Q650低碳贝氏体钢的研制
低碳贝氏体钢的研究现状与发展前景
低碳贝氏体钢地研究现状与发展前景(1 西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072；2邯郸钢铁集团公司技术中心,邯郸056000>摘要：综述了低碳贝氏体钢地国内外研究现状,指出低碳贝氏体钢性能优良且成本低廉.并结合低碳贝氏体钢地市场需求和邯钢品种钢地研发方向,展望了低碳贝氏体钢地发展前景,提出低碳贝氏体钢产品品种地开发及其控轧控冷工艺地研制是其研究方向.关键词：低碳贝氏体钢贝氏体组织控轧控冷项目机械制造、架设桥梁、造船、车辆制造、航空等领域广泛地使用着各种规格地钢板.因为服役条件及焊接工艺地限制,这类用途地钢板不仅要求材料具有足够地强度和塑性,而且还要求具备一定地低温韧性和优良地焊接性能,以适应野外作业和制造工艺地要求.坚持科学地发展观,从资源和成本核算考虑,用户普遍要求使用高性能、低成本地金属材料.低碳贝氏体钢正是为满足这一需求而研发地,已广泛应用于桥梁、建筑、车辆、水轮机壳体、舰船、飞机构件及其它紧固件、轴类件等方面,超高强度地低碳贝氏体钢还将满足这些构件地减重要求.20世纪20年代末,Robertson首次在钢中发现后来被命名为贝氏体地中温转变产物.后来研究人员又进一步发现了上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、无碳化物贝氏体、柱状贝氏体、反常贝氏体、块状贝氏体、低碳低合金贝氏体、准贝氏体等组织形态,形成了比较完整地贝氏体相变理论.近几十年来,贝氏体理论地应用研究取得了重大进展,贝氏体钢地研究开发已经引起学术界和项目界地高度重视,在工业生产中也得到了广泛应用.1低碳贝氏体钢低碳贝氏体钢是以钼钢或钼硼钢为基础,同时加入锰、铬、镍以及其他微合金化元素(铌、钛、钒>,从而开发出一系列低碳贝氏体钢种.这类钢地含碳量多数控制在0.16%以下,最多不应超过0.120%[3].因为低碳贝氏体组织钢比相同含碳量地铁素体-珠光体钢具有更高地强度,因此,低碳贝氏体钢种地研发将成为发展屈服强度为450～800MPa级别钢种地主要途径.低碳贝氏体钢中主要添加地合金元素及其作用如下:(1>碳元素是强间隙固溶强化元素,可提高强度,但不能依靠其提高强度.尽量降低含碳量,即保持一定地韧性,也为了获得良好地焊接性.(2>钼元素能够使钢在空冷条件下获得贝氏体组织.钼元素使钢地奥氏体等温转变曲线中地铁素体析出出现明显右移,但并不明显推移贝氏体转变,所以过冷奥氏体得以直接向贝氏体转变,而在此前没有或者只有部分先共析铁素体析出,这样也就不再发生珠光体转变,如图1所示.(3>利用微量硼元素,使钢地淬透性明显增加.钼硼复合作用使过冷奥氏体向铁素体地等温转变曲线进一步右移,使贝氏体转变开始线明显突出.为了在空冷条件下得到全部低碳贝氏体组织,钼硼复合作用十分有效,如图1所示.(4> 硅元素是固溶强化元素,使贝氏体转变发生在更低地温度,并使贝氏体转变C 曲线右移.(5> 加入其它能够增大钢过冷能力地元素,如锰、铬、镍等,以进一步增大钢地淬透性,促使贝氏体转变发生在更低地温度,目地是获得下贝氏体组织,增加其强度.(6> 加入强碳化物形成元素,即微合金化,以保证进一步细化晶粒.同时,微合金化也可以产生沉淀强化效果.奥氏体化地钢过冷到Bs (约550 ℃> 至Ms 温度范围等温,将产生贝氏体转变,也称中温转变.它是介于扩散性珠光体转变和非扩散性马氏体转变之间地一种中间转变.在贝氏体转变区域没有铁原子地扩散,而是依靠切变进行奥氏体向铁素体地点阵重构,并通过碳原子地扩散进行碳化物地沉淀析出.一般贝氏体转变会形成3 种贝氏体组织:上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体.上贝氏体地形成温度较高,呈羽毛状,性能较差。
北京科技大学科技成果——高性能低碳贝氏体钢的研究与开发
北京科技大学科技成果——高性能低碳贝氏体钢的研究与开发项目简介本项目得到国家973和863等项目支持，从基础理论研究出发，提出了使低碳贝氏体组织高强韧化和超细化的理论原理，发明了有自主知识产权的弛豫-析出-控制相变（RPC）专利工艺技术。
这种理论原理和专利技术在大型钢铁企业实现了产业化，形成了我国具有优良综合性能及很高热稳定性的，以超细低碳贝氏体组织为基体的高强度低成本节能型新钢种系列。
新钢系列已发展到有8个强度级别，近20个牌号，产量已超过40万吨，大批量在重要工程领域中应用，使我国高性能焊接结构钢的研究与生产水平达到国际前列。
2006年获得了冶金科技一等奖和辽宁省科技一等奖，2007年获得了教育部科技进步一等奖，已授权两项专利。
经济效益及市场分析目前大批量600-800MPa级新一代钢已用于我国几千台煤矿液压支架制造，使矿用液压支架自重由原来每台32吨（主要采用16Mn 钢制造）降为24吨（降25%），产品的性能已可完全取代采用调质钢制造的国际名牌，德国DBT公司产品，并且国产化后的液压支架价格比进口价大幅度降低，使一条由150-200台支架组成的煤矿生产线的设备投入降低近亿元。
另外以低碳贝氏体为基体的新一代桥梁用钢，已大批量使用于我国特大公路和铁路桥梁建设，鞍钢生产的6000多吨16-80mm厚新一代桥梁钢已用于世界上最大跨度的钢衍架拱桥重庆朝天门长江大桥，武钢的超低碳贝氏体桥梁钢已大批量使用于京沪高速铁路南京大胜关长江大桥，使我国高强高可焊性桥梁钢达到国际上第二代桥梁钢的先进水平。
近年来，以低碳贝氏体为基体的我国高强度海洋平台及船舶用钢已取代进口调质钢应用于我国最大的4000吨深海打捞船（华天号）及春晓油田海上采油平台的制造，在我国工程机械，汽车吊，高空作业车及军用重载舟桥上新一代600-800MPa高强度极低碳贝氏体钢也已得到广泛应用，并正在向1000MPa级钢种方向发展，使我国制造业产品更新换代，赶上国际先进水平，取得了巨大的经济效益和社会效益。
一种新型低碳贝氏体钢的研制
第２卷 第 １ ４ 期
２０ 年 Ｏ ０６ １月
佳 木 斯 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊｕ ｉ ｆ ｉ ｕｉ ｎ ｅ ｉ Ｎ ｔｒ ｃｅｃ ｄｉ ） ｏｍａｏ ａ ｓＵ ｉ ｒｔ ａ ａ Ｓｉ ｅＥ ｉｏ Ｊ ｍ ｖ ｓｙ（ ｕ ｌ ｎ ｔｎ
１４ 铬含量设计 ．
ｃ 元素是增加淬透性 的主要元素 ， ｒ ｒ ｃ 元素 扩 大 了 Ｃ Ｔ曲线 的贝氏体 的相变 区， Ｃ 提高 了过冷 奥
氏体的稳定性 ． 为此 ，ｒ ｃ 含量确定为 ０８ 一 ％． ．％ １ １５ 其它元素的确定 ． ＳＰ ， 元素有助于改善切削加工性能 ， 但如果 ｓ ，
度降 低 ， 是保证 获得 细 小 贝 氏体尺 寸 的 主要 因 素 ．ｎ与 ｓ 共同作用可获得 高强度、 ＪＭ ｉ 高硬度 的 同时 ， 仍具有较高的韧性ｌ． ６ 但含 量过高将增加碳 】
含量 ， 因此 将其 含量 确定为 ０ ８ 一１ ． ．％ ％ １３ 硅 含量 设计 ．
它成分上采用低碳 ， 复合加入合金元素 ， 因此 ， 钢的
中图分类号 ： Ｔ １２ Ｃ ４ 文献标识码 ： Ａ 线上存在 明显 的上下 ｃ曲线分离 ， 适量 的 Ｍ ｎ在中
０ 引 言
低碳贝氏体钢作为近几十年来发展起来 的新 钢系， 被誉为环保 型绿色钢种…， 已广泛应用于工 程机械、 压力容器、 桥梁 、 船舰、 集装箱等诸多领域 ．
温下的相界处富集时， 对相界迁移起拖曳作用 ， 同 时显著降低贝氏体的相变驱动力 ， 使贝氏体相变温
冲击作用 ， 因此加入 ００ ％的 Ｒ ． ． ２ ｅ钢的化学成分见
表 １ ．
３ 结果与 分析
３ １ 力学性能 ． 表 ２ 新型低碳贝氏体钢的力学性能
一种低碳贝氏体钢的低温韧性试验研究
一种低碳贝氏体钢的低温韧性试验研究程吉浩陈颜堂邹德辉张开广（湖北省武汉市武钢研究院，武汉430081）摘要本文采用两种方法对试制的低碳贝氏体钢冲击断口附近组织进行侵蚀，分辨出M/A 岛及碳化物分布，并进行带状组织评级、常规金相组织观察，分析了其低温冲击功波动的原因。
结果表明，轧后冷却不均匀导致钢板心部和边缘处冷速相差较大，沿钢板宽度方向组织分布不均匀，使其冲击功出现波动。
其中，尺寸较大的M/A 岛是影响该低碳贝氏体钢的冲击韧性的主要原因。
关键词贝氏体钢冲击功波动M/A 岛The Study of a Low Carbon Bainite Steel Low-temperature Toughness Cheng Jihao Chen Yantang Zou Dehui Zhang Kaiguang(Research and Development Center of WISCO, Wuhan, 430081)Abstract The two ways was used to etched the microstructures of the low carbon bainitic steel. The M-A constituents andcarbides was distinguished, zonal segregation and microstructure nearby fracture of the sample was observed. Themicrostructure was observed to analysis the low-temperature impact values fluctuation phenomena of low carbon bainiticsteel. The results showed that, the core portion and the edge of the steel with difference cooling rate which coursed bynon-uniform cooling, result in uneven microstructure in steel and the fluctuations of impact energy. And large size M/A isthe main reason to deduce the impact energy of the low-carbon bainitic steel.Key words carbon bainitic, the low-temperature impact, M/A1 前言近年来，为了满足海洋油气资源向更深水域开采，海洋工程用钢需要向更高强度和更大厚度发展。
低碳贝氏体钢的书
低碳贝氏体钢的书摘要：I.低碳贝氏体钢的概述- 低碳贝氏体钢的定义- 低碳贝氏体钢的特点II.低碳贝氏体钢的制备方法- 低碳贝氏体钢的化学成分- 低碳贝氏体钢的冶炼方法- 低碳贝氏体钢的热处理过程III.低碳贝氏体钢的性能与应用- 低碳贝氏体钢的力学性能- 低碳贝氏体钢的物理性能- 低碳贝氏体钢的主要应用领域IV.低碳贝氏体钢的发展趋势与展望- 低碳贝氏体钢在未来的发展前景- 低碳贝氏体钢的潜在应用领域正文：低碳贝氏体钢是一种高强度、高韧性的钢材，因其具有优异的力学性能和良好的焊接性能而被广泛应用于各种工程结构中。
本文将介绍低碳贝氏体钢的概述、制备方法、性能与应用以及发展趋势与展望。
一、低碳贝氏体钢的概述低碳贝氏体钢是一种在低碳钢的基础上，通过特定的热处理工艺形成的贝氏体组织。
这种钢具有低碳钢的优点，如良好的焊接性能和可锻性，同时还具有高强度和良好的韧性。
低碳贝氏体钢已成为一种重要的结构材料，广泛应用于建筑、汽车、船舶、机械等领域。
二、低碳贝氏体钢的制备方法1.低碳贝氏体钢的化学成分低碳贝氏体钢的主要化学成分包括铁、碳、锰、硅、铬等元素。
其中，碳含量一般在0.1%~0.3%之间，锰和硅的含量分别为1%~2%和0.5%~1.5%。
此外，为了提高钢的强度和韧性，还可以加入适量的钒、铌、钼等合金元素。
2.低碳贝氏体钢的冶炼方法低碳贝氏体钢通常采用电弧炉、平炉或转炉等冶炼方法。
冶炼过程中，需要严格控制钢的化学成分和温度，以保证钢的组织和性能。
3.低碳贝氏体钢的热处理过程低碳贝氏体钢的热处理过程主要包括淬火和回火。
淬火是将钢加热到某一温度，然后迅速冷却，使其组织转变为马氏体。
回火是将淬火后的钢重新加热到某一温度，保温一段时间，然后冷却，以消除淬火应力和改善钢的性能。
三、低碳贝氏体钢的性能与应用1.低碳贝氏体钢的力学性能低碳贝氏体钢具有高强度和良好的韧性。
抗拉强度一般在700MPa~1200MPa之间，屈服强度在300MPa~700MPa之间。
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第４期饶静等：Ｑ６５０低碳贝氏体钢的研制·３９·
图ｌ工业生产Ｑ６５０钢板的组织形貌：（ａ）Ｇ８（粒状贝氏俸）＋ＰＦ（多边形铁素体）＋Ｍ／Ａ（马氏体／奥氏体岛）；（ｂ）Ｌａ（板条贝氏体）＋ＧＢ＋ＰＦ＋Ｍ／Ａ；（ｃ）ＬＢ＋ＧＢ；（ｄ）ＧＢ；（ｅ）ＩＪＢ
Ｆｉｇ．１Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｐｒｏｄｕｃｅｄｐｌａｔｅｏｆｓｔｅｅｌ
０６５０：（ａ）ＧＢ（ｇｒａｎｕｌａｒｂ，ｌｉｎｉｔｅ）＋ＰＦ（ｐｏｌｙｇｏｎａｌｆｅｒｒｌｔｅ）＋Ｍ／Ａ（ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ／ａｕｓｔｅｎｉｔｅ）；（ｂ）ＬＢ（１ａｔｈｂａｉｎｉｔｅ）＋ＧＢ＋ＰＦ＋Ｍ／Ａ）（ｃ）ＬＢ＋ＧＢ；（ｄ）ＧＢ；（ｅ）ＬＢ
速度最大的条件下生成ＬＢ。
组织中获得的６０％的ＧＢ通常能够得到较好的综合力学性能。
目前低碳贝氏体钢Ｑ６５０已经实现批量生产，产品性能符合要求，指标逐渐趋于稳定（表３）。
合性能。
国家自然科学基金资助项目（５０８７４０８３）ｌ
表３低碳贝氏体钢Ｑ６ｓｏ产品力学性能
Ｔａｂｌｅ３Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｏｗｃａｒｂｏｎｂａｌｍ＇ｔｉｃｓｔｅｅｌ２Ｑ６ＳＯ
批号劂Ｍ腿Ｐａ度／抗臀／屈强比伸篆彰一琵防功３９０１９６９０８０００．８６３１．０１７３１９５２０９４９０２０７５０８７００．８６２８．０２３０２１１１９６
９０２ｌ
７５０８５００．８８３０．０１１０１２１１４４９０２２７３０８３５０．８７３０．５２８ｌ３０１２７２
９０２３７２５８１５０．８９２６．０１６１１８０１５６
９０２４６８５８１００．８５２８．０１６６２１３１３９
９０２５７３０８６５０．８４２８．０１２５１５０１３９——————————————————————————————————一
４结论８Ｑ６５０钢加热温度控制在１１５０—１２００℃。
再
结晶区开轧温度１０５０一ｌ１００ｏＣ，未再结晶区开轧
温度９５０℃以下。
终轧温度８００ｏＣ。
终冷温度５００
℃以上。
再结晶区道次变形量≥１５％，累积变形量
≥５０％。
中间坯厚度控制在成品厚度的２～３倍，未
再结晶区道次累积变形量≥６０％，可获得良好的综
参考文献
贺信莱．２ｌ世纪新钢种一超低碳贝氏体钢．金属世界，１９９６，６８（６）；３
贺信莱．高性能低碳贝氏体钢－成分、工艺、组织、性能与应用．北京：冶金工业出版社，２００８
陈文满，李利，肖亚，等．５５０ＭＰａ级低合金高强度钢板的研制与开发．重钢技术，２００９，５２（４）：２９
张华国．低碳高强度贝氏体钢板ＰＣＳＯＱ的研制．特钢技术，２００６，１２（３）：１５
毛新平．薄板坯连铸连轧技术微合金化技术．北京：冶金工业出版社，２００８
刘健，张开坚，陆建生，等．微合金元素钒在钢板中的强化机理及应用．四川冶金，２００９．３１（２）：１５
康永林．薄板坯连铸连轧钢的组织性能控制．北京：冶金工业出版社，２００６
杨善武，王学敏．贺信莱．超低碳钢在铁索体生长过程中砑分布的变化．钢铁研究学报，１９９９，１１（４）：４０
饶静（１９７６．），女，硕士生，工程师，２０００年武汉科技大学
毕业，金属材料组织、性能研究。
收稿日期：２０１０－０３－０５万方数据
Q650低碳贝氏体钢的研制
作者：饶静， 朱远志， Rao Jing， Zhu Yuanzhi
作者单位：武汉科技大学钢铁冶金与资源利用省部共建教育部重点实验室,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,武汉,430081
刊名：
特殊钢
英文刊名：SPECIAL STEEL
年，卷(期)：2010,31(4)
1.杨善武;王学敏;贺信莱超低碳钢在铁素体生长过程中硼分布的变化[期刊论文]-钢铁研究学报 1999(04)
2.康永林薄板坯连铸连轧钢的组织性能控制 2006
3.刘健;张开坚;陆建生微合金元素钒在钢板中的强化机理及应用[期刊论文]-四川冶金 2009(02)
4.毛新平薄板坯连铸连轧技术微合金化技术 2008
5.张华国低碳高强度贝氏体钢板PC80Q的研制[期刊论文]-特钢技术 2006(03)
6.陈文满;李利;肖亚≥550 MPa级低合金高强度钢板的研制与开发 2009(04)
7.贺信莱高性能低碳贝氏体钢-成分、工艺、组织、性能与应用 2008
8.贺信莱21世纪新钢种-超低碳贝氏体钢 1996(06)
本文链接：/Periodical_tsg201004013.aspx。