ASTM A352 LCB级：正火回火或液体淬火回火低温碳钢铸件
材料概述
ASTM A352 LCB是专为低温服役设计的碳钢铸件牌号，材料通过正火+回火或液体淬火+回火热处理，保证在-50°F（-46°C）环境下具有足够的冲击韧性（Charpy V型缺口≥18 J）。LCB属于中碳钢铸件（C约0.30%），通过合金元素（Mn, Si, Cr, Ni, Mo, V微量）调控显微组织，在保证铸造工艺性的前提下满足低温韧性要求。广泛用于LNG、液氮、液氧等深冷介质的阀体、泵体、法兰等铸件部件。
主要性能参数
一般物理性能
| 性能项目 |
温度条件 |
数值范围 |
备注 |
| 密度 |
23.0 °C |
7.8 – 7.9 g/cm³ |
中碳钢典型值 |
力学性能（室温，典型热处理态）
| 性能项目 |
温度条件 |
数值范围 |
备注 |
| 夏比冲击能量 |
23.0 °C |
18 J |
-46°C最低要求值，室温通常更高 |
| 弹性模量 |
23.0 °C |
200 – 215 GPa |
中碳钢典型值 |
| 断后伸长率 A50 |
23.0 °C |
24 % |
— |
| 泊松比 |
23.0 °C |
0.29 |
中碳钢典型值 |
| 断面收缩率 |
23.0 °C |
35 % |
— |
| 剪切模量 |
23.0 °C |
75 – 80 GPa |
碳钢典型值 |
| 抗拉强度 |
23.0 °C |
450 – 620 MPa |
— |
| 屈服强度 Rp0.2 |
23.0 °C |
240 MPa |
— |
热学性能
| 性能项目 |
温度条件 |
数值范围 |
备注 |
| 热膨胀系数 |
23.0 °C |
1.32E-5 1/K |
中碳钢典型值 |
| 最高使用温度 |
— |
500 °C |
碳钢典型值，受碳化物稳定性限制 |
| 熔点范围 |
— |
1380 – 1514 °C |
中碳钢典型值 |
| 比热容 |
23.0 °C |
470 – 520 J/(kg·K) |
中碳钢典型值 |
| 热导率 |
23.0 °C |
21 – 52 W/(m·K) |
中碳钢典型值，随温度显著变化 |
电学性能
| 性能项目 |
温度条件 |
数值范围 |
备注 |
| 电阻率 |
23.0 °C |
1.43E-7 – 1.74E-7 Ω·m |
碳钢典型值 |
化学成分（质量分数，%）
| 元素 |
含量范围 |
| 碳 (C) | ≤ 0.30 |
| 铬 (Cr) | ≤ 0.50 |
| 铜 (Cu) | ≤ 0.30 |
| 锰 (Mn) | ≤ 1.00 |
| 钼 (Mo) | ≤ 0.20 |
| 镍 (Ni) | ≤ 0.50 |
| 磷 (P) | ≤ 0.04 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.60 |
| 硫 (S) | ≤ 0.045 |
| 钒 (V) | ≤ 0.03 |
热处理工艺与低温韧性控制
LCB铸件必须经热处理交付，两种路线：① 正火（900–950°C空冷）+ 高温回火（620–680°C）；② 液体淬火（水/油，880–930°C）+ 高温回火（620–680°C）。淬火回火路线组织更细化（回火索氏体/贝氏体），低温韧性更稳定，适合大型、壁厚不均铸件。关键控制点：严格控制P、S含量（P≤0.04%, S≤0.045%），限制Cu、Ni、Cr残余量避免淬火裂纹倾向，回火温度不低于620°C确保碳化物充分球化。低温冲击试验按ASTM A352/A352M规定在-46°C进行，单件最小值≥18 J，三件平均≥20 J。选材建议：LCB成本低于LCC（0.25%C），适合-46°C以上、壁厚≤100mm、非强腐蚀介质的低温铸件；更低温度或更大截面建议升级LCC或LC1/LCC2.
