《表5 国外HSLA系列钢的主要化学成份(质量百分数)》

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《超高强度船体结构钢焊接性的研究现状和趋势》

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超高强度船体结构钢的高强度级别主要通过固溶强化、细晶强化、相变强化并辅以析出强化来实现[6]。国内民用超高强度船体结构钢的C含量（质量分数，以下单位相同）一般为0.05%～0.08%，Mn含量一般为1.0%～1.6%，Cr+Mo含量约为0.5%～1.0%。随着强度级别提高到690 MPa，Ni+Cu含量从约0.5%增加至约3.0%[7～12]。几种不同级别国内民用超高强度船体结构钢的化学成份见表2。国内9系列超高强度舰船用钢的C含量，一般为0.10%～0.15%。随着级别的提高，Mn含量从约1.0%降低至约0.5%，Ni含量从约1.0%提高至约4.5%～5.0%，Cr含量控制在0.5%～1.0%[13～19]。不同强度级别的国内舰船用钢的化学成分见表3。对于国外超高强度船体结构钢（以美国舰船用钢为例），舰船用HY系列钢的C含量为0.08%～0.17%，Cr含量为0.5%～1.5%。当强度级别提高到890 MPa时，Mn含量从约0.2%提高到约0.7%，Ni含量从约2.1%提高到约4.8%[20～25]。表4列出了几种HY系列钢的化学成份。在HY钢基础上改良的HSLA系列钢，C含量为0.05%～0.07%，Mn含量为0.5%～1.0%，Cu含量为1.2%～1.7%，Cr含量为0.5%～0.8%。当强度级别达到690 MPa或以上时，Ni含量达到约3.50%[26～31]。几种HSLA系列钢的化学成份见表5。从表3～5可以看出，超高强度船体结构钢的固溶强化主要由C、Mn和Ni元素贡献，细晶强化由微合金化所形的第二相贡献，相变强化由生产工艺决定，析出强化由基体中时效Cu粒子和细小第二相贡献。