海洋平台用钢的研发生产现状与发展趋势

介绍了国内外海洋平台用钢发展现状,总结出海洋平台用钢生产的主要特点,对传统海洋平台用钢的成分、工艺、组织、性能特征及其局限性进行了分析,提出了开发"Mn/C"合金化新型高强韧海洋平台用钢的发展思路,对海洋平台用钢今后的发展趋势加以展望。鉴于我国高级别海洋工程用钢与国外相比仍存在一定的差距,关键产品还依赖于进口,今后应重点研制屈服强度为690 MPa级的海洋平台用高强韧钢。     

E36级海洋平台用钢的试制

介绍了韶钢E36级海洋平台用钢产品试制的情况.通过合理的铌、钛、镍微合金化的成分设计,结合洁净钢的冶炼、合理的轧制冷却工艺、正火热处理工艺,成功轧制了60 mm E36-Z35海洋平台用钢板.该钢板从表面至心部组织均匀,晶粒度达到了9.5级,强韧性、厚度方向性能满足船规要求.研究结果表明:韶钢成功试制了以正火状态交货的...     

沙钢研究院成功研发F460～690级超高强度船板钢

江苏省（沙钢）钢铁研究院成功开发F460~690系列高强度船板钢。该成果已申请发明专利5项,在国内外著名权威学术杂志上发表论文7篇。F级高强韧大厚度船板钢是未来船体结构和海洋平台用钢的重要发展方向。为此,研究院压延加工研究室就＂F460~690系列高强度船板钢＂课题进行立项,并开展了系列研发工作。     

420 MPa级耐候桥梁钢用焊材熔敷金属强韧化规律

 为了研发与420 MPa级耐候桥梁钢综合性能相匹配的焊材,研究了3种不同质量分数硅、锰的熔敷金属的组织和性能变化规律。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电化学测量等手段全面分析了硅、锰质量分数对熔敷金属强韧化规律和耐蚀性的影响。结果表明,当熔敷金属中硅质量分数为0.32%时,锰质量分数从1.34%减至1.05%,抗拉强度降低5%,冲击韧性提升40%;锰质量分数为1.05%时,硅质量分数从0.34%减至0.20%,抗拉强度降低2%,冲击韧性提升24%。冲击韧性的提升归因于柱状晶区和再热粗晶区内的先共析铁素体(含侧板条铁素体)占比减少,针状铁素体增加,M-A组元尺寸减小,从而裂纹扩展路径更加曲折,裂纹扩展功增加。同时,各熔敷金属与试验用耐候桥梁钢自腐蚀电位差均小于20 mV。由此,实现了强韧性、耐蚀性与试验用钢相匹配。     

690 MPa级ULCB熔敷金属组织与强韧化规律

 采用传统的高强钢焊接材料焊接690 MPa级低碳铜沉淀强化钢时,仍需严格控制热输入、预热温度、层间温度,这使得低碳铜沉淀强化钢的优良性能和可节约生产成本的优势得不到很好地发挥。通过采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征方法,研究了不同质量分数的Si/Mn/Ni配比对690 MPa级超低碳贝氏体(ULCB)熔敷金属的组织及强韧性能的影响,为690 MPa级低碳铜沉淀强化钢配套的焊接材料的工程化应用提供一定的技术支持和积累。结果表明,690 MPa级超低碳贝氏体(ULCB)熔敷金属组织主要由板条贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体组成。当Si质量分数为0.16%、Mn质量分数为1.46%时,熔敷金属组织细化,冲击韧性得以提升,但Si含量过低易使贝氏体铁素体呈块状,导致韧性提升有限。而当Si质量分数为0.29%、Mn质量分数为1.02%时,Ni含量增加,贝氏体铁素体板条呈细长条状,显微组织相互交错分布,使熔敷金属冲击韧性显著改善。相变位错强化受贝氏体开始转变温度(B_s)影响,这是影响ULCB熔敷金属强度的主要原因。ULCB熔敷金属中夹杂物主要分布在贝氏体铁素体的板条亚结构间,少量成为针状铁素体的形核质点,促进针状铁素体形核,因此,对熔敷金属中的夹杂物进行控制,可进一步发挥超低碳贝氏体熔敷金属的潜力,提高其韧性。     

Fe-Mn-Al-C系奥氏体基低密度钢的研究进展

轻量化且高强韧化已成为汽车用钢的主要发展方向.在不同类型的轻质钢中,FeMn-Al-C系奥氏体基低密度钢因具有更高的比强度和良好的塑韧性备受研究者们青睐.从成分体系与力学性能、多种强韧化机制、不同变形机制及工艺调控等方面总结了Fe-Mn-Al-C系奥氏体基低密度钢的研究进展,重点阐述了奥氏体基低密度钢中特有的B2相以及...     

10.9级螺栓用非调质钢强韧化机理研究

分析了几个试验钢热轧和冷拔态显微组织与机械性能之间的关系。试验钢包括低碳贝氏体钢和低碳铁素体珠光体钢两类,试验结界表明贝氏体钢能够达到10.9级指标。其成分特点是:低碳高锰硼钢加钒钛微合金化,显微组织为粒状贝氏体,具有极佳的冷拔延伸性能。     

海洋工程用屈服强度550MPa级中厚板的研制开发

主要介绍舞钢海洋工程用屈服强度550 MPa级钢板的研制过程,通过试验分析不同淬火温度在低成本成分设计条件下对组织和性能的影响。结果表明,舞钢采用低成本成分设计、控轧控冷加合适调质工艺生产的12～50 mm厚钢板,强韧性匹配良好,其性能完全符合船级社规范要求,产品广泛应用于海洋钻井平台结构部件的制造。     

新型低密度高强高韧热轧层状钢研发

 鉴于能源短缺与高安全性要求,钢铁材料的低密度化与高强韧化成为高强钢的研发热点。大量报道证明,铝等元素合金化可以显著降低钢材密度,层状复合组织大幅度提高钢铁材料的韧性。在介绍国内外传统等轴晶粒高强韧钢、层状复合钢铁材料及低密度钢研发结果的基础上,提出了Fe-Al-Mn-C低密度双相钢的低中等合金质量分数（4%～12%）的合金化设计和高温铁素体和奥氏体的几何扁平化组织调控思路,制备出具有铁素体与马氏体相间排列的层片复合双相钢组织结构的高强韧钢研发思路。初步研究结果证明,层片双相钢的组织结构设计是可行的,实现了钢铁材料的高强度化（抗拉强度为1 000～1 500 MPa）、低密度化（6.5～7.5 g/cm3）和高韧性化（室温V型冲击韧性为200～400 J）,突破了传统等轴结构材料的强韧化机制制约,形成了新型层状复合结构强韧化的钢铁材料研发方向。强调未来需要对层片双相钢材料进行深入研究,以实现对化学成分、层片组织结构参数与材料强度、韧性和材料密度关系的定量研究,深入探讨低密度层状双相钢的层状组织调控机制及其强韧化机理,为未来高强韧金属材料研发及应用开辟出创新发展方向。     

E690级海洋结构特厚高强度钢板的试制

介绍新钢E690级特厚海洋结构钢试制情况。通过优化成分设计,采用高温再结晶区大压下轧制加合理的调质处理,成功生产出特厚115mm的E690海洋结构高强度钢。对比同一类型同一级别新日铁HT780钢的化学成分、力学性能和组织形貌等情况,结果表明:新钢从各方面已基本具备生产特厚海洋平台结构钢能力,还需对成分设计、炼钢和连铸技术等方面进行改进。     

控轧控冷工艺参数对不同微合金体系的460 MPa级高强韧海工钢板组织性能的影响

试验分析了控轧控冷工艺参数对不同微合金体系的460 MPa级高强韧海工钢板组织性能的影响。试验结果表明：Nb、Ti微合金化的基础上加入适量的Ni元素能改善钢的强度和韧性,尤其是钢在低温下的冲击性能;采用大的压下量即第二阶段的轧制总压下率一般应略大于70%,有助于钢的晶粒细化,获得组织类型为多边形铁素体+准多边形铁素体+针状铁素体+粒状贝氏体和一些弥散的分布的珠光体和残余奥氏体,进而改善钢的最终性能。     

8.8级高强度螺栓用非调质钢的强韧化

本文介绍了8.8级高强度螺栓用LF10MnSiTi非调质钢强韧化方面的一些研究结果。细小的碳氮化物[Ti(C,N)]析出产生的沉淀强化作用以及Mn,Si的固溶强化可使热轧态的LF10MnSiTi钢具有σ_b≥600MPa的强度;低的含碳量和因加Ti使钢获得的细晶组织,使该钢具有良好的塑韧性,热轧态下δ_5>15％,ψ>60％;冷拔加工后的位错强化可使该钢的强度得以进一步提高,达到8.8级螺栓产品的强度要求。     

热处理工艺对690 MPa级高强度结构钢性能的影响

研究了直接淬火、再加热淬火工艺下690 MPa级高强度结构钢的组织结构特征及其经630 ℃回火后性能的差异.结果表明,采用直接淬火加回火工艺,钢板具有更好的强韧匹配及耐回火性能.     

低成本海洋平台用钢E420的研制与开发

作为1种低成本生产E420级别海洋平台用钢的工艺路线,采用添加少量微合金元素的成分设计,利用超快冷技术,有效控制冷却过程以改善钢材的微观组织。采用以上工艺试制的50mm海洋平台钢板,获得了良好的综合力学性能,屈服强度大于445MPa,抗拉强度大于578MPa,-40℃冲击功大于200J。     

超级强韧钢铸轧薄带的强韧化机理与制备技术

研究证明,采用薄带铸轧技术是生产超级强韧钢的有效途径。探索了铸带在后续热轧过程中的组织演变机理,并以此为基础,通过开发孪晶强韧化钢的薄带铸轧及后处理制备技术,确定了孪晶强韧化钢薄带生产的最优工艺。通过拉伸实验对孪晶强韧化钢的抗静延迟断裂性能进行了研究,分析了不同化学成分及晶粒尺寸对抗静延迟断裂性能的影响,认为添加V、Re元素可有效提高TWIP钢延迟断裂时间。     

高强度海洋平台用钢国内外标准概述

对深海及浮动海洋平台所需屈服强度在410-690MPa别的海洋平台用钢的国内外标准情况进行了分析对比,并对国内开发情况进行探讨分析,为国内相关标准的制定提供参考。     

海洋平台用钢使用情况

<正>海洋平台用钢的强度一般不低于360MPa,钢板主要为360MPa级,少量为400 MPa级和极少量和超高强度船板。海洋平台用钢质量等级分为D、E、F级,以D、E级为主。海洋平台用钢板宽度规格一般为3000~4000mm,厚度规格一般在100mm以下。厚度为10~40mm的钢板用量约占60%,厚度为40~     

屈服强度355 MPa级热轧汽车桥壳用卷板开发

文章采用中碳、高硅的成分设计及控轧控冷工艺在包钢2 250 mm热连轧生产线已成功开发出屈服强度355 MPa级热轧汽车桥壳用卷板,该钢强韧性匹配良好,具有良好的冷弯性能,能够满足汽车桥壳生产厂家的使用,实现了包钢桥壳用卷板产品的小批量生产和供货,为后续更高强度级别钢种的开发奠定基础。     

超高强韧油井管合金设计与高强韧机制

 为了揭示1 000 MPa级低碳加铌钒钛微合金钢的高强韧机制,研究了S1(w(C)=0.09%)与S2(w(C)=0.17%)两种合金成分的油井管钢成分-工艺-组织-性能关系。试验表明,两种成分试验钢经水淬后的组织分别为板条贝氏体加少量马氏体和马氏体加少量贝氏体的复相组织。两种成分钢经过450~600 ℃、30 min的中温回火后,组织中均出现碳化物析出,且S1试验钢回火后的屈服强度基本不变,抗拉强度下降了约70 MPa,S2试验钢回火后的屈服强度与抗拉强度迅速升高170 MPa左右。溶度积公式的计算结果表明,两种钢的水淬组织中铌、钛元素析出彻底且析出物的体积分数都很小,因此回火铁素体基体中的VC析出强化对S1试验钢回火后屈服强度保持不变以及S2试验钢回火后屈服、抗拉强度提高起到重要作用。     

工程机械用Q690D钢板焊后中心开裂原因及改善

为找出Q690D钢板焊后中心开裂原因,对取样板进行了成分、组织、气体、低倍和夹杂物分析,结果显示,钢中氢和氮异常,气体含量偏高。除按标准要求对取样板进行常规拉伸、冲击试验外,同时进行了Z向拉伸检验。整体结果表明,钢板强韧性能良好,但Z向性能较差。通过Z向断口观察,出现大量孔洞及浮云状组织,为钢中气体含量高所致,同时也是造成Q690D焊后产生中心裂纹的根本原因。经采取工艺改进措施后,钢中气体含量降低,铸坯质量提升,钢板各项性能优异。