【精品】铌微合金化钢的开发现状及发展趋势.doc

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1、轨微合金化钢的开发现状及发展趋势在过去的10年屮，国际管线工程的工作压力已提高到120baro深海管线要求壁厚超过40mm,管径可能提高到1620mmo当前管线用钢的主流产晶还是标准的X70,用于壁厚1520mm的管子时，它的原始成分足0.10%C,1.55%Mn,0.007%S,0.03%Nb,0.05%V。90年代X70级钢的碳含量和硫含量分别降低到了0.08%和0.005%。为了把强度提高到X80级，同时又不牺牲太多的韧性，就耍增加镒含量，必耍时也可加钳或線以提高钢的淬透性，通过加入化学当量比的钛含量來同定氮，增强觇对奥氏体调节和和转变的影响，得到更多的贝氏体组织。管线钢的开发

2、不只是提高强度。最近儿年高硫化氮含量的新油气III越來越这就要求管线钢有高的抗氮脆性能。要得到高的抗氮脆性能，钢的硫含量必须低于10ppm,形态也必须控制。为得到均匀的组织，一般要使碳含量低于0.05%,同时也要限制猛的含量。近年來，在CBMM公司资助下，国外一些钢铁公司研究开发了适用于高温轧钢工艺的低碳高锐的(0.03%A0.10%Nb)的高韧性，抗硫化氢腐蚀的高强度管线钢。汽车川钢国际“超轻型钢车体'(ULSAB)计划的研究，出界所有生要的钢厂都参耳了这项工作，高强度钢占“超轻钢车体”的60%以上，如下这些钢类都是含觇钢：•低碳IF钢•高强度IF钢•烘烤硬化钢•微合金化高强度钢•

3、双相钢•残余奥氏体钢•复和钢1汽车用热轧钢板a)热轧高强度微合金化钢：是在低碳一猛钢基础上添加0.03%〜0.06%锐作为主要微合金化元素，以晶粒细化和析出强化为主要强化机制的热轧钢带材，屈服强度范围在350-700MPa.对屈服强度大于550MPa、厚度大T-6mm的带钢，贝懦耍在加铠的基础上加钛和帆复合微合金化处理。b)热轧多相钢：这是另…种高强度热轧钢。研究表明，在双相钢(0.1%C,1%〜1.5%Mn,0.1%〜0.5%Si,0%〜1.2%A1)'

4、'添加0.03%锯,配合大累积变形量，利用亚动态再结晶，得到细晶组织的DP钢，强度可提高约1OMPaoc)热轧和变诱导塑性TRI

5、P钢：是这个多和家族的另一新成员。研究表明,在原TRIP钢典型成分(0.2%C,0.3%〜1.5%Si,1.0%〜1.5%A1)基础上,添加少量的锯可使热加工在低于再结晶停止温度以下进行。2汽车川冷轧钢带a)冷轧高强度微合金化钢：轿车车休用钢的屈服强度大于280MPa,特别是人于340MPa的带钢多采用锐微合金化钢为主。b）冷轧无间隙原了IF钢（或ULC钢）:为了得到IF钢，残余的碳必须用町形成稳定碳化物和氮化物的合金元素如钛和觇來固定。另外，仅川钛固碳，还对钢的深冲性能和点焊性能也有不利影响。钛锯复合固碳克服了上述缺点,因此Nb—Ti复合加入的合金设计越來越受到欢迎。具有高Lank

6、ford值（r值）和应变强化值的高强度IF钢一•般只加锐

7、古

8、碳。同吋，觇的加入产生细晶强化，得到更高屈服强度。c）冷轧多相钢：DP钢最初也不加锐，后来研究证明在DP钢屮加锐可以细化晶粒，提高钢的延伸性。d）冷轧TRIP钢：研究表明，锯在室温温度可保持奥氏体的稳定性，并提高奥氏体屮碳的富集程度保证奥氏体的稳定性。同时，锯的加入又使晶粒细化，每0.01%的觇约提高屈服强度15MPao高强度焊接结构钢在热机械处理TMCP的高强度结构钢的生产屮，锯是首选的微合金化元素。近年來热轧钢板和卷板以及淬火+冋火高强度含規钢（屈服强度最小可达690MPa）扩大了应用范围。除了添加N—V钢，也使用N—

9、Ti、Nb—Mo-Ti、Cr—Mo—Nb—Ti的钢，以获得更高的强度，同时与其它性能相匹配。研究开发强度级别在690MPa甚至960MPa屈服强度的直接淬火钢表明，高达0.1%Nb的微合金化菲常有优势。这个结果还有可能使含铠HSU钢进入常规高碳淬火冋火钢的领域。高强度结构型钢2001年，结构型钢的生产开始釆用控制轧制和在精轧后加速冷却新工艺技术。如由Arbed设计了“分级水冷系统”（WSC）,可以减少或消除在凸缘宽度方向上及凸缘和较厚型钢的幅板间的温度差，因此保证力学性能均匀。另一种是“淬火一自冋火”加速冷却系统（QST）o较理想的工艺路线是把WSC和QST结合起來。这些新的工艺允许

10、使用较低的碳含量，从而改善了钢的韧性和焊接性。按照需要的强度水平，加入(0.01%—0.05%)Nb或Nb(0.04%)+V(0.06%—0.10%)补偿由于降碳造成的强度损失。80年代，美国钢铁业发展了近终形连铸含铠结构型钢/梁的技术，并已商业化。祝作为微合金化元素在长型钢材屮的应用到上世纪80年代以后，冶金和材料专家们根据锯的物化特性将觇在板带材的物理冶金的知识应用到棒线材，型材，锻件和铸钢等的工程用的热处理钢材上，进一步扩大和发展了锯应用科学与技术。