高強度低合金鋼(High-strength low alloy steel)是一種含碳量和合金元素都低,但強度高,相對便宜的鋼。它的機械性能和抗腐蝕能力都比碳鋼的好。
這種鋼的含碳量在0.05-0.25%之間以保持其成形性和可焊性好。其它的合金元素有高達2.0%的錳和少量的銅,鎳,鈮,氮,釩,鉻,鉬,鈦。鈣,稀土元素或鋯(1)。
加銅,鈦,礬和鈮是為了加強強度:為了改變碳鋼的微結構;在一般的碳鋼中,鐵素體-珠光體相聚在一起,這些元素加入後,可使幾乎純的鐵素體彌散有很細的碳化物,並可使晶粒細化而增加強度。所增加強度在36,000-86,000psi之間,由於高強度低合金鋼的高強度和韌性,製造過程比碳鋼需多花25-30%能耗。
加銅,矽,鎳,鉻和磷是為了增加鋼的抗腐蝕能力。加鋯,鈣和稀土元素是為了控制含硫顆粒的形狀,它可增加成形性。由於高強度低合金鋼都有定向靈敏性,沿顆粒的縱向和平行方向試驗時,成形性和衝擊強度可變化很大。經含硫顆粒形狀控制後,定向性可大大減少。
高強度低合金鋼的典型套用在大型結構中;如;汽車,拖拉機,起重機,橋樑,過山車等;以及其它有大應力的結構,或需要好強度/重量比率的工程(2)。在相同強度下,高強度低合金鋼平常比碳鋼輕20-30%。由於它缺少珠光體,也能抗生鏽。
參考文獻
(1)Degarmo,E.Paul et al.(2003),Materials and Processes in Manufacturing(9th ed.).Wiley, ISBN 0-471-65653-4
(2) Oberg,E,et al.(1996),Machinery's Handbook(25th ed.),Industrial Press Inc