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耐候钢制造工艺
耐候板第三冷轧厂为北汽新能源汽车公司生产的又一批抗拉强度达到2000兆帕的超高强韧性热冲压成型钢顺利下线。本钢2000兆帕级超高强钢实现。
耐候钢一般采用精料入炉-冶炼(转炉、电炉-微合金化处理-吹氩-LF精炼-低过热度连铸(喂入稀土丝)-控轧控冷等工艺路线。在冶炼时,废钢随炉料一起加入炉内,按常规工艺冶炼,出钢后加入脱氧剂及合金,钢水经吹氩处理后,随即进行浇铸,吹氩调温后的钢水经连铸机铸成板坯。由于钢中加入稀土元素,耐候钢得到净化,夹杂物含量大为减少。
耐侯钢焊接性
如果使用无抗大气腐蚀的填充金属则应该确保焊缝本身是耐候的。在焊接之前,应该将已形成的表面层至接头边缘10mm到20mm的距离。焊接钢材级别S355J0WP和S355J2WP采用的磷含量很高时,应该采用特殊的措施
据了解,该钢种由本钢和东北大学共同研发而成。今年3月份,2000兆帕热冲压成型钢成功下线;6月份,该产品批量应用于北汽新能源汽车新车型上;9月份,该产品成功实现批量工业化生产,创造了当年研发、当年应用、当年量产的新纪录。该钢种经美国通用汽车中国科学研究院和用户现场检测,抗拉强度达到2000兆帕,延伸率达到7%以上,三点弯曲角度达到60度,是目前全球 等级强度的热冲压成型钢。
2000兆帕热冲压成型钢与目前普遍使用的1500兆帕级别的钢种相比,可实现零件减重10%~15%。这可使汽车企业大幅降低生产成本,为其带来十分可观的经济效益。
本钢通过对自身设备能力的挖掘以及合金成分的二次优化,解决了因钢材强度、合金成分等指标的要求超出设备能力而出现的一系列生产和流程问题,设计出独特的工艺技术参数,为2000兆帕级热成型钢的研发和生产提供了有力保障。此外,本钢参与并完成了热成型钢 标准的起草和发布工作,并且积极参与客户实际生产,与客户密切合作,完成了热冲压工艺窗口的确定,为客户根据实际量身定做热冲压材料提供了平台。目前,本钢热成型钢已通过多家厂商认证,广受好评。
近年来,本钢积极建立以企业为主体、市场为导向、“产学研”深度融合的技术创新体系,依托本钢自身的 级技术中心、 级检测中心、院士专家工作站、博士后工作站和产品研究院等研发平台,联手国内外科研院校共同搭建“产学研用”产业链式科技创新平台。
烟道内壁用钢大都较厚0.1~80mm,我们与国内外诸多烟道、电厂新建,修复工程有着良好的业务往来
锅炉用材较薄4.0以下经过多年探索研究,国际上普遍认为SA508-3钢是适于制造核用压力容器锻件的材料。但随着反应堆压力容器趋向大型化和一体化,SA508-3钢对特厚截面上组织均匀性和稳定性难以保证。同时根据我国复杂的地理环境,具有更高强塑性和淬透性的承压材料12NiCrMo钢逐步替代SA508-3钢。
12NiCrMo钢渗碳体中Cr含量较高,增大了基体的形变抗力,同时提高了钢淬透性及服役期间的稳定性。科研人员针对承压材料12NiCrMo钢,在Gleeble-1500D热模拟机上采用凝固法在800~1250℃范围内进行高温拉伸试验,通过对抗拉强度、断面收缩率、断口形貌等分析,掌握该材料在高温使用情况下的组织性能变化规律。试验材料为12NiCrMo钢,各种元素成分均在ASMESA-508/SA-508M标准范围内,主要化学成分见表1。轧制后显微组织主要为大量板条状马氏体及贝氏体的混合组织,板条状马氏体沿奥氏体晶界产生,同时由于12NiCrMo钢含有Cr较高,形成细小的Cr-C化合物,形成细小复杂的贝氏体组织,与文献所述基本吻合,测定其硬度为412HV。表1试验用钢的化学成分(质量分数,%)
元素CMnPSCrNiMo
实测0.120.360.00540.00342.403.640.60
ASMESA-508≤0.230.2~0.4≤0.02≤0.0151.5~2.92.8~3.90.4~0.6
根据国标GB/T4338-2006《金属材料高温拉伸试验方法》将12NiCrMo钢加工成Φ10mm×120mm的圆棒试样,轴向垂直于轧制方向进行取样,采用Gleeble-1500D模拟试验机对试样进行试验。将试样水平放置在试验台上,抽真空后进行试验。以10℃/s的速度加热至1250℃并保温3min,使各元素均匀化,之后以3℃/s的冷却速度降到拉伸测试温度(800、900、1000、1100、1150、1180、1200、1220、1230、1250℃),保温3min后,以ε=0.001s-1的形变速率进行拉伸至断裂为止。待拉伸结束后立刻喷水冷却试样,保留断口高温组织状态。在计算断面收缩率及抗拉强度后,对不同温度下水冷断口的硬度进行测定。
耐候板材料在工程领域的应用十分广泛,,近年来我国大部分工程已经延伸到低温和超低温领域,如在我国的东北和新疆等地,冬天温度更可能达到-40℃以下,这就对材料的低温性能提出更高要求。
材能料的性能包括两大类:一是使用性能,二是工艺性能。使用性能主是要指它的力学性能,而工艺性能是指材料的加工性。耐候板材料的力学性能包括以下几个方面:抗拉强度、屈服强度、断面伸长率、断面收缩率、冲击功、硬度等。而随温度的下降,钢的强度、硬度提高,塑性、韧性降低,尤以韧性的下降对材料的影响 。耐候板材料主要低温性能是:
1、拉伸性能
拉伸性能跟耐候板的晶体结构有关。拉伸性能的好坏直接影响着材料抵抗外界变形或断裂的抵抗能力,能反映出材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率及断面收缩率指标,是判断耐候板材料低温性能好坏的重要要依据。
2、冲击韧性
冲击韧性是指在载荷的作用下,材料所具有的抵抗变形和断裂的能力,常用Ak表示。一般可用冲击功的大小来判断材料的冲击性能好坏,冲击功越大,则材料变脆的可能性越小。因此在其他力学性能符合条件的情况下,应尽量考虑提高材料的冲击功。
3、断裂韧性
断裂韧性是指钢材对裂纹扩展的抑制能力,常用KIC表示。耐候板材料的断裂韧性可分为脆性断裂和韧性断裂。通常情况下发生的为韧性断裂,但是当温度降到某一温度(即韧脆转变温度)时,材料能吸收的冲击功逐渐减少,就会由韧性断裂转变为脆性断裂。由于脆性断裂具有突发性,一旦发生将对生产和生活造成不可估量的损失。因此,工件的工作温度都必须在韧脆转变温度以上。韧脆转变温度可通过低温拉伸试验、系列冲击试验和落锤试验等方法确定。
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