产品外观设计师必须要知道-高强度合金钢(HSLA Steel)

发布时间:2020-09-22 作者:admin 0
 
产品外观设计师必须要知道-高强度合金钢(HSLA Steel)
 
        高强度低合金钢主要是替代在构造上使用的低碳钢,由于工程结构上使用的钢料大多需要焊接,如果使用高碳钢,容易使焊道在焊接冷却时产生淬火脆化的麻田散铁组织,因此为避免材料因热影响而转劣,必须使用较低含碳量但强度较高的材料,高强度低合金钢就是一此要求而发展出来。
        这种钢料是将少量特殊元素固溶在钢中,尤其是在低碳钢中占绝大部分的肥粒铁基地,使之强化而改变钢的机械性质,增进其机械强度。由于大型结构物焊接完成之后都难以热处理,所以在正常化或是轧延状态就要有高强度,也就是以固溶的方式在制造材料时就已完成强化。

        高强度低合金钢的种类很多,一般抗拉强度必须在50kg/mm2以上,高强度低合金钢的分类通常是以机械性质如:抗拉强度、降伏强度、延伸率等区分,而不是以成份来区分。添加的元素为以Mn、Si、Nb、V、N影响较大,Co、Cr的影响较小。高强度低合金钢由于强度高出普通碳钢甚多,因此对于同样的负荷而言,可以使用较小的断面,因而整体重量也可以减轻。
    使HSLA钢之强度增强的方法,除了加入少量的合金元素,在轧钢厂中经由特殊的轧延及冷却过程中也可以加入。具备良好加工成形性的HSLA钢除了特有的合金元素外,另外还加入有稀土金属元素,例如:Ce、Nb、La等,此外,如: Co、V、 Ti也有效果。制程方面,也可由降低加工硬化的速度或降低对应变速度、微化晶粒等来改进加工成形性。
加工成形性的需求,主要是为了适应诸如:汽车、船舶等结构成形的需要。早期HSLA钢在耐蚀性表现甚佳,但是为了改善加工成形性,因而必须牺牲一些防蚀能力,以换取较佳的成形性,又由于HSLA 钢所做成的机件比由普通碳钢所做成的机件更薄,因此一旦生锈,氧化的锈层会使HSLA钢能承受荷重的断面大受影响。因此需加入像Cu 等能改进大气耐蚀性的元素进行,但由于会增加成本,因此后来的作法,是在HSLA钢之表面镀锌或其他防锈的表面处理,以增加其耐蚀性。
            HSLA钢在汽车工业的应用上,它不但可以取代传统的普通低碳钢,也更可以使用较薄的断面而不致于降低强度、耐蚀性及抗拉强度,目前小汽车所使用的高张力钢板就属于HSLA钢,其厚度约在0.6mm或更厚。其他如:货车、营建机械和其他重吨位车辆皆可使用HSLA钢的薄板或厚板来做车架或车体构件。用于这些用途的HSLA之钢板原大致为1.5mm或更厚。构造用HSLA钢,且可用于沿海之钻油机、电力输送机、火车及船体。