ASTM A875 SS Grade 340 Class 3 低碳钢：优化韧性的结构钢性能详解

概述

ASTM A875 SS Grade 340 Class 3 为结构钢系列 Class 3 牌号，屈服强度 340 MPa，抗拉强度 480 MPa，延伸率 12%。与 Class 1 相比，该钢级显著降低磷含量 (0.04% vs 0.20%)，并调整微合金元素 (无 Ti、V、Nb 含量差异)，旨在提升低温韧性和焊接性，适用于低温服役结构、压力容器等关键部件。

主要性能参数

一般性能

性能	测试温度	数值范围	备注
密度	23.0 °C	7.8 – 7.9 g/cm³	低碳钢典型值

力学性能

性能	测试温度	数值范围	备注
弹性模量	23.0 °C	200 – 215 GPa	低碳钢典型值
延伸率 (A50)	23.0 °C	12 %
泊松比	23.0 °C	0.29	低碳钢典型值
剪切模量	23.0 °C	82 GPa	低碳钢典型值
抗拉强度	23.0 °C	480 MPa
屈服强度	23.0 °C	340 MPa

热学性能

性能	测试温度	数值范围	备注
线膨胀系数	23.0 °C	1.32×10⁻⁵ – 1.38×10⁻⁵ 1/K	低碳钢典型值
最高使用温度	–	500 °C	碳钢典型值
熔点	–	1480 – 1526 °C	低碳钢典型值
比热容	23.0 °C	465 J/(kg·K)	低碳钢典型值
热导率	23.0 °C	25 – 93 W/(m·K)	低碳钢典型值

电学性能

性能	测试温度	数值范围	备注
电阻率	23.0 °C	1.43×10⁻⁷ – 1.74×10⁻⁷ Ω·m	碳钢典型值

磁学性能

性能	数值	备注
居里温度	770 °C	低碳钢典型值

化学成分 (质量分数 %)

元素	含量
碳 (C)	0.25
铬 (Cr)	0.15
铜 (Cu)	0.20
钼 (Mo)	0.06
镍 (Ni)	0.20
铌 (Nb)	0.008
磷 (P)	0.04
硫 (S)	0.04
钛 (Ti)	0.03
钒 (V)	0.008

Class 1 vs Class 3 关键差异：Class 3 将 P 从 0.20% 大幅降至 0.04%，S 保持 0.04%，Ti、V、Nb 含量相同。低磷设计显著改善冲击韧性与焊接冷裂倾向，是低温或动载结构的优选。

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