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海洋工程装备制造业是 “十二五”规划中明确重点培育和发展的战略性新兴产业,是海洋工程装备产业调整和振兴的重要方向,也是高端装备制造业的重要方向。海洋工程装备制造使用多种性能各异的材料,关键的有:
1、高强度钢板材料
高强度钢板材料是海洋工程用的主要材料,并且过细化为:海洋平台、海底油气管线、舰船制造、海洋风力发电用高强度钢板材料等,如海洋平台桩腿齿条钢使用的Q690、海底油气管线使用的X65/70钢、舰船制造使用的+EQ56/70钢、LNG船使用的殷瓦钢等。
现阶段,欧美、韩国、新加坡等海洋工程装备制造强国已经掌握高强度钢板材料的先进制造技术,也是世界范围内相关技术的引领者。国内海洋工程装备制造中的普通钢结构件工艺较为成熟,但重要结构件的特殊钢材的工艺整体水平还有待。
2、高强度钢板材料
高强度钢板材料因具有密度低比强度高及耐腐蚀性优良等特点。初是普通船舶用材,现在是军事船舶的翘板、甲板室、飞机发射架、升降舵等结构用材和能源运输设备用材。
美国、日本、英国和前苏联早已把高强度钢板作为船舶结构的主要材料之一。我国从20世纪50年代就开始研制和建造高强度钢板高速船,但是,至今除气垫船可以小批量生产外,其它各类高强度钢板船均处于研制或首制阶段。
3、高强度钢板材料
钛及高强度钢板质量轻、强度高、耐腐蚀性良好,特别对海水和海洋大气具有优良的耐腐蚀性,是优异的轻型结构材料,特别适用于做轻型海工装备,被称为“海洋金属”。
俄罗斯、美国等军事发达 在航母、核潜艇、常规潜艇、水面舰艇等海军装备中大量使用了高强度钢板,尤其是俄罗斯在舰船及潜艇用高强度钢板方面 进,世界上率先研制出全钛壳体核潜艇。
我国从20世纪60年代末期开始效仿苏联,目前已初步形成了具有我国特色,适合我国国情的船用高强度钢板系列,能满足水面舰艇、水下潜艇和深潜器用的不同强度级别及不同部位的要求。
总的来说,目前我国已经形成系列海洋工程装备制造技术,在高、中端产品建造方面也具备一定技术积累,海洋平台及船舶钢焊接技术较为成熟。
日前下线的1.2mm厚度规格含钒汽车边梁钢,产品抗拉强度、屈服强度等性能全部满足客户需求,这一产品的成功研发填补了国内市场空白。这一钢种具有含钒特色,其重量轻、强度高等特点符合当前市场对汽车减重的迫切需求,市场潜在需求量大。但在以前,由于生产难度大,产品全部依赖国外进口。
Q460C钢板本公司经过几年的努力奋斗和坚持拼搏,不断的发展壮大完善,现已成为华北地区专业销售板料、棒料和有色金属材料的重要贸易公司之一,经过七年的打拼,公司销售业绩蒸蒸日上,
由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已成为世界汽车产业发展的潮流。数据显示,车身重量每减轻10%,燃料将节省5%—7%。河钢薄规格含钒热轧卷板覆盖从1.2mm—2.0mm全部产品。超薄的板形和高强度特性,符合轻量化的要求,是制作汽车车厢、底板和内部结构用件的优选产品,能有效汽车结构强度,减少耗材用量,是符合汽车行业轻量化要求的节能环保型钢铁材料。
因着钒钛的优势,通过钒钛微合金化的析出强化效果,钢材的强度与韧性得到大幅提高,河钢含钒钢板在轧薄的情况下仍能获得较高的硬度。而且河钢高强极限薄规格热轧卷板还具有较高的漆面附着性,加工使用的效果更良好。
超薄和高强的特性带来的汽车减重效果更加明显,在保证汽车强度和性能的前提下,薄规格钢板提高了汽车的动力性,减少了燃料消耗,节能又环保。
因此,河钢的极薄规格含钒汽车钢在众多新能源电动汽车制造厂家中特别“受宠”,订单也是纷至沓来,现在已经成为北汽福田、山东时风、徐工集团等国内知名新能源电动汽车制造厂商的 产品。
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。
快速发展的汽车工业,给 的节能减排、环境保护和能源等方面带来了巨大的挑战。随着中国进入汽车社会,乘用车保有量大大提高。汽车轻量化成为节能减排的一条重要途径。在可选的轻量化材料中,高强度钢板除了轻量效果略低一些外,在使用性能、成本和节能减排等方面均具有一定的优势。高强度钢具有高的强度、高的碰撞吸能性,可以有效提高汽车的性。与传统软钢相比在满足相同汽车法规要求的前提下,可以大幅降低汽车的重量,是同时实现汽车轻量化与性要求的 轻量化材料方案。随着汽车法规的日趋严格,高强度钢板在乘用车上应用得到了快速的发展。同时,由于高强度钢板可在现有钢板的生产线上进行成分和工艺的优化,材料成本增幅也较小。
目前,乘用车常用的汽车钢板包括碳锰软钢、无间隙原子钢(IF)、高强度低合金钢(HSLA)、各向同性钢(IS)、双相钢(DP)、相变诱导塑性钢(TRIP)、孪晶诱发塑性钢(TWIP)、复相钢(CP)、马氏体钢(MS)、铁素体贝氏体钢(FB钢)、热成形钢等。高强度钢板具有性能、成本等方面的优势,决定了其仍是目前市场上 的轻量化材料,也是中低端乘用车轻量化材料的 。国外典型钢质车身的高强度钢板比例普遍达到50%~60%,部分车型甚至超过70%。其中一些 款车型的高强度钢板比例高达到73%。随着国内汽车法规和油耗法规的日趋严格,高强度钢板也受到越来越多的重视。自主品牌乘用车的高强度钢板用量与强度级别也在显著提高。一汽乘用车的车身高强度钢板比例达到50%以上。奇瑞公司车身高强度钢板应用比例也达50%以上,新开发的车型已达到60%。长城汽车大量采用高强度钢板,单车用量 的达到62.9%。此外,吉利、长安、东风、上汽和北汽等自主品牌新开发车型高强度钢板应用水平也基本都在50%。
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