鐵道的車輪與鋼軌，電動輪翻斗車箱與裝載物，挖掘機的鏟斗與巖體，水電站的高壓水管與含泥沙水流，農機的犁鏵與土壤等情況，鋼材經長時間反復的磨蝕，最終導致破損或失效。這種磨損每年使全世界的鋼材喪失達2000萬噸以上，所以各國都十分重視低合金耐磨損鋼的開發(fā)。鋼材的磨損有以下4種基本類型：一是黏著磨損；二是磨料磨損；三是疲勞磨損；四是侵蝕磨損。低合金耐磨損鋼的開發(fā)，有以下幾個共同的技術要求：采用固溶強化的合金元素，得到強化的基體組織；形成高硬度的碳化物；采取多元素復合微合金化；從增加碳化物的數量、硬度和顆粒尺寸3個方面綜合提高材料的抗磨能力；要求組織穩(wěn)定、表面光潔和內部無缺陷，避免鋼材“自耗”。我國在經濟建設中使用的量大面廣的低合金耐磨損鋼，其產量約在200萬噸左右。常用的低合金耐磨損鋼有以下幾種：履帶板用鋼；推土機刀刃用鋼；挖掘機鏟齒用鋼；犁鏵用型材；耐磨鋼軌；礦用液壓支架和礦柱用鋼；槽幫鋼，等等。低合金耐磨損鋼有哪些品種。其生產工藝流程有什么區(qū)別？低合金耐磨損鋼與焊接高強度鋼有很大的不同，鋼的碳含量有低、中、高之分。鋼材的品種繁多，有板、管、型、絲等產品，以型材為主。板材生產又依硬度等級及合金化程度不同須采取不同的工藝流程生產。其生產流程分以下3種類型：板、管、型材。采用鐵水預處理一轉爐冶煉一爐外精煉一連鑄一軋制一熱處理工藝生產；(2)絲、繩。采用熱軋線材一酸洗一拉絲一制繩工藝生產；鑄件。采用廢鋼感應爐冶煉一造型一精整一熱處理工藝生產。水電站高壓水管用鋼是真正意義上的低合金耐磨損鋼，屬于低碳、可焊接鋼，常用的鋼種牌號有以下幾種：中國的14MnMoVN、14MnMoMnB；美國的ASTMA517一F、A537一A；日本的SM58Q；德國的N—A—XTRA70。焊接高強度鋼什么是焊接高強度鋼？焊接高強度鋼，又叫做可焊接低合金高強度結構鋼，是低合金高強度鋼鋼類的主體。這類鋼有3個基本屬性：較低的碳含量，有良好的焊接性；屈服強度高于普通碳素鋼，作為結構用材時，鋼的屈服強度參與結構的強度設計；以高強度為基礎，根據用途的不同要求，具有不同的特性，如抗時效、抗沖擊、抗韌性撕裂、抗缺口敏感、耐火性，等等。我國的焊接高強度鋼的主要鋼種牌號已納入GB/T1591—94中，由此派生的可焊接低合金高強度專用鋼分類及標準見表1—3。表1—3可焊接低合金高強度專用鋼分類及標準鋼種分類標準鍋爐用鋼GB713—86,YGB741—87壓力容器用鋼GB568l一85,GB6653—86，GB6654-86GB6655—86,GB6479—86，GB3513造船用鋼GB712—88汽車用鋼GB3273—82橋梁用鋼YB/T60—81自行車用鋼GB3647—83,GB3696—83保證厚度方向性能鋼GB5313管材用鋼GB479—86,GB8162—87核能用鋼GB8163—87,YB23l—70艦船用鋼兵器用鋼焊接高強度鋼的合金設計，放在第一位考慮的是鋼的強度，強化機制包括固溶強化、析出強化、細晶強化、位錯及亞結構強化以及相變的組織強化。此5種強化機制的組合，可以生產出屈服強度由295?880MPa不同級別的焊接高強度鋼，以及不同強度和韌性匹配的強韌鋼等級。焊接性是焊接高強度鋼的基本屬性，要求在一定的焊接條件下，容易得到優(yōu)良的焊縫及熱影響區(qū)，具有與母材相當的力學性能和加工工藝性能。提高鋼中焊接性能的有效措施是降低碳含量、降低P、S含量，選用適宜的合金元素。焊接高強度鋼的生產工藝有哪些？普通質量級(A、B級)和優(yōu)質級(C級)，采用傳統工藝流程。即由氧氣轉爐冶煉，連鑄，常規(guī)軋制生產。屈服強度在490MPa以下的特殊質量級(D級和E級)采用優(yōu)化流程生產。即鐵水預處理一氧氣轉爐冶煉一爐外精煉一連鑄一控制軋制+控制冷卻。屈服強度在490MPa以上，特殊質量級(D級和E級)，冶煉工藝保證高潔凈度，軋后選用某種熱處理制度或接某種TMCP工藝軋制，最高屈服強度已達到980MPa級。什么是低合金耐低溫鋼？在0°C?10°C以下使用的鋼，稱為低溫鋼，從學科角度劃分，將低溫鋼分為鐵素體低溫鋼和奧氏體低溫鋼，或分為一般低溫用鋼和超低溫用鋼。低合金耐低溫鋼屬于鐵素體低溫鋼。對于低溫條件下使用的低合金耐低溫鋼，必須滿足下列幾個基本要求：組織穩(wěn)定，不發(fā)生組織變化；良好的焊接性和加工性；工作溫度要高于鋼的韌一脆性轉變溫度；對于某些特殊的工作條件，還要求恒彈性、恒膨脹和恒磁導率等。一般碳素鋼的安全使用溫度在一45C以上，純凈度較高的鋁鎮(zhèn)靜鋼的韌一脆性轉變溫度在一60?一55C，所以這類鋼僅用于環(huán)境溫度不低于一40C的鋼結構，在石油化工領域用于制造液化乙烷(一10C)和液化丙烷(一45C)的設備。低合金鋼的韌一脆轉變溫度在一80?一40C之間，不推薦作為低溫結構用材。但有一類低合金鋼，自20世紀60年代后由我國自行研制，常用來做中、低壓容器和儲罐，已取得了很好的經驗。例如：09Mn2V鋼，適用于一70C；09MnTiCuRE鋼，適用于一70C；06MnNb鋼，適用于一90C；06A1NbCuN鋼，適用于一120C。另一類含鎳低合金鋼，國內外成功用于低溫容器的制造，如：2.5%Ni鋼，正火狀態(tài)，用于液化丙烯(一47.7C)設備；3.5%Ni鋼，正火狀態(tài)，用于液化乙烷(一88.3C)設備；調質狀態(tài)，用于液化乙烯(一104C)設備；5.0%Ni鋼，調質狀態(tài)，用于液化乙烯(一104C)設備；9.0%Ni鋼，調質狀態(tài)，用于液化天然氣(一162C)和液氮(一196C)設備。鋼鐵材料，尤其是鐵素體低溫鋼，溫度降至某個臨界點或某個區(qū)域，就會出現韌性的明顯或突然的降低，因此這類鋼不宜在這個轉變區(qū)間、更不能在此溫度下使用，這個溫度稱之為鋼的韌一脆性轉變溫度，由夏氏V型缺口沖擊試驗或缺口落錘試驗來判定。無限航區(qū)船舶用鋼常以零塑性轉變溫度(NOT)為判據，而油氣輸送管線鋼通常以剪切面積85%的FATT作為韌一脆性轉變的界線，壓力容器用鋼使用的是以50%FATT(Trs)為判據。我國低合金鋼發(fā)展歷程可以劃分為幾個階段？可以劃分為4個階段：第一階段，1957—1969年。這是低合金鋼開發(fā)的初創(chuàng)階段。第一個低合金鋼16Mn鋼與普碳鋼相比，具有高強度、高韌性、抗沖擊、耐腐蝕等特性，它的開發(fā)適應了各行業(yè)產品大型化、輕型化的趨勢，采用16Mn鋼所建造的“東風”萬噸輪，顯示了節(jié)省鋼材、節(jié)約能源和延長產品壽命的優(yōu)越性。1966年召開了全國規(guī)模的第一次低合金鋼推廣應用會議，在計劃經濟條件下宏觀指導低合金鋼的發(fā)展。當年低合金鋼產量為141萬噸，據不完全統計，研制鋼號達345個，其中有54個鋼號納入了11個有關標準中。第二階段，1970—1974年。這一階段，冶金行業(yè)全力進行了鋼種整頓工作，及時總結了開發(fā)中有益的經驗，收集了大量的試驗研究數據，合并和淘汰了一批無法組織批量生產或性能達不到預定指標的鋼號?；ㄙM4年時間的鋼種整頓工作是十分有益的，既減少了開發(fā)的盲目性和無序狀態(tài)，也完善了富有中國特色的低合金鋼體系。第三階段，1975?1983年。這一階段，我國低合金鋼開發(fā)生產和應用等各方面存在的問題很多，積重難返，顯示出了與客觀需求的不相適應，合金資源優(yōu)勢未能轉化為產品優(yōu)勢，產品質量明顯低于國外同類同級產品的實物水平，16Mn、20MnSi、U71Mn3個鋼號占低合金鋼總產量90%以上。第四階段，1984—2005年。這是一個中國低合金鋼的轉型期，從“六五”至“十五”期間，基本上實現了以下4個轉變。1）按國外先進標準生產低合金鋼；2）引進國外發(fā)展成熟的低合金鋼鋼號；3）按國外低合金鋼基礎研究成果，改造我國原有的傳統觀念設計的低合金鋼鋼號；4）跟蹤新型低合金高強度鋼（微合金鋼）的發(fā)展趨勢。經歷這四個階段后，我國低合金鋼的發(fā)展面貌有了極大的變化，大大縮小了與國外低合金鎘先進水平的差距?，F代低合金鋼在發(fā)展過程中有哪些重大進展？自20世紀70年代以來，世界范圍內低合金高強度鋼的發(fā)展進入了一個全新時期，以控制軋制技術和微合金化的冶金學為基礎，形成了現代低合金高強度鋼即微合金化鋼的新概念。進入80年代，一個涉及廣泛工業(yè)領域和專用材料門類的品種開發(fā)，借助于冶金工藝技術方面的成就達到了頂峰。在鋼的化學成分一工藝一組織一性能的四位一體的關系中，第一次突出了鋼的組織和微觀精細結構的主導地位，也表明低合金鋼的基礎研究已趨于成熟，并正以前所未有的新的概念進行合金設計。低合金鋼的現代進展主要表現在以下幾個方面：（1）微合金化鋼基礎研究的新成就。首先，對微合金化元素，尤其是Nb、V、Ti、及Al的溶解一一析出行為的研究取得顯著的成果，這些元素的碳化物和氮化物的形成及其數量、尺寸、分布取決于冷卻過程的形變溫度和形變量，而加熱過程中碳、氮化物的存在及其特性表現在回火的二次硬化、正火的晶粒重結晶細化、焊接熱循環(huán)作用下晶粒尺寸的控制3個主要方面。其次，重視含Nb微合金化鋼、Nb—V和Nb—Ti復合微合金鋼的開發(fā)，據統計幾乎占有1985?2004年間新開發(fā)鋼材品種的51.3%和微合金化鋼總產量的41.5%。近幾年注意到了微量Ti（W0.015%r分有益的作用，Ti的微處理不僅改變鋼中硫化物的形態(tài)，而且Ti%或T^成為奧氏體晶粒內鐵素體晶粒生核的質點，Nb—Ti復合微合金化構成超深沖汽車板IF鋼的冶金基礎，還顯著改善了Nb鋼連鑄的裂紋敏感性。第三，對低碳鋼強化的Hall—Peteh關系式進行了系統總結，對加速冷卻原理做了更深入的研究。人們十分有興趣采用分階段加速冷卻工藝，前期加速冷卻用于抑制鐵素體轉變，后期加速冷卻目的在于控制中、低溫產物的晶粒尺寸和精細結構的組成，從而達到在較寬范圍內調整鋼的強度和強度/韌性匹配。350MPa級高強度鋼：微合金化+熱機械處理，機制為晶粒細化+析出強化。500MPa級高強度鋼：鐵素體+貝氏體、馬氏體，強化機制為晶粒細化、并晶界強化和位錯強化。700MPa級高強度鋼：超低碳貝氏體組織，機制為相變強化+析出強化。工藝技術的進步。頂底復吹轉爐冶煉，鋼的碳含量可控制在0.02%?0.03%，精煉的應用可生產出碳含量在0.002%?0.003%，雜質含量達到＜0.001%S、＜0.003%P、＜0.003%N、＜10X10-6和＜1X10-6H的潔凈鋼。連鑄的成功經驗是低的過熱度、緩流澆注和適宜的二次冷卻，采用低頻率、高質量的電磁攪拌，可以得到均勻的等軸的凝固區(qū)。在再結晶控軋的基礎上，應變誘導相變和析出的非再結晶控軋，以及(Y+a)兩相區(qū)形變，已成為目前控軋厚鋼板生產主要方向。薄板坯連鑄連軋流程和薄帶連鑄工藝的實用化，使低合金鋼生產進入了又一個新境界。低合金鋼合金設計新觀點。首先是鋼的低碳化和超低碳趨勢，例如20世紀60年代X