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超低碳贝氏体钢的研究现状

2015-11-5 8:41:54

     超低碳贝氏体钢(ULCB)具有极低的碳含量,是一种绿色节能环保钢种,具有诸多优点:
1、成分设计创新。主要通过先进的工艺提高钢的强度,不再依赖于钢中碳含量和合金元素的总量,因此在强度提高的同时,材料的焊接性和韧性不损失或损失很小。
2、焊接性能优良。在常温甚至寒冷地带,无需预热和后热处理,降低了施工人员的劳动强度,免除产生变形、开裂、氧化和脱碳等缺陷,且节约能源。
3、板厚易于控制。由于成分设计的特殊性,在较宽的冷却速度范围内,能够获得基本完整的贝氏体组织,也就是说,ULCB 钢的组织和性能已经不再依赖于板厚,使得厚板的生产易于控制。
4、成本大幅降低。易与先进的冶金、轧钢工艺相结合,无需再加热淬火,有效降低了钢板的生产制造成本。
在国外,专家学者对ULCB钢进行了大量的的研究,形成了不同系列的超低碳贝氏体钢,取得了许多进展。
1967 年McEvily首次研制出采用0.03%C、3%Mo、0.05%Nb 合金化的一种ULCB 钢,经过热机械控制后,屈服强度达到了700MPa,而且具有良好的焊接性能和低温韧性;然而,由于此钢成本较高,难以商业应用。
20 世纪80 年代,日本Nippon公司利用Nb-B、Ti-B 或Mo-Nb-B抑制铁素体形核,促进贝氏体相变,达到相变强化的作用,经控制轧制得到20mm 厚的ULCB板材,屈服强度达550MPa,并具有优良的低温韧性,可作为寒冷地带使用的大直径高压管线钢。
20 世纪90 年代,国外形成了两大类ULCB钢,一是以美国和加拿大为代表的Cu-Nb-B 系列;二是以日本为代表的Mn-Nb-B 系列。
近年来,英、美、澳大利亚等国已将ULCB 钢用于海洋设施及海军舰艇上。
在我国,对ULCB 钢的研究相对滞后,直到20世纪80 年代才开始这方面的研究。目前已有很大发展,许多大型钢企(首钢、宝钢、马钢和本钢等)已具备了生产高技术产品的关键。但基本都是跟踪国外技术,即微合金化和控轧控冷技术。
ULCB钢虽然具有诸多优点,但目前仍处于开发与推广应用阶段,应该加强以下两方面的研究工作:
1、开发新的超低碳贝氏体钢产品品种。除过对现有超低碳贝氏体钢的生产工艺进行完善与优化外,还应不断开发新品种,以扩大超低碳贝氏体钢的应用范围。
2、加强研制控轧控冷超低碳贝氏体钢。采用合金化与控轧控冷技术生产超低碳贝氏体钢效果十分显著,符合长期钢材品种的发展方向和目标,因此必须加强研制控轧控冷超低碳贝氏体钢。成王摘编自《热加工工艺》2015.16)




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