耐候钢的现状与开发

耐候钢是铁路车辆和汽车等工业急需钢材品种。本文综述了国内外耐候钢的开发现状与今后的发展方向,对我们开发研制耐候钢,大有裨益。     

经济耐候钢

从耐候钢发展的角度总结了在我国７个试验点１７种钢的４年大气腐蚀试验结果。材料包括最常用的碳素钢，低合金钢及低合金耐候钢。环境包括亚热带，温带，工业性，海洋性，干燥环境及湿热环境等各种典型环境。通过分析合金元素对耐候性的影响，探讨了发展耐候钢新的可能途径，从面出了经济耐候钢的概念，并作了进一步探讨。     

铌钛微合金化耐候钢Q355NH的开发

通过120t顶底复吹转炉-120tLF精炼-板坯连铸-3500轧机工艺路线,成功开发了国标耐候钢Q355NH。通过微合金化的成分设计方案、控制钢水纯净度,采用合理的轧制和冷却工艺,得到钢质纯净、组织细化的钢板,各项力学性能良好,产品质量完全符合GB/T 4171-2008。     

屈服强度500MPa级高强度高韧性耐候钢的研制

采用低碳+复合微合金化的方法,通过Cu-Ni-Cr-Si的成分体系增强耐候性能,结合新一代控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺,成功研制出厚度达32 mm、屈服强度500 MPa级的高强度高韧性耐候钢板.试验钢板具备高强度、高的低温韧性、优异的焊接和良好耐腐蚀性能,其组织为细小的针状铁素体.     

耐候钢及其表面处理技术的开发

在分析了铜、磷、铬、镍等元素对耐候钢耐蚀性的影响、耐候钢新的发展趋势以及使用中存在的问题等的基础上,介绍了耐候钢表面处理技术的开发.使用前对其实施有效的表面稳定化处理,借助改性涂层对早期耐候钢新鲜表面的保护以及使涂层中的改性组分与耐候钢表面发生作用而尽早形成保护性锈层,从而抵御海洋气候及工业性大气对耐候钢基体的侵蚀.     

耐候钢的成分特点及生产工艺

从耐在气腐蚀性、强度和焊接性等方面对耐候钢的成分设计特点进行了综述，同时对耐候钢的生产、检验和使用也作了阐述。     

大气腐蚀下耐候钢的初期行为规律

 研究了耐候钢在40 ℃ 和100%RH高温高湿环境中初期大气腐蚀行为规律。结果表明,耐候钢初期大气腐蚀行为符合幂函数规律,随着Cu含量的增加,代表腐蚀发展趋势的n值减小,说明Cu有助于减缓耐候钢的腐蚀发展趋势。通过SEM扫描电镜和显微激光拉曼光谱分析模拟大气腐蚀初期腐蚀产物的形成和发展得知,在大气腐蚀初期,腐蚀产物形貌为团状和链状,团状腐蚀产物主要由γ Fe2O3和γ FeOOH构成,而链状腐蚀产物为α FeOOH。     

BNQ系列冷轧耐候钢的耐蚀性能

通过大气腐蚀试验、室内加速腐蚀试验、电化学测试和锈层分析，研究了ＢＮＱ系列冷轧耐候钢的耐腐蚀性能。结果表明不仅有低的腐蚀率而且有好的耐锈稳定性和适应性。并详细讨论了该钢种具有高耐候性的原因。     

Development of JG785E High Strength High Toughness Steel Plates

A high strength structure steel plate --brand JG785E, which with more than 690MPa yield strength ,more than 47 joules toughness at minus 40℃ has been developed by Jigang of Shandong Steel Group P. R. China. The steel plates can be easily welded in engineering structure due to its lower carbon equivalent value. The maximum thickness of heavy plate is 50.88mm (2 inch), the yield strength is 710-860MPa, the toughness of steel plate is 139~336J at the temperature of - 40℃ . The microstructure of steel plate is lower carbon Bainite. The main solid dissolve elements are silicon and manganese. All parameters of reheating, rolling and accelerating cooling are controlled strictly. This TMCP procedure can ensure to get better mechanical properties of steel plates, and to keep the market competitive power and lower cost of manufacture. The cleanness of steel is high by refined in ladle furnace (LF), the contents of P and S is lower. It is the low carbon Bainite microstructure that possesses the high strength, excellent lower temperature toughness and better weld-ability without preheat process. The JG785E is typical brand of the Jigang’s high strength steel brands as the S690QL conforms to EN10025-6 and as the ASTM A514M conforms to USA quenching and tempering steel specification.     

Nb、V微合金化细晶高强韧性钢板 JG590生产工艺开发

利用低硫铁水,钢包内充分脱氧,以铌钒复合微合金化、钢包底吹氬LF精炼处理、钢包喂线和严格的控温轧制技术,以较低的成本批量生产出6～40 mm厚规格合格的590 MPa级高强钢,技术性能指标满足用户提出的要求,济钢探索开发出高强钢新的生产工艺途径。     

高性能耐候桥梁钢的开发及应用

采用低碳及合金化成分设计,利用TMCP+回火工艺,开发出HPS 485W耐腐蚀桥梁钢.利用拉伸、冲击、弯曲、扫描电镜和EBSD等手段,研究了钢板的组织和性能.结果表明,HPS 485W熔炼成分、钢板探伤、耐大气腐蚀指数(I值≥6.5)及力学性能均满足标准要求,组织为铁素体和贝氏体,铁素体含量达到62.7％,平均晶粒尺寸仅为2.95μm,保证钢板具有良好的抑制裂纹扩展的能力以及桥梁结构长期服役的安全性.     

高韧性B级管线用钢的开发

针对国内外长输管线的发展需要,梅钢对高韧性管线用钢的成分及工艺进行了优化调整。结果表明：实物质量达到国际同类产品的一流水平,解决了高韧性B级管线用钢长期依赖进口的难题,实现了管线钢产品的更新换代,对推进国产化生产具有现实意义。     

超大输入热量焊接部位韧性优良的建筑结构用厚钢板的开发

川崎制铁公司开发了大输入热量焊接部韧性优良的建筑用MAC325C-AD(YP 325MPa以及MAC355-AD(YP355MPa)级钢，作为抑制了上贝氏体(B)的铁素体(F) 珠光体(P)组织，在SAW(埋弧焊)和ESW(电渣焊)等输入热量≥40kJ／mm的超大热量范围，实现了HAZ的高韧性化。为了使钢具有细小的F P组织，在降低碳当量(Ceq)和有效利用TiN促进F形成的基础上，生产了0．08％C和Ceq-0．34％的60mm厚板。钢板母材性能满足了MAC355C规格要求；用开发钢进行了SAW和ESW超大输入热量焊接，对其焊缝韧性进行的评价结果表明，所有部位均满足了冲击功≥70J的要求。     

高强度高韧性X80管线钢的研制与应用

由于长距离高压油气输送的需要,高强度高韧性管线用钢得到迅速发展.宝钢在完成"西气东输"工程用X70管线钢后,进行了更高强度级别X80管线钢的研制.现就宝钢X80管线铜的研制和应用情况,X80管线钢的成分、工艺、组织、性能和制成φ1 016×15.3 mm螺旋焊管性能进行论述.合理的成分配合最佳的控轧控冷工艺,是X80管线钢获得具有针状铁素体微观组织和高的冲击韧性、优良的低温抗动态撕裂能力的关键.     

管线用高强韧性宽厚钢板的开发

本文回顾了舞钢高强韧性管线用宽厚钢板的研制开发过程，并结合生产工艺，对钢板性能作了全面分析，指导了钢管线钢的生产。舞钢X70级管线钢有较高的断裂韧性、良好的可焊性以及抗SSCC、HIC性能。舞钢正在进行技术改造，以进一步改善组织，提高性能、满足西气东输要求。     

高韧性X65管线钢板的开发与生产

介绍了济钢中厚板厂供泰国某管道工程X65管线钢开发生产情况,采用低碳Mn Nb Mo Ti的合金系针状铁素体钢成分设计,配合洁净钢冶炼以及合理的板坯加热、轧制冷却工艺,生产出的X65管线钢板具有较高的强度,良好的低温韧性以及止裂性能。     

晶内铁素体型高强韧性微合金非调质钢的进展

晶内铁素体型微合金非调质钢成分一般为(%):0.2～0.4C,0.2～0.8Si,1.0～1.7Mn,0.05~ 0.15V,采用再结晶锻造或轧制、控制相变区间冷却速率以促进形成细小弥散的晶内铁素体组织是提高铁素体 -珠光体型微合金非调质钢强韧性的重要手段。选择合适的脱氧工艺,获得一定组成的细小、弥散的氧化物, 使之成为MnS、VN和V4C₃ 等的析出核心,利于晶内铁素体析出的氧化物冶金是近来提高该钢强韧性的重要 进展。介绍了国内外晶内铁素体型微合金非调质钢的化学成分和生产工艺,并分析了晶内铁素体形成机理。     

高韧性冷作模具钢(DS钢)的研究及应用

试验研究与应用表明，新型冷作模具钢有高韧性，耐冲击，优良的工艺性能和高的使用寿命。其性能高于ＣｒＷＭｎ，Ｃｒ１２ＭｏＶ和６ＣｒＷ２Ｓｉ模具钢。