超级钢的发展与现状

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1、超级钢的发展与现状超级钢是在压轧时把压力增加到通常的5倍，丼且提高冷却速度和严格控制温度的条件K开发成功的。其品粒直径仅有1微米，为一般钢铁的1/10〜1/20,因此组织细密，强度高，韧性也大，而.n.即使不添加镍、铜等元素也能够保持很高的强度。在750摄氏度下施加灰力，这种超级钢组织内部的微粒不变形，而会斜昀滑动，因此两块钢板表面的微粒能够相互渗入，密切接合，呈现2倍于-•般钢铁的超可塑性。这种技术叫做“扩散接合技术”。与现在使用的高温焊接技术相比，其优点是没有焊接痕迹，没有因此而发生的强度劣化现象。这将大大提高各种钢铁加工产品的质量。

2、超级钢的开发应川己经成为国际上钢铁领域令人瞩目的研究热点。微晶钢具侖其它任何钢材都不具有的优异性能--超强的坚韧性，故被视为钢铁领域的一次重人革命.。.屮国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家，K它国家的超级钢尚未/Lfli实验室。超级钢是通过各种工艺方法将咎通的碳索结构钢的铁素体晶粒细化，进而使其强度有大幅度提高的钢材.超级钢是20世纪90年代末为更好地利川钢铁材料在使川性能上的优势，并进一步改进传统钢铁材料的一些不足，减少紂料消耗，降低能耗而研制的新材料，其主要H的在于解决传统钢铁材料在强度、寿命上的不足.同传统钢铁材料相比，

3、超级钢再有高性能、低成本的特点超级钢是20世纪90年代末为更好地利用钢铁材料在使用性能上的优势，丼进一少改进传统钢铁材料的一些不足，减少材料消耗，降低能耗而研制的新材料［!］。其主要目的在于解决传统钢铁材料在强度、海命上的不足。同传统材料相比，超级钢具奋以下特点：32比传统钢铁材料科更商的性能价格比；42强度比传统钢铁材料高！倍以上；52使用寿命比传统钢铁材料高！倍；62葙本消除宏观偏析。因此，超级钢必须具冇超细晶粒，高均匀性和超纯净度。超级钢生产中的关键技术在超级钢实际牛产中有&大技术难题。12721洁净化技术各类高洁净钢是20世纪90

4、年代的研究热点。洁净化的含义，一是最人限度地去除钢屮3、7、1、5、6（存时包括4）等杂质元素的含量；二足严格控制钢屮夹杂物的数景、成分、尺寸、形态及分布。H前工业生产屮俐水的沽净度已从普通钢的387818685!%*#2!#'+降低到经济洁净钢的387818685!!%#2!#’+。国外一些先进钢厂对3、7、1、6、5的总量己控制在*#2!#’+以下，达到超洁净钢的水平，且具仓进-步降低的趋势。目前武汉钢铁公司生产的管线钢的3含贷已经达到3!#’

5、##°/。!的水平，最低3含量可达#”###*!,达到国际先进水平［%］。H前在现冇钢铁生

6、产工艺不做大变革的前提下，用现冇的冶炼、精炼手段将钢中众多的杂质元素降到*#2!#’+的水平，除了要解决工程上的问题外，还有许多基础理论上的14题须解决。12727高均匀性技术高均匀性是指成分、组织和性能的高度均匀。已奋试验表明，材料微区结构越均匀，所对应材料的抗冲击性能越尚。因此，要尽可能地减少钢在凝阓过程中的偏析。在实际生产中须解决如何实现“零过热度”浇注的一系列问题等。！”#"$超细晶技术金属材料的强化方式冇固溶强化、析出强化、位错强化和晶粒细化强化等。在这些强化方式屮，晶粒细化强化是唯一能够同时提高强度和韧度的有效方法。其他方法都

7、是在强度提高的同时，冲击韧度下降。因此获得超细品粒金属材料的加工工艺非常重耍。实际生产中不仅耍求钢的铸态组织充分细化，消除柱状晶粒，还耍求在加热轧制、轧A?冷却上能保证晶粒不飢化，原始晶粒能被充分破碎。超细晶粒是指晶粒尺十达到”％$&$”！’，实现晶粒细化的措施主要冇#个：%n在奥氏体冉结晶区轧制时，通过再结晶细化晶粒；在奥氏体未再结晶区轧制时，施加大压下量，垴加形变奥氏体有效形核面积；’”通过轧后快冷，來增加铁素体的形核数目。在不加任何合金元素的情况卜*通过控制各项轧制和冷却工艺参数來细化晶粒足最奋效的方法。实践证明，通过上述#种技术的

8、综合应用，可使钢的韧度获得大幅度提高。超级钢典型生产工艺介绍。在一定工艺条件下，将材料通过两道成（形状凹模模子轧制，将大变形施加于试样上，通过反复轧制获得总体上的大应变，进而细化品粒。此方法虽然川’成功获得超细晶粒，但不能用于批量的工业生产。为使其适用于批量生产，堆叠的钢板在轧制的同时进行熔合（轧制）熔合），原则上获得的应变是无止境的。目前，该工艺已成功应用于超细晶粒*+（$$""合金）、*+），-（."/#合金）和01钢的生产中。#"$弛豫析出控制相变技术通过弛豫析出控制技术川‘明显细化组织，在变形奥氏体的弛豫过程中，发生回复形变与诱导

9、析出。回复使品内位错密度下降，位错组态发生变化，逐步形成胞状结构。这些胞的边界在随后的相变过程屮可能引起促进新相形核抑制长人的作川，从而细化转变组织。在位错上产生的应变诱导析出对细化更右用，这