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高强钢的国内外研究现状及发展趋势

时间:2022-07-14 22:52来源:毕业论文
在我国初期的造船行业、重工制造业和桥梁建设等领域里,一般的碳素钢使用的比较多,最常见的碳素钢就是A3C、A3R、A3Q等,当时高强钢的使用量几乎为零,随着我国低碳生活的发展趋

在我国初期的造船行业、重工制造业和桥梁建设等领域里,一般的碳素钢使用的比较多,最常见的碳素钢就是A3C、A3R、A3Q等,当时高强钢的使用量几乎为零,随着我国“低碳生活”的发展趋势的推动和社会生产力的逐渐提高,国民经济对钢材和冶金行业提出了更高的要求。我国的第一批低合金高强度钢是在1957年由鞍钢成功研制出的16Mn,随后我国的高强钢也开始慢慢发展起来。早在70年代的时候,我国就从钢的基础轧制的控制上进行了研发,在钢中加入少量的Nb、Cr、Ni、V、B、Ti等合金元素,可大大加强钢的强度,而且钢的焊接性以及钢的耐磨性能也得到了改善,随后成功研发出HQ系列钢。在高强度和高韧性方面,我国已经研制出了12Ni3CrMoV钢和10Ni5CrMoV钢,并用于军用舰船的制造中[11]。82245

目前,我国以第三代高强钢为代表的HSLA的研制已处于国际先进水平。已研制出的车用高强钢也基本能满足汽车生产需要,国产的高强度桥梁、公路用钢也已经在芜湖长江大桥等60余座大型铁路、公路桥梁中使用,在高强高性能船板及海洋工程用钢方面,也有了不小的进展[6]。

通过“低碳,微合金化”成分的设计理念,受降低成本及轻量化因素的影响,船舶及海工用钢正在向高强度和高韧化方向发展。货轮用钢已经成为各个钢铁企业开发的热点,日本的住友金属及新日铁公司都已经开发出了各项性能指标优秀的货轮货油仓用钢。船舶用钢主要是船体结构用钢板,经过很多年的发展,我国已经建立了比较完善的船舶与海工用钢体系,许多钢铁行业也能满足一部分的造船用钢需求,但在大型LNG船和军用舰艇方面用钢的造钢能力还有待提高[7]。海洋是人类活动的重要组成部分,在战略国防中也有重要的地位,军用舰艇的发展对海洋主权的维护和保障具有十分重要的作用,而军舰最重要的基础材料就是高强度钢。目前,航母使用高强钢的性能状况差异较大,其中不仅需要承受飞机起落所带来的巨大冲击力,还要承受海水和空气的腐蚀,服役环境极端复杂,技术要求极为严苛,而美国航母和舰艇用高强钢性能处于世界领先水平,早在上个世纪中期,美国作为领头羊,已经首先研制出了抗拉强度达到了800Mpa的T-1钢,随后又相继研制出了用于美军潜艇耐压壳体结构的HY100和HY130钢。而在舰船制造中,其大量采用的就是Q690作为甲板用钢,强度和耐腐蚀性能优异。而在一些欧洲的发达国家,如英国,俄罗斯和法国,它们也在积极的研发能够适用于军用舰艇的高强钢。早在上世纪中后期,前苏联已经开发出了强度极高的一套完整的AK体系钢,但现在也已经被AB系列钢所取代了,而AB系列钢最大可达1175Mpa的强度,并且有着十分出色的耐腐蚀性。虽然我国在不断的向发达国家学习,开始研究自主生产的军舰用钢,并且在上世纪80年代取得了长足的进步和发展,研制出的高强钢已经建造多种型号和功能的军用舰艇,但与国外的发展水平还存在一定的差距[8]。论文网

在欧洲,已经出台了三个有关于海洋工程用钢的标准,其海工用钢的研发与应用一直都是世界领先,可生产屈服强度在235~690Mpa之间A、B、D、E级的全部钢板,Z向性能达到Z35级别,其中S690Q钢也已经成功应用于挪威的艾克菲斯科Ⅱ号海洋钻井平台。日本海洋工程的用钢的研发基本是由JFE公司、新日铁和住友金属主导的。国内的海洋工程用钢主要还是根据船规生产,强度以及韧性也可与国外生产的同类产品质量相媲美,但在品种的系列化以及钢的专用标准制定方面与国外先进水平还存在差距[9]。

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