[科普中国]-非调质钢

非调质钢是在中碳锰钢的基础上加入钒、钛、铌微合金化元素，使其在加热过程中溶于奥氏体中，因奥氏体中的钒、钛、铌的固溶度随着冷却而减小。微合金元素钒、钛、铌将以细小的碳化物和氮化物形式在先析出的铁素体和珠光体中析出。这些析出物与母相保持共格关系，使钢强化。这类钢在热轧状态、锻造状态或正火状态的力学性能达到或接近调制钢，既缩短了生产周期，又节省了能源。

简介（1）非调质钢在轧制状态或正火状态下使用的高强度钢。

（2）非调质钢显微组织主要是铁素体和珠光体。

（3）提高非调质钢强度的方法，主要是通过添加合金元素和轧制，细化组织。常采用对于焊接性影响较小而又廉价的硅和锰作为非调质钢主要合金元素。通过控制轧制也可细化组织，提高非调质钢的强度和韧性。1

典型钢种（1）普通焊接结构用非调质钢，用途与软钢大致相同，包括桥梁、贮气罐、高压容器、建筑构件、升降机械和土木机械等；

（2）造船用高强度钢；

（3）煤气管道用高强度钢。

非调质钢是在中碳锰钢的基础上加入钒、钛、铌微合金化元素，使其在加热过程中溶于奥氏体中，因奥氏体中的钒、钛、铌的固溶度随着冷却而减小。微合金元素钒、钛、铌将以细小的碳化物的氮化物形式在先析出的铁素体和珠光体中析出。这些析出物与母相保持共格关系，使钢强化。这类钢在热轧状态、锻造状态或正火状态的力学性能既缩短了生产周期，又节省了能源。

非调质钢的力学性能取决于基体显微组织和析出相的强化。非调质钢分为热锻用非调质钢、直接切削用非调质钢、冷作强化非调质钢和高韧性非调质钢。热锻用非调质钢用于热锻件（如曲轴、连杆等），直接切削用非调质钢用热轧件直接加工成零件，冷作强化非调质钢用于标准件（如螺母等），高韧性非调质钢用于要求韧性较高的零部件2。

规格特性（1）系列牌号SG4201、SG4203、SG4102、SZ45
（2）规格范围直径（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、Φ140，一般长度5～7米。
（3）力学性能（热轧，1/2R处取样）备注：棒材截面硬度均匀，从心部到皮下硬度差小于30HB。
（4）非调质钢产品为直接机加工产品，不需热处理，若经过热处理会直接影响产品的性能3。

应用领域主要用于制作中大尺寸的轴类件、杆类件等，一般使用范围如下：

（1）SG4201 机械性能优于整体调质的42CrMo，主要用于制作强度高的杆类件、轴类件，如注塑机拉杆、风（电）机轴等；

（2）SG4203 机械性能优于整体调质的40Cr，主要用于制作杆类件、轴类件，如注塑机拉杆、销轴，泵轴等；

（3）SG4102机械性能优于整体调质的45，主要用于制作油缸活塞杆（代号740，610）、减速机轴、水泵轴、电机轴等；

（4）SZ45机械性能与整体调质的45相当，主要应用于机械制造业3。

应用优势（1）与调质的42CrMo、40Cr、45相比，机械性能更好；从心部到边缘的硬度更均匀，疲劳寿命更长。

（2）大幅降低制造成本：无需调质处理及相关的矫直、运输。

（3）直接进入机加工工序，制造周期更短，资金占用更少。

（4）非调质钢为设备小型化或达到更高性能提供更大的设计空间。

（5）非调质钢是响应政府节能减排要求的新型产品，同时也符合发达国家的准入制度，使用者更易得到政策支持，并能提高产品国际市场竞争力1。

提高非调质钢强度的方法提高非调质钢强度的方法，主要是通过添加合金元素和轧制，细化组织在低合金钢的范围内，通过添加合金元素所增加的强度一般与元素的添加量成正比。常采用对于焊接性影响较小而又廉价的硅和锰作为非调质钢主要合金元素。通过控制轧制也可细化组织，提高非调质钢的强度和韧性还因为钢中珠光体有损于钢的韧性，故在要求高韧性的情况下希望尽量降低钢中的碳，以减少珠光体量。珠光体量少的低碳钢叫做少珠光体钢；碳含量很低以致于完全消除珠光体的钢叫做龙珠光体钢，这种钢显著改善了钢的韧性和焊接性2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学