低合金高强度钢国内外研究现状和发展趋势(2)
时间:2017-03-08 13:03 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
近25年，每5年举办的著名的低合金高强钢国际会议多数是在我国召开的，世界各国研究成果通过国际会议的会上广泛交流，极大地推动我国的低合金高强钢事业的发展。加上上述合资和独资企业采购中国生产的钢材，利用他们自己的营销渠道出口到国际市场，提高了对外开放的水平，间接地带动促进了我国自主品牌钢材产品的出口。 大力发展低成本高性能钢铁材料低合金高强度结构钢板，取代传统低强度材料，是提高产品竞争力的必由之路，也是钢铁大国向钢铁强国转变的重要步骤和有效措施，符合产业升级政策和国家长远战略发展规划。 1.1.3 低合金高强度钢在国外的发展 锰和硅是提高强度最便宜的合金元素，因而锰钢和锰-硅钢在各国都获得广泛的应用。欧洲各国的St 52、英国的BS 968、美国的ASTM和日本的JIS标准中的许多钢种都属于这一类。锰-硅系钢种，当碳含量在0.20%以下，在热轧状态下可以得到抗拉强度490-590MPa及屈服强度在315MPa以上，而且具有良好的焊接性能。较典型的是德国的St 52钢。自1923年E.Boshardt发表了所谓“朋友钢”的专利以后，知道1936年E.Schulz等才进一步开发了以锰和硅为基加入铜、铬、钼的建筑钢的专利，从而开发了以St 52为代表的锰-硅低合金高强度钢。为了改善它的韧性，加入少量的铝，研制成功了细晶粒的St 52F以及高纯度的细晶粒钢St 52FS。在此基础上，利用0.022%-0.03%N或少量碳化物形成元素钒或钛，在正火状态下，可以生产出屈服强度达到390MPa以上的钢板和型材[3] 镍、铬虽然属于比较稀缺而昂贵的合金元素，但是由于能够赋予低合金钢以更加优良的综合性能，在开发钢种时还是得到了一定的应用。例如美国的Mayari，Corten，Yoloy等多元素低合金钢，由于铬、镍、铜、磷等的有效配合，不仅保证了所需的强度，而且还具有优异的耐大气腐蚀性能。前苏联于30年代，用哈里洛夫斯克产地的铬镍铜铁矿石炼制的生铁，以此为基础研制了CXЛ系列钢种。其中CXЛ-1钢长期用于铆接或焊接桥梁结构、车辆及其它工业及民用设施；CXЛ-4钢一直用于军用船体建造[4]。 大量的研究结果表明，淬火回火的低碳低合金钢是一种强度和韧性匹配比较理想，焊接性能良好的材料。为了保证足够的淬透性，钢中必须含足够的铬、镍元素。为了避免回火脆性，还需要加入一定量的钼。一种民用的T-1钢也由美国钢铁公司研制成功。主要被推荐用于制造压力容器。这是一种低碳多元素低合金钢。用锰和硼代替部分镍、铬来保证足够的淬透性，加入少量钒来提高回火稳定性，同时应用淬火加高温回火工艺，从而把低碳低合金钢的综合性能提高了一个新的水平。 1.3低合金钢加工及热处理技术的发展 钢的热处理时将固态钢按照预先设定的制度，以一定的速度加热到某个温度保温一定时间，然后以一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺[2,3]。热处理的实质是钢在不同加热、冷却方式下的组织变化。合金工具钢热处理的目的是为了在一定成分的钢中获得所期望的组织形态，从而保证工具在加工运作时候，具有良好的机械性能和物理性能。好的热处理工艺能够大幅度延长工具的使用寿命；可以消除铸造、锻压、焊接等热加工工艺造成的各种缺陷；可以细化组织晶粒，消除偏析，降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀；此外，通过特殊的热处理还可以使工具表面具有抗磨性、耐蚀性等特殊的物理化学性质。热处理对于合金工具钢的经济性有着决定性的意义，因此在热处理工艺制度制定方面一定要严谨。 一般合金工具钢的热处理方式有一下几种：奥氏体化、退火、正火、淬火、回火。 (责任编辑：qin) |