Q390C高强板下行态势

				 


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近年来，随着高强度钢板材料越来越广泛的运用于生产生活的各个领域，材料失效问题也日显突出。材料失效主要是指机械构件由于尺寸、形状或材料的组织与性能发生变化而引起的机械构件不能完满地完成预定的功能。归纳起来，大致可以分为三类：断裂、磨损、腐蚀。

1、断裂

根据断裂之前材料变形量的大小，可以分为韧性断裂和脆性断裂。韧性断裂发生之前会有明显的形变量及形变过程，脆性断裂则几乎不存在形变量，断裂过程极短，由于其发生具有突然性所以往往破坏性较大。

在日常生产生活中，为常见的莫过于疲劳断裂，长时间的应力循环作用下，材料出现断裂；其次，还有一种常见于试验室的材料断裂失效模式，又称静载断裂，通常见到的拉伸断裂即属于此种断裂，相对于疲劳断裂而言，生产生活过程中出现的几率要小很多

2、磨损

机件经常在高速、震动、超负荷等工况下工作，机械之间由于表面摩擦导致材料磨损而终导致材料失效。

材料的磨损失效通常可以分为五类：磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损。其中，磨粒磨损为常见，机件运转过程中，由于外界硬质颗粒介入或者接件本身凸起状物引起的磨损都是磨粒磨损，高强度钢板材料表面脱落物也属于磨粒磨损范畴。

磨损与摩擦相伴相生，生产中通常采用以下措施：一是接触面涂抹润滑油，提高光洁程度；二是在不影响正常生产的情况下，用焊机将机件焊到一起，减少机件的相对运动从而减少摩擦，进而减少磨损；三是为减少摩擦，可减少接触面的面积以及较小所受载荷，以此减小摩擦力；此外，也可通过探索提高材料的屈服强度。

3、腐蚀

高强度钢板材料的腐蚀是由于材料与周围介质相互接触发生化学及电化学反应。高强度钢板材料的腐蚀多种多样，宏观上分为腐蚀和局部腐蚀，在日常各类腐蚀事故中，基本以局部腐蚀为常见，局部腐蚀又可分为应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀等。


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	河钢邯钢技术中心特钢研发中心以生产高附加值产品和定制化产品为抓手，不断加大品种开发力度，成功开发亚临界锅炉用高压锅炉管高强度钢板，拓展了高压锅炉管系列钢种范围，产品档次。截至目前，共生产4个批次500余吨高强度钢板，成功开发3家直供客户，其锅炉管产品已用于“哈锅”“上锅”等知名锅炉企业。

高强度钢板可用于200-300MW亚临界机组550摄氏度的高温管道中，使用环境恶劣，要求具备更良好的高温力学性能、组织稳定性以及抗腐蚀和氧化能力。该产品合金含量高，仅钼合金含量达0.5%左右。另外，由于碳含量位于包晶区，生产难度大。

为成功开发该产品，特钢研发中心成立了由技术专家牵头，技术主管和工程师共同组成的品种开发团队，结合一炼钢厂、大型轧钢厂技术人员等分析讨论技术难点、制订生产工艺。同时，结合业务人员对下游高压锅炉管客户进行走访了解到的信息，确定客户对产品的特性需求。多次与先进特钢企业进行工艺和实物对标，并结合生产设备情况，终确定一火成材工艺路线。

生产期间，技术中心和一炼钢厂、大型轧钢厂技术人员等盯守现场跟踪生产，严格执行预定的工艺方案。成品发往客户后，技术中心技术人员赴客户现场跟踪试用情况并提供技术支持。该客户试用效果良好，成品管各项检测指标均优于标准要求。

据了解，此前，公司已成功开发出优碳高压锅炉管20G，截至1月份，共生产2000吨，客户使用反馈效果良好。目前，公司正在开发更高级别的高压锅炉管12Cr1MoVG。

Q690D循环试验研究为了得到高强度钢材的滞回性能,对Q690D高强度结构钢材的单调和循环加载性能进行了试验研究.试验包括3个单调拉伸、3个单调压缩和10个不同加载制度的循环加载,得到了单调和循环加载的应力-应变曲线;分析了单调和循环加载下的宏观试验现象以及断口的电镜扫描结果.基于Ramberg-Osgood公式,对各种循环荷载下钢材的骨架曲线进行了拟合,得到了对于高强度结构钢材Q690D普遍适用的循环骨架曲线公式,并将其中的对称循环加载骨架曲线和单调加载曲线进行了比较;在Chaboche钢材塑性本构模型的基础上,通过试验标定了材料模型参数,结合有限元程序ABAQUS对6种加载制度的循环加载试验进行了有限元模拟,模拟结果与试验结果吻合很好。

	 


低温管主要用于生产乙烯、丙烯、尿素、合成氨、复合化肥等的装置和医药工业中的洗涤、净化、脱硫、脱脂等工艺装备，以及深冷设备制造业、超低温冷库、输送超低温液化气体的管道及其管部件，如石油气深冷分离设备、空气分离设备等。低温管用材主要有奥氏体型和铁素体型两大类，晶体结构的差异决定了奥氏体型低温管在低温区间内没有脆性转变温度，一般不需验证其低温冲击韧性就可使用，但GB150-2011规定当使用温度不低于-196℃（低温区间）时，可免做冲击试验，当使用温度位于-196～-253℃（超低温区间）时需按设计文件规定执行。铁素体型低温管具有明显的低温脆性转变温度，有其适用的低温区间。尽管世界各国对低温钢的温度界限规定略有差异，如英国、德国/日本、中国、美国/俄罗斯定义的温度界限分别为0、-10、-20、-30℃，但是实际工业环境可低至-253℃（液氢）不止。

到目前为止，仅仅是以ASTMA333Gr.8和Gr.11钢管为代表的使用温度低至-196℃的铁素体型低温无缝管成功实现了商业化，出于考虑，各国对铁素体型低温管的生产和使用制定了专门的标准，如EN10216-4和GB/T18984。从用途上看，低温管主要有低温管道和低温热交换器管，相比于国标和欧标只制定单一标准来说，日本和美国针对用途分别制定了不同的标准，如针对低温管道的JISG3460和ASTMA333，以及针对低温换热器管的JISG3464和ASTMA334。国际上低温无缝管的生产和验收多采用美标，国内设计也多参照美标，因而按美标生产低温管是大势所趋，这不仅有利于适合国内采用美标设计需求，实现国产替代，更有利于产品直接出口走向国际市场。

现实中，随着石化大型成套装置国产化水平的持续提高，尤其是成套装置的陆续出口，均需国产化美标低温管或国标低温管纳入美标的支撑，尤其迫切需要拓展国际低温无缝管体系。我国钢铁装备和技术水平的不断提高也具备国产化美标低温管的基础，开展超标极限评估和非标适用性评价，不仅有利于证明国产化美标低温无缝管的优良品质，还可探索其极限使用温度和扩展用途。



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