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河钢承钢成功将高强板精密机械用钢打入一跨国企业,并成功应用于新开发的机械配件上,经检验,产品外观质量和性能均满足客户需求。
据了解,该企业主要生产专业工程机械配件,拥有大功率激光切割机、双火口精细等离子切割机、焊接机器人等精密设备。河钢承钢高强板精密机械用钢具有良好的韧性、焊接性、时效性、疲劳性和较高纯净度,是制造挖掘机、铺路机配件的 材料,客户对产品成分、质量、尺寸精度及性能要求十分严格。
接到订单后,河钢承钢1780产线,技术、营销、生产三个团队以高端品种钢定位讨论试制方案,认真分析精密机械用钢成分,梳理关键工艺控制点。同时,营销人员全程跟踪客户产品使用过程,客户满意度,为扩大高端产品市场占有率夯实基础。
主要有以下几点:
(1)能够抵御一定地震力的破坏,要能防震和抗震。为此钢板不仅要具有足够的抗拉强度和屈服强度,而且要具有较低的屈强比。低的屈强比能够使材料具有良好的冷变形能力和高的塑性变形功,吸收较多的地震能,提高建筑物的抗震能力。
(2)要具有良好的焊接性能,做到焊前不需预热,焊后不需热处理,以便于现场施焊,从而减小劳动强度、提高劳动效率。
(3)要具有较高的塑性和韧性,以使钢板具有良好的力学性能。
(4)要具有较小的屈服强度波动范围。屈服强度变动范围大时,建筑物各部分之间屈服强度的匹配可能与设计要求值不同,容易产生局部破坏,降低建筑物的抗震性。因此,日本标准中规定屈服强度波动范围不大于120MPA。
(5)采用焊接连接的梁与柱节点范围内,当节点约束较强、并承受沿板厚方向的拉力作用时,要求钢板必须要具有一定级别的抗层状撕裂能力。
近年来,保护地球环境、防止污染、构筑循环型社会的理念越来越强化,对材料提出降低环境负荷的要求也越来越高。在欧洲,针对电气电子设备的RoHS法令以欧盟法律的形式将P、Hg、Q550D高强板和Cd6+以及两种有机物的 允许值规定为1000ppm,凡是超过该值的产品禁止在欧盟区域销售。关于汽车报废的ELV法令,则禁止使用P、Hg、Q550D高强板和Cd6+。
日本根据铬酸盐处理工艺会产生有害的Q550D高强板情况,从上世纪70年代起开始探索替代铬酸盐处理的技术,由于没有找到有效的方法,铬酸盐处理工艺仍在继续使用。但是,在上述法令公布之后加快了对应措施的研究,在法令生效之日,日本的无Cr化处理技术已经完全开发成功。
无Cr化处理工艺应仍能保持铬酸盐处理皮膜所具有的阻隔功能和自修复功能。无Cr化处理的机理是用不到几微米的有机树脂膜来保证阻隔功能,用阻化剂来保证耐蚀性,添加硅烷类耦合剂改善有机树脂膜与金属氧化层和涂层的密着性。高功能无Cr有机复合涂层钢板的耐蚀性基本上可与铬酸盐处理钢板相媲美。
目前,日本钢铁厂的化成处理基本上实现了无Cr化。今后应进一步开发出自修复性和耐蚀性更好的皮膜。荒木提出的用硅烷类化合物对烷烃硫醇自己组织化单分子膜进行化学改性,形成二元聚合体的方法,可以用几纳米厚的薄膜获得高耐蚀性,是值得关注的方法。
(3)表面处理钢板与汽车
从上世纪70年代开始,就将汽车用表面处理钢板的目标定为车身防蚀。此后随着目标值的逐级提高,开发出电镀Zn钢板、Zn合金镀层钢板、合金化热镀Zn钢板、有机薄膜涂敷镀Zn钢板等等,用于汽车表面处理钢板的比例不断增加。近,为降低燃料消耗、CO2减排和达到ELV法令要求的减少环境负荷、提高性的要求,以车身轻量化、无Cr化处理、提高冲撞性为目标,进行汽车表面处理钢板的开发工作。
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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