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制约国内超高强度冷成型钢应用的因素主要在成形和焊接技术方面;而热成形钢的应用主要是成本问题。高强度钢板未来的应用方向主要是在现有车身结构、件、底盘件的基础上进一步扩大应用;新的应用增长点则在车身覆盖件和座椅系统等方面。预计在未来3~5年内,车身高强度钢板的用量将达到65%~70%,且超高强度钢和热成形钢的比例会进一步增加。实现这样的大量高强度钢板的应用,必须解决现有高强度钢板应用的 技术难题—冲压成形问题。由此,高强度钢未来的技术发展路线主要有两个方面:一、开发新一代高强度钢冷冲压钢种,通过冲压或滚压等工艺实现1GPa级别以上冷成型超高强度钢;二、改进热成形钢性能以及热冲压工艺,并开发低成本热冲压新工艺技术。
合金元素对钢热处理工艺性能 的影响 热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和热处理产 生缺陷的倾向。主要包括淬透性、过热敏感性、回火脆化倾向和 氧化脱碳倾向等。合金钢的淬透性高, 淬火时可以采用比较缓慢 的冷却方法,可减少工件的变形和开裂倾向。加入锰、硅会增大钢 的过热敏感性。
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Q550D高强板是先进航空发动机在700℃以上使用的高强度、高蠕变抗力紧固件用合金。该合金具有良好的耐腐蚀性能、优良的塑韧性,是目前使用温度 的高强度紧固件合金之一。因其具有优良的综合性能,除可做650℃~750℃服役的高强度紧固件外,也是涡轮叶片、涡 和飞机与飞行器着陆齿轮的理想选材。
Q550D高强板中Al、Ti、Nb、Ta等元素的总含量达8.4%,是高合金化的高温合金;高的合金化程度使其在冶炼凝固过程中易产生严重枝晶偏析和各种枝晶低熔点(共晶)脆性相;枝晶间低熔点脆性相会成为热加工过程中裂纹的萌生源,因而Q550D高强板是热加工过程变形抗力大、热加工塑性差的难变形高温合金。
Q550D高强板冷拔银亮棒材研制存在四方面技术难点:(1)锻造方面:热加工抗力大、塑性差、成型困难,在钢锭锻造过程中易劈头和开裂;(2)轧制方面:热轧过程中坯料棱角处易产生横向裂纹;(3)固溶热处理方面:Q550D高强板对热处理工艺参数十分敏感,因而热轧棒材加热温度和冷却速度十分关键;(4)冷拔方面:包括变形量分配及润滑,冷拔时随着变形量的累积,加工硬化效应显著,应力迅速增加造成冷拔成型困难,因而冷拔时每道次变形量需合理分配;在冷拔过程中因强度高,成型困难,易破坏模具,易出现表面划伤及搓衣板型磨损等表面缺陷,如果没有好的润滑措施,使冷拔工序无法顺利完成。
板材特钢厂高强度钢板用钢连铸坯试生产成功,这标志着本钢集团特钢产品生产能力再上新台阶,对加速特钢产品转型升级,打造企业品牌形象,增强市场竞争力均有着十分积极的意义。
H13钢是当前国内外应用广泛的热模具钢种之一,具有良好的韧性、热强性、热疲劳性能、耐磨性及热处理变形小的优点,通常用于、玩具等生产线的浇铸模具,市场空间广阔,利润空间较大。由于该品种为高端特殊钢品种,对生产工艺要求极其严格,目前国内大多特钢生产企业都采取传统的模铸生产方式,产品成材率偏低,生产成本较高,仅有少数企业具有相关技术水平和大规模连铸生产能力。
为了抢抓市场机遇,在激烈的市场竞争中把握主动权,国贸公司、产品研究院、板材特钢厂等单位联合出击,结合市场需求积极开展高强度钢板用钢连铸坯攻关。为确保试生产顺利,在生产前期工艺准备阶段,产品研究院与板材特钢厂召开了近10次工艺研讨会,针对产品特点及生产中可能存在的问题进行讨论,反复研究,提前制订工艺方案。
高强度钢板用钢合金含量高,浇铸过程中热抗应力大,对铸机矫直功能形成前所未有的考验。为此,在试生产前,板材特钢厂积极查找相关资料,并与同类厂家进行技术交流,终通过提高矫直机下压应力,确保了试生产过程中产品矫直顺利完成。
针对高强度钢板用钢在浇铸过程中拉速和过热度匹配要求高,拉速过快容易对钢坯内部质量造成不利影响等问题,板材特钢厂结合生产实际,多次进行理论计算,准确确定液相线位置,以保证生产中的钢水粘度、拉速和过热度。经低倍检验,此次试生产的产品全部满足生产要求。
此外,为避免钢坯冷却过程太快或过慢影响到钢坯质量,该厂还多次进行现场试验,制订了科学合理的钢坯冷却制度,有效满足了工艺生产需求,使产品质量得到保证。
高强度钢板用钢连铸坯的成功试生产,不仅使本钢集团具备了H13钢的大规模生产能力,提高了产品生产效率,而且大大减少了生产过程浪费,降低了生产成本消耗。同时,这也标志着本钢集团特钢产品正在向高端产品领域迈进,对企业实现转型升级和拓展利润空间具有重要意义。
Q460C钢板可选切割工艺:
耐蚀钢铁合金铸件包括耐蚀铸钢、耐蚀铸铁两类。具体的工艺为:
1、火焰切割:火焰切割设备的成本低并且是切割厚金属板 经济有效的手段,但是在薄板切割方面有其不足之处.与等离子比较起来,火焰切割的热影响区要大许多,热变形比较大.为了切割准确有效,操作人员需要拥有高超技术才能在切割过程中及时回避金属板的热变形.
2、激光切割:激光切割设备可切割4mm以下的不锈钢,在激光束中加氧气可切割20mm厚的碳钢,但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜.切割的 大厚度可增加到20mm,但切割部件的尺寸误差较大.
3、剪板机:剪板机是借于运动的上刀片和固定的下刀片,采用合理的刀片间隙,对各种厚度的金属板材施加剪切力,使板材按所需要的尺寸断裂分离.剪板机属于锻压机械中的一种,主要作用就是金属加工行业.
4、等离子切割机:等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化(和蒸发),并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法.
1、耐蚀铸钢
1.1马氏体耐蚀钢
这类钢的w(C)在0.10-0.45%之间,w(Cr)在12.0-14.0%之间。主要的热处理防止:1)调质处理。主要为了获得马氏体,并防止碳化物析出;调质回火是淬火应力和提高韧性。2)正火+回火。含有少量镍、钼、硅等元素的低碳马氏体耐蚀钢,经正火+回火处理后,力学性能得到改善。
1.2铁素体耐蚀钢
这类钢的w(C)≤0.12%,w(Cr)在15-20%之间。主要热处理方式:1)铸态;2)退火。退火的温度不应低于540℃,也不可高于850℃。加热过程中,当温度达到350℃时, 进行一段时间均热,以免铸件产生大应力。
1.3奥氏体耐蚀钢
典型钢种是1Cr18Ni9Ti。主要热处理方式:1)固溶。将铸件加热到950-1175℃,加热时宜采用先低温预热,再快速加热到固溶温度的工艺。2)固溶+稳定化处理。对另含有钛铌等合金元素铸件固溶处理后,应再进行稳定化处理。即重新将铸件加热到850-930℃,然后快冷。以阻止碳化铬析出,改善抗晶界腐蚀性能。
1.4沉淀硬化耐蚀钢
典型钢种是ZGCr17Ni4Cu2。热处理方式为固溶+时效强化,固溶温度为1020-1060℃,时效硬化温度为560-650℃。
2、耐蚀铸铁
耐蚀铸铁含有较高的硅、铝、铬、镍等单一元素或由它们混合而成的复合元素。为了改善综合力学性能,常加入铜、稀土等合金元素,此类材料属于较硬的耐蚀脆性材料。热处理方式为内应力低温退火。
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