實(shí)際應(yīng)用舉例

以伊拉克AL-MENNA 體育場(chǎng)節(jié)點(diǎn)為例：首先，節(jié)點(diǎn)外型復(fù)雜，有五個(gè)聯(lián)接用法蘭，有八個(gè)形狀復(fù)雜的索槽。其次，節(jié)點(diǎn)材料屬于低碳低合金焊接結(jié)構(gòu)碳鋼，此材料使用鑄造工藝可提率、節(jié)約成本。節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品使用環(huán)境特殊，要求使用壽命長(zhǎng)、不易更換、系數(shù)高、抗震。所以材料抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、抗沖擊性能等綜合性能要有嚴(yán)格要求，從而對(duì)化學(xué)成分也有嚴(yán)格規(guī)定。 3.1 G20Mn5QT的熱處理性能

本件含碳量在0.2%左右，在熱處理中達(dá)到正火溫度后，也就是使組織達(dá)到γ相區(qū)，此時(shí)基本組織為γ相或者說奧氏體，隨著溫度降低，組織向α相轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變?yōu)棣凌F，但是Mn和Ni都有擴(kuò)大γ相區(qū)的作用，能使在常溫下獲得奧氏體組織，所以含碳0.2%的鋼通過正火、回火處理后，組織存在相當(dāng)數(shù)量的奧氏體和鐵素體，所以材料具有很好的延伸率和沖擊韌性。Mn、Ni不僅有擴(kuò)大γ相區(qū)的作用，并都有提高強(qiáng)度的作用。鐵素體、奧氏體自身的強(qiáng)度都比較低，都不超過400MPa，但是由于有Mn、Ni、Si的存在，使機(jī)械性能得到改善，強(qiáng)度提高，綜合性能滿足上表要求。

合金元素的存在狀態(tài)有多種：①合金元素以原子狀態(tài)，固溶于鐵素體、奧氏體。②元素部分與碳形成碳化物。③與鋼中的O、N、S化合，形成非金屬夾雜物。④有的元素以游離狀態(tài)存在。本產(chǎn)品的特點(diǎn)是低碳、低硫、低磷。再加Mn、Ni、Si自身特點(diǎn)，所以Mn、Ni、Si在合金組織中的存在形式是以固溶于鐵素體、奧氏體為主。Mn不僅有擴(kuò)大γ相區(qū)，形成無(wú)限固溶體，對(duì)鐵素體及奧氏體均有較強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用，與S形成熔點(diǎn)較高的MnS，可防止因FeS而導(dǎo)致的熱脆現(xiàn)象，降低鋼的下臨界點(diǎn)，增加奧氏體冷卻時(shí)的過冷度，細(xì)化珠光體組織以改善鋼的機(jī)械性能，為低合金鋼的重要合金元素之一，并為無(wú)Ni及少Ni奧氏體鋼的主要奧氏體化元素。Ni擴(kuò)大γ相區(qū)，形成無(wú)限固溶體，在α鐵中溶解度約10%，不形成碳化物，細(xì)化鐵素體晶粒，在強(qiáng)度相同條件下，提高鋼的塑性和韌性，特別是低溫韌性，為主要奧氏體形成元素，并改善鋼的耐腐蝕性能。Si有縮小γ相區(qū)，形成γ相圈作用，在α鐵及γ鐵中溶解度分別為18.5%及2.15%，不形成碳化物，對(duì)提高鋼的綜合性能，特別是彈性極限有利，可增強(qiáng)在自然條件下的耐蝕性。P縮小γ相圈，與S、Mn聯(lián)合使用增強(qiáng)鋼的被切削性，在鋼中偏析嚴(yán)重，增加鋼的回火脆性及冷脆敏感性，但本產(chǎn)品中P、S含量很低，其作用也很低，所以S、P在本產(chǎn)品中的作用可不作討論。