超纯超细晶粒钢的研制进展

《超纯超细晶粒钢的研制进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第+期:总第*!期;机械管理开发#%%$年"#月O

2、。【关键词】超纯超细晶粒钢组织结构焊接性【中图分类号】()*+#,-$【文献标识码】.【文章编号】"%%$/**$0（#%%$）%+/%%%!/%#引言的间接经济效益。超纯超细晶粒钢即超级钢，是人类为了节约资源，"超级钢的特点充分挖掘传统材料的性能潜力，通过一系列新的冶炼总的来说新一代钢铁材料的特点是超细晶粒、超生产技术和控制轧制、控制冷却等工艺手段而获得的洁净度、高均匀性、性价比更加合理，强度和寿命比原一种比传统的钢铁材料杂质含量低、晶粒细小的结构同类钢种提高一倍。钢，其力学性能（主要为屈服强度）在原来的基础上提超纯净是指钢中的五大杂质元素9:即磷、硫、氮、高一倍以上，并保持了原来

3、钢的韧性不变。这种材料氧、氢;含量要低于"%%&&’，而一般的冶炼技术所得的研制始于"11*年，日本首次启动了代号为2(0/#"元素含量在!%%&&’左右。这些杂质元素的存在，使材“超级钢”科学研究计划，投资"%%%亿日元，目标是"%料中出现冷脆、热脆、白点和氧化物等缺陷，大大降低年内开发出强度相当于现有钢铁材料#倍的超级钢。了材料的塑性和韧性。如非金属夹杂物会破坏材料基韩国于"113年开始了一个历时十年的#"世纪结构钢体组织的连续性和均匀性，引发应力集中，造成材料的研究计划，主要研究开发3%%456级结构钢、+%%456早期失效。因此，提高材料的纯净度，是钢铁工业发展级耐候钢和"!

4、%%456级的螺栓钢。#%%"年欧盟启动的必然趋势。令人欣慰的是，随着真空冶炼技术、铁水了“超细晶粒钢开发”计划，#%%#年美国在钢铁研究指预处理技术的发展，可极大地降低了杂质含量。目前南中公布了两个超级钢开发项目。我国于"113年在国能够达到世界最先进的水平，可使钢中各种杂质元素家重大基础研究发展规划中启动了“新一代钢铁材料达到如下水平：5’#%&&’，2’!&&’，<’#%&&’，=’重大基础研究的‘1*$项目’”。该研究的最终目标是将@"A。"%&&’，>’"?%&&’占我国钢产量+%7以上的碳素钢、低合金钢和合金结超细晶粒是指新钢种中晶粒的尺寸要比原来的细构钢等“三类”钢的强

5、度和寿命提高一倍。小。目前的控轧控冷结构钢，其晶粒尺寸大约为""级各国所研制的超级钢，一般均为结构钢，主要用于左右。根据>6BB/5CDEF关系，如果能够将晶粒尺寸降道路、桥梁、高层建筑等基础设施建材。包括3%%456低到更低的一个数量级，材料的强度将会有大幅度的级易焊接的铁素体/珠光体钢、耐延迟破坏和疲劳破提高，同时其韧性不会降低。坏的"!%%456级超高强度钢、超临界压力发电设备材料的屈服强度（或硬度）与晶粒尺寸之间的用铁素体耐热钢和海滨地区用钢等。据专家预测，我>6BB/5CDF关系式为：国如果采用新一代钢种取代上述的三类钢中!%7的/"H#。!!G!%,"#传统钢材，则每年可

6、少用"!%%吨钢，其直接经济效益其中!!为应变量为%?#7的屈服应力；!$是移动达8!%亿元，并可减少钢厂建设、矿山的基建投资，减单个位错所需的克服点阵摩擦的力；I是常数（低碳钢少资源损失和对生态环境的污染等，获得更为显著的一般为"#J"!456H’’$H#）；#是平均晶粒尺寸。可以作者简介：张祝喜，男，"1+3年生，"11"年太原理工大学毕业，工程师。·!·第!期"总第#$期%机械管理开发&’’(年)&月看出，材料的屈服强度随晶粒尺寸的倒数的平方根成随着铁水预处理、碱氧炉炼钢、钢包精炼、真空精炼等正比，晶粒尺寸从表)所示的)&级（’A’’$!<<）降低精炼技术的采用，钢中*、L等杂

7、质元素的含量越来越到)(级"’A’’I<<%，强度的增量非常显著，对低合金低，热裂纹、液化裂纹发生的频率已降得非常低。冷裂钢来说，强度可以增加一倍。纹的产生因素包括扩散氢、脆性组织和残余应力，这对超纯超细晶粒钢来说，可能性也比较小。超细晶粒钢焊接的最大问题是焊接热影响区的晶粒长大倾向和焊缝的强化和韧化。解决MNO的晶粒长大倾向，必须采用高能量密度、低热输入的焊接&获得超纯超细晶粒钢的方法工艺如激光焊、超窄间隙PNQ焊、脉冲PNQ焊等焊随着冶炼技术的发展，钢