非調質鋼

非調質鋼是在中碳錳鋼的基礎上加入釩、鈦、鈮微合金化元素，使其在加熱過程中溶於奧氏體中，因奧氏體中的釩、鈦、鈮的固溶度隨著冷卻而減小。微合金元素釩、鈦、鈮將以細小的碳化物和氮化物形式在先析出的鐵素體和珠光體中析出。這些析出物與母相保持共格關係，使鋼強化。這類鋼在熱軋狀態、鍛造狀態或正火狀態的力學性能達到或接近調製鋼，既縮短了生產周期，又節省了能源。

基本介紹

• 中文名：非調質鋼
• 外文名：hot rolled high strength steel
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

簡介

（1）非調質鋼在軋制狀態或正火狀態下使用的高強度鋼。

（2）非調質鋼顯微組織主要是鐵素體和珠光體。

（3）提高非調質鋼強度的方法，主要是通過添加合金元素和軋制，細化組織。常採用對於焊接性影響較小而又廉價的矽和錳作為非調質鋼主要合金元素。通過控制軋制也可細化組織，提高非調質鋼的強度和韌性。

典型鋼種

（1）普通焊接結構用非調質鋼，用途與軟鋼大致相同，包括橋樑、貯氣罐、高壓容器、建築構件、升降機械和土木機械等；

（2）造船用高強度鋼；

（3）煤氣管道用高強度鋼。

非調質鋼是在中碳錳鋼的基礎上加入釩、鈦、鈮微合金化元素，使其在加熱過程中溶於奧氏體中，因奧氏體中的釩、鈦、鈮的固溶度隨著冷卻而減小。微合金元素釩、鈦、鈮將以細小的碳化物的氮化物形式在先析出的鐵素體和珠光體中析出。這些析出物與母相保持共格關係，使鋼強化。這類鋼在熱軋狀態、鍛造狀態或正火狀態的力學性能既縮短了生產周期，又節省了能源。

非調質鋼的力學性能取決於基體顯微組織和析出相的強化。非調質鋼分為熱鍛用非調質鋼、直接切削用非調質鋼、冷作強化非調質鋼和高韌性非調質鋼。熱鍛用非調質鋼用於熱鍛件（如曲軸、連桿等），直接切削用非調質鋼用熱軋件直接加工成零件，冷作強化非調質鋼用於標準件（如螺母等），高韌性非調質鋼用於要求韌性較高的零部件。

規格特性

（1）系列牌號SG4201、SG4203、SG4102、SZ45
（2）規格範圍直徑（mm）：Φ68、Φ70、Φ73、Φ75、Φ78、Φ80、Φ83、Φ85、Φ88、Φ90、Φ93、Φ95、Φ100、Φ103、Φ105、Φ108、Φ110、Φ113、Φ115、Φ120、Φ123、Φ125、Φ130、Φ135、Φ140，一般長度5～7米。
（3）力學性能（熱軋，1/2R處取樣）備註：棒材截面硬度均勻，從心部到皮下硬度差小於30HB。
（4）非調質鋼產品為直接機加工產品，不需熱處理，若經過熱處理會直接影響產品的性能。

套用領域

主要用於製作中大尺寸的軸類件、桿類件等，一般使用範圍如下：

（1）SG4201 機械性能優於整體調質的42CrMo，主要用於製作強度高的桿類件、軸類件，如注塑機拉桿、風（電）機軸等；

（2）SG4203 機械性能優於整體調質的40Cr，主要用於製作桿類件、軸類件，如注塑機拉桿、銷軸，泵軸等；

（3）SG4102機械性能優於整體調質的45，主要用於製作油缸活塞桿（代號740，610）、減速機軸、水泵軸、電機軸等；

（4）SZ45機械性能與整體調質的45相當，主要套用於機械製造業。

套用優勢

（1）與調質的42CrMo、40Cr、45相比，機械性能更好；從心部到邊緣的硬度更均勻，疲勞壽命更長。

（2）大幅降低製造成本：無需調質處理及相關的矯直、運輸。

（3）直接進入機加工工序，製造周期更短，資金占用更少。

（4）非調質鋼為設備小型化或達到更高性能提供更大的設計空間。

（5）非調質鋼是回響政府節能減排要求的新型產品，同時也符合已開發國家的準入制度，使用者更易得到政策支持，並能提高產品國際市場競爭力。

提高非調質鋼強度的方法

提高非調質鋼強度的方法，主要是通過添加合金元素和軋制，細化組織在低合金鋼的範圍內，通過添加合金元素所增加的強度一般與元素的添加量成正比。常採用對於焊接性影響較小而又廉價的矽和錳作為非調質鋼主要合金元素。通過控制軋制也可細化組織，提高非調質鋼的強度和韌性還因為鋼中珠光體有損於鋼的韌性，故在要求高韌性的情況下希望儘量降低鋼中的碳，以減少珠光體量。珠光體量少的低碳鋼叫做少珠光體鋼；碳含量很低以致於完全消除珠光體的鋼叫做龍珠光體鋼，這種鋼顯著改善了鋼的韌性和焊接性。