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1、第1期总第167期冶金丛刊Sum.167No.12007年2月METALLURGICALCOLLECTIONSFebruary2007超级钢的开发应用现状及未来展望张学锋张方郭芳芳(昆明理工大学)摘要超级钢是近年来钢铁新材料研究的热点问题,本文综述了超级钢的研发、应用及其未来的进展情况。关键词超级钢;应用;开发中图分类号:TG142.7;F407.3文献标识码:A文章编号:1671-3818(2006)01-0042-03DEVELOPMENTANDAPPLICATIONOFULTRA2STEELANDITSPROSPECTZhangXuefen
2、gZhangFangGuoFangfang(KunmingUniversityofScienceandTechnology)AbstractUltra2steelhasbecomeahotstudyfieldinrecentyears.Development,applicationandpros2pectofultra2steelweresummarizedinthepaper.Keywordsultra-steel;application;development1前言CP工艺在实验室中,晶粒尺寸可达到几个微米,但在实际工业生产中,所得钢的晶粒尺
3、寸小于50μm,百多年来,钢铁一直是机械制造业的基础,作为最小可达10μm。结构材料,它的主导地位在未来很长一段时期内仍2.1.2新一代钢铁材料不可被替代。但钢铁工业的发展引发了资源、能源新一代钢铁材料的主要特征是:在充分考虑经和环境问题,在国外被称为夕阳工业。它面临着前济性的条件下,钢材具有高洁净度、超细晶粒、高均所未有的机遇和挑战。最现代的钢板和钢管生产制匀度的特征,强度比常用钢材提高一倍,钢材使用寿造技术已达上限,二十一世纪,人们对钢铁材料的性命增加一倍。高洁净度是指S、P、O、N、H元素的总能及使用寿命提出了更高的要求,因此开发既具有[1
4、]含量小于0.008%,这样不但可提高钢材原有的性“双倍强度和寿命”又具有“易回收性”的超级钢,能,有时还可赋予钢材新的性能。超细组织是指晶比任何时候都显得紧迫和必要。粒尺寸在0.1～10μm之间,细化晶粒是唯一能提2超级钢概述高强度而不降低韧性甚至提高韧性的方法。高均匀2.1分类度指的是成分、组织和性能很均匀,波动范围很小。传统细晶粒钢的晶粒尺寸通常在100μm以在钢的化学成分-工艺-组织-性能的关系中,强下。随着冶金技术和生产工艺的不断进步,细晶的调了组织的主导地位,即其超细的微观组织表现出尺寸不断缩小,甚至达到了微米,超细晶粒钢不包括优异的
5、综合性能。传统细晶钢,按超细晶粒钢发展进程和其尺寸大小,2.2化学成分和冶金特点可分为以下几类。细晶钢具有低碳和低碳当量以及低的杂质含2.1.1TMCP钢量,不仅有益于其焊接性,同时也有利于改善钢的其控轧后立即加速冷却所制造的钢,称为TMCP它性能,如焊接接头中HAZ和母材的韧性以及对氢(Thermo-MechanicalControlProcess)钢。利用TM2致裂纹(HIC)、硫化物应力腐蚀裂纹(SSCC)的抗力作者简介:张学锋(1972-),男,硕士研究生,主要从事材料加工过程控制及质量管理方面的研究1©1994-2007ChinaAca
6、demicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第1期张学锋等:超级钢的开发应用现状及未来展望·43·等。细晶钢中也含有少量的Nb、V、Ti等微合金元1997年日本首先启动了“超级钢基础研究”十素,其主要目的是为了形成碳、氮化合物,从而有效年计划。1998韩国启动了“二十一世纪高性能结构防止晶粒长大。由于细晶钢低的S、P、N元素含量钢”计划。2001年欧盟启动了“超级晶粒钢开发”计和控制加入的微合金元素,其氮化物形成元素的存划。2002年美国在钢
7、铁研究指南中公布了两个新在将使自由氮降低,减小了时效影响,有利于韧性的一代钢铁材料开发项目。但到目前为止,大多数仍改善。处于实验室研究阶段,未见大规模工业应用报道。生产高洁净度、高均匀度的细晶钢的冶金特点3.2中国超级钢研发现状主要是针对如何提高其洁净度,即减少S、P、N、O和我国钢产量自1996年以来一直稳居世界第一,H等元素的含量。其冶金和生产工艺技术已有很大在世界上奠定了钢铁大国的地位。但在钢铁品种质的进步。由“分段精炼”这一思想而建立的铁水“三量方面,我国与世界先进水平仍有很大差距,沿用了脱”(脱硅、脱硫和脱磷)工艺和转炉少渣冶炼工艺几十
8、年的钢种体系急需更新换代。在此国内外背景发展到为满足石油管线钢抗H2S腐蚀的要求,确立下,1998年在国家重点基础研究发展规划项目“97
