新一代钢铁材料_超级钢
钢铁行业的创新材料介绍新型钢铁材料的性能和应用领域
钢铁行业的创新材料介绍新型钢铁材料的性能和应用领域钢铁行业的创新材料：介绍新型钢铁材料的性能和应用领域钢铁作为重要的基础材料，在各个行业都扮演着重要的角色。
随着科技进步和工业发展，钢铁行业也不断追求创新，致力于开发新型的钢铁材料。
本文将介绍一些新型钢铁材料的性能以及它们在不同应用领域的应用。
一、高强度钢高强度钢是新一代的钢铁材料，其特点在于具有更高的强度和良好的韧性。
通过调整化学成分和制造工艺，高强度钢比传统钢材表现出更好的机械性能，能够在更薄的厚度下承受更大的载荷。
这使得高强度钢在航空航天、汽车制造和建筑领域中得到广泛应用。
例如，航空航天企业使用高强度钢制造轻量化的飞机零件，汽车制造商采用高强度钢降低车身重量，提高燃油效率，建筑领域则广泛应用于高楼大厦的结构材料。
二、耐腐蚀钢耐腐蚀钢是一类能够在恶劣环境下长期抵御腐蚀的钢铁材料。
在海洋环境、化工工业等领域，由于酸雨、盐雾等因素的存在，钢铁很容易受到腐蚀，导致使用寿命减少。
耐腐蚀钢通过添加合金元素，如镍、铬等，在钢材表面形成一层耐腐蚀的保护膜，能够有效延长钢铁材料的使用寿命。
耐腐蚀钢在船舶建造、海洋工程、化工设备等领域得到广泛应用，提高了设备和结构的抗腐蚀能力，同时减少了维护和更换的成本。
三、复合钢复合钢是由两种或更多种不同性质的钢材复合而成的新型材料。
借助于不同钢材的特性互补，复合钢具备更好的综合性能。
在制造工艺上，采用熔焊、轧制等技术将不同钢材层叠在一起，形成独特的结构。
复合钢广泛应用于军事装备、船舶制造以及特殊工作环境下的机械设备。
例如，以高强度钢为表面层、耐腐蚀钢为内层的复合钢可以在船舶上既增加碰撞强度，又提高耐蚀性能。
四、高温合金钢高温合金钢是一种能够在高温环境下保持高强度和良好维度稳定性的钢材。
由于高温下钢材容易发生晶粒长大、蠕变、氧化等问题，传统钢材在高温条件下应用受到局限。
而高温合金钢通过合理控制合金元素的含量和制造工艺，使得钢材在高温环境下表现出更好的热稳定性和抗氧化性能。
微晶材料(超级钢)概论
密热处理等技术，制成的超细晶粒钢。
❖ 普通碳素结构钢400-500MPa级 ❖ 低合金钢屈服强度800MPa级 ❖ 合金结构钢的抗拉强度1500MPa级
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400MPa超级钢
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新华社东京2000年１月５日电（记者张可喜）
日本最近研制出一种超级钢，为加工制造业提供 高性能金属材料创造了条件。
据当地报纸报道，这种钢叫做“超级金属”，是 在压轧时把压力增加到通常的５倍，并且提高冷却速 度和严格控制温度的条件下开发成功的。其晶粒直径 仅有１微米，为一般钢铁的１／１０～１／２０。这 种钢组织细密，强度高，韧性大，而且即使不添加镍、 铜等元素，也能保持很高的强度。
日本STX-21超级钢铁材料研究
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中国“新一代钢铁材料”研究
我国也于10年前开始启动“新一代钢铁 材料重大基础研究”项目。其最终目标，是 将占我国钢产量60％以上三类钢(碳素钢、低 合金钢、合金结构钢)的强度或寿命提高一倍。
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近年来，超级钢标志性成果是开始利用超级钢产品减
重节材，宝钢梅山超级钢桥梁板、钢管研究开发成功，用
6mm超级钢钢管替代8mm厚度低合金钢管，抗撞击性能大 大优于普通的结构钢，并且直接应用于国家重点工程上海东
海大桥，已经使用该产品4000余吨，经过计算节约钢材 1000余吨，以每吨5000元计，直接经济效益500万元，钢板
超级钢
同传统材料相比，超级钢具有以下Fra bibliotek点：1、比传统钢铁材料有更高的性能价格比； 2、强度比传统钢铁材料高1倍以上； 3、使用寿命比传统钢铁材料高1倍； 4、基本消除宏观偏析。
超级钢：在压轧时把压力增加到通常的5倍，并且提高冷却速度和严格
控制温度的条件下开发成功的。其晶粒直径仅有1微米，为一般钢铁的 1/10～1/20，因此组织细密，强度高，韧性也大，而且即使不添加镍、 铜等元素也能够保持很高的强度。
超级钢材料计划
又称STX- 21
( Structural Materials X for 21 St century ) 面向21世纪的结构材料计划
“超级钢铁”的研发目标
“超级钢铁”的研发分为第一期、第二期。 第一期：1997年-2001年 第一期目标：开发出强度为现在钢铁的2倍、寿命也为2倍的超级钢铁。 具体有4项内容： 1、把在日本利用最广泛的低碳素钢铁SM490的强度提升2倍，并保证其 可以焊接使用； 2、将螺栓的强度提升到180O MPA； 3、为了提高热效率，将用于制造火力发电设备的钢材料的耐热温度从6 00℃提升到650℃； 4、制造不易生锈的钢铁。 4个目标在第一期结束时就基本实现了。
超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素结构钢的铁素体晶粒细 化，进而使其强度有大幅度提高的钢材。微晶钢具有其它任何钢材都 不具有的优异性能--超强的坚韧性,故被视为钢铁领域的一次重大革命。 中国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家，其它国家的 超级钢尚未走出实验室。
超级钢的起源
1995年日本发生阪神大地震，当地钢铁建筑毁于一旦，引发日本学 界对钢铁材料重要性的思考。为了适应未来发展，很多学者提出要开发 更坚固的钢铁材料。这是研发“超级钢铁”的起源。
3200兆帕超级钢工艺原理
3200兆帕超级钢工艺原理超级钢是一种具有极高强度和韧性的钢材，其广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
而3200兆帕超级钢是一种新型超级钢，其强度达到了令人难以置信的3200兆帕。
本文将详细介绍3200兆帕超级钢的工艺原理。
3200兆帕超级钢的制备过程中关键的一步是材料的选择。
通常，该超级钢由高纯度的铁、碳和少量的合金元素组成。
这些合金元素可以改变钢的晶体结构，从而提高其强度和韧性。
例如，添加适量的硼和钛元素可以形成强韧的钢，并提高其耐腐蚀性能。
在3200兆帕超级钢的制备过程中，采用了一种特殊的热处理工艺——快速淬火。
淬火是指将材料迅速冷却，以改变其晶体结构。
传统的淬火工艺中，材料会在水或油中冷却，但这种方式容易引发变形和裂纹。
而快速淬火工艺采用了高速冷却介质，如液氮，使材料迅速冷却，从而形成细小的晶粒和均匀的组织。
3200兆帕超级钢的制备过程中还采用了高压变形工艺。
高压变形是指将材料置于高压环境下进行塑性变形，从而改变其晶体结构和机械性能。
在高压下，材料的晶体结构会发生塑性变形，形成更加紧密的晶粒和细小的析出相。
这种变形方式可以提高超级钢的强度和硬度，同时保持良好的韧性。
3200兆帕超级钢的制备过程中还需要进行多道次的热处理和变形工艺。
这些工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
通过不同的热处理工艺，可以调控钢材的晶体结构，改善其力学性能和耐腐蚀性能。
总结来说，3200兆帕超级钢的制备过程中采用了材料选择、快速淬火、高压变形和多道次的热处理等关键工艺。
这些工艺的应用使得超级钢的强度达到了令人难以置信的3200兆帕，具备了极高的强度和韧性。
这种超级钢的应用前景广阔，将为航空航天、汽车制造、建筑工程等领域带来革命性的改变。
相信随着技术的不断进步，3200兆帕超级钢将会有更广泛的应用，并推动相关行业的发展。
超级高强度钢
高强度钢“超高强度钢”的定义是相对于时代要求的技术进步程度而在变化的。
一般讲，屈服强度在 1 370MPa（140 kgf/mm2）以上，抗拉强度在 1 620 MPa（165 kgf/mm2）以上的合金钢称超高强度钢。
按其合金化程度和显微组织分为低合金中碳马氏体强化超高强度钢、中合金中碳二次沉淀硬化型超高强度钢、高合金中碳Ni—Co型超高强度钢、超低碳马氏体时效硬化型超高强度钢、半奥氏体沉淀硬化型不锈钢等。
低合金中碳马氏体强化型超高强度钢（MART）是在低合金调质钢的基础上发展起来的，合金元素总量一般不超过6%。
主要牌号包括传统的镍铬钼调质钢4340（40CrNiMo）,碳含量0.45%的镍铬钼钒钢D6AC（45 CrNiMoV），碳含量0.30%的铬锰硅镍钢（30CrMnSiNi2A）,在4340钢基础上通过加入硅（ 1.6%）和钒（0.1%）而研制成的300M 钢（43CrNiSiMoV）以及不含镍的硅锰钼钒或硅锰铬钼钒等。
通过真空熔炼降低钢中杂质元素含量，改善钢的横向塑性和韧性，由于钢中合金元素含量较低，成本低，生产工艺简单，广泛用于飞机大梁、起落架、发动机轴、高强度螺栓、固体火箭发动机壳体和化工高压容器等。
中合金中碳二次沉淀硬化型超高强度钢是从5%Cr型模具钢移而来的。
由于它在高温回火状态下有很高的强度和较满意的塑性和韧性，抗热性好，组织稳定，用于飞机起落架、火箭壳体等。
典型钢种为H11和H13等。
其主要成分为： C 0.32%--0.45%；Cr 4.75%--5.5%；Mo 1.1%--1.75%；Si 0.8%--1.2%。
高合金中碳Ni—Co（9Ni--4Co--××）型超高强度钢，是在具有高韧性、低脆性转变温度的9%Ni型低温钢的基础上发展起来的。
在9%Ni钢中添加钻是为了提高钢的Ms （马氏体转变）温度，减少钢中的残余奥氏体，同时，钻在镍钢中起固溶强化作用，还通过加钻来获得钢的自回火特性，从而使这类钢具有优良的焊接性能。
超级钢铁材料
韩国的研究计划
• 韩国于1998年开始了一个历时十年的21世 纪结构钢项目，主要研究开发600 MPa级耐 候钢、 800 MPa级低合金钢和1500 MPa级 的合金结构钢。
我国的应对
• 1998年我国在国家重点基础研究发展规划 项目(973)中启动了“新一代钢铁材料基础 研究”项目，围绕采用高新技术提高钢铁 产品质量、促进钢材品种的更新换代这一 战略目标。 • 2001年在国家高技术研究发展计划(863计划) 中又安排了题为"500MPa碳素钢先进工业化 制造技术"的超级钢开发项目，以积极的姿 态参与到这场国际竞争之中。
什么是超级钢铁材料
• 超级钢也称为新一代钢铁材料，它通过提 高钢的洁净度、细晶化和均匀性，使普通 结构钢在保证其它性能要求的前提下，大 幅度提高强度(屈服强度提高1倍)，从而提 高性能价格比，成为优于铝、塑料等的新 型材料。 • 强度等级由200MPa→400MPa 400MPa→800MPa 800MPa→1500MPa
超级钢铁材料的焊接
• 由于新一代钢铁材料晶粒极度细化，焊 接时面临的严重问题是焊缝的强韧化、热 影响区的晶粒长大等问题。在我国新一代 钢铁材料项目中，主要是针对400 MPa级和 800 MPa级超细晶粒钢解决上述焊接性问题。 并应从焊接材料、焊接方法和焊接工艺等 多方面进行综合解决。 （1） 焊缝金属的强韧化。 （2） 热影响区的晶粒长大倾向 。
超级钢铁材料
问题的提出
• 1997年日本首先启动了“超级钢基础研究” 十年计划； • 1998年韩国启动了“21世纪高性能结构钢” 计划； • 2001年欧盟启动了“超细晶粒钢开发”计 划； • 2002年美国在钢铁研究指南中公布了两个 超级钢开发项目。
新型金属材料——推陈出新
2 新型金属材料 ——推陈出新引言随着科学技术的进步，人类对金属材料不断提出了新要求：一是对已有的金属材料要最大限度地提高它的质量，挖掘它的潜力，使其产生最大的效益。
二是开拓金属材料的新功能，以适应更高的使用要求。
近几十年来，金属材料并没有停止发展，新的合金钢，例如微合金化钢，超高强度钢、超低碳不锈钢；新的有色合金，例如Al-Li合金、钛合金；还有高温合金、金属间化合物、减振合金、超导合金、形状记忆合金、储氢合金、纳米金属材料、非晶态金属等都有了新的发展。
新型金属材料，推陈出新。
金属材料是工业中最重要的结构材料，在未来很长的时期中，其主导地位仍将难以动摇。
2.1 超级钢与新一代钢铁材料2.1.1 “超级钢”、“新一代钢铁材料”1997年4月，日本开始了“新世纪结构材料(或超级钢材料)”为期10年的研究计划，提出将现有钢材强度翻番和使用寿命翻番为目标的新一代钢材，称为“超级钢”并在国家组织下开展研究。
之后韩国在1998年启动了“21世纪高性能结构钢”、我国在1998年10月启动了“新一代钢铁材料”的国家重大基础研究计划。
东亚三国相差不到一年，设立相同目标的研究项目带动了欧美各国钢铁界竞相参与和重视。
“新一代钢铁材料”的特征是超细晶、高洁净和高均匀(高均质)，其研发目标是在制造成本基本不增加，少用合金资源和能源，塑性和韧性基本不降低条件下强度翻番和使用寿命翻番。
它的核心理论和技术是实现钢材的超细晶(或超细组织)。
“新一代钢铁材料”需要大幅度提高钢铁材料的洁净度和均匀度。
钢铁材料中的杂质元素和夹杂物对其韧塑性、疲劳断裂性能、表面质量有很大的危害，而杂质元素、夹杂物和钢中第二相甚至基体组织的非均匀分布则严重影响钢材性能的均匀性和等向性。
因此，显著降低钢中杂质元素的含量、严格控制最大夹杂物尺寸、控制和改善夹杂物及大颗粒碳化物或氮化物的形状与分布、改善和提供钢中显微组织的均匀性，对钢铁材料性能的提高具有十分重要的作用。
超高强度钢
超高强度钢
超高强度钢是一种在现代工程材料中具有重要地位的材料。
它以其卓越的力学性能和优异的耐腐蚀性能而受到广泛关注。
本文将探讨超高强度钢的制备方法、特性和应用领域。
制备方法
超高强度钢的制备方法主要包括热处理、合金设计和工艺优化。
通过合理的热处理过程，可以调控钢材的结构和性能。
合金设计则是通过添加特定元素，调整钢材的组织结构，提高其强度和耐久性。
工艺优化包括热压成型、热轧等工艺，在制备过程中对钢材进行加工和调整，以获得更好的性能。
特性
超高强度钢具有高强度、高硬度、优异的韧性和良好的耐磨性。
这些特性使得超高强度钢在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域有着广泛的应用前景。
与普通钢相比，超高强度钢具有更高的强度和更轻的重量，可以减少结构的重量，提高材料的使用效率。
应用领域
超高强度钢在汽车轻量化领域有着重要的应用。
通过使用超高强度钢，可以减轻汽车的质量，提高燃油效率，降低尾气排放。
此外，超高强度钢还被广泛应用于航空航天领域，用于制造飞机机身、发动机等部件，提高飞机的安全性和性能。
总的来说，超高强度钢作为一种重要的工程材料，在现代工程中发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断进步，超高强度钢的应用范围将会不断扩大，为人类创造出更多的可能性。
以上是关于超高强度钢的简要介绍，希望能对读者有所启发。
如果您对超高强度钢感兴趣，可以深入了解其相关知识，探索更多应用领域。
谢谢阅读！。
Ultra - fine Grain Steel(超级钢)
二.晶粒细化的方法
将钢由室温 加热至稍高 于Ac3的温度， 在此温度下 短时间保温， 然后快速淬 火冷却至室 温，再重复 此过程。 再结晶奥氏 体晶粒细化 作用以及快 速加热情况 下铁素体晶 粒有转变为 多个奥氏体 晶粒的倾向 隋忠祥对 50CrVA弹簧 钢循环淬火 后晶粒尺寸 可达到13～ 14级 生产周期较 长，操作不 方便
二.晶粒细化的方法
微合金化
变质处理
铌（Nb）
影响
形成NbC, NbN；阻止 奥氏体回复、再结晶
钛（Ti）
生成难溶的碳化物质点 ，富集在晶界处，阻止 晶粒粗化 阻止奥氏体晶粒长大， 并提高钢的粗化温度
钒（V）
二.晶粒细化的方法
Ar3温度
铁素体的自由能 晶粒尺寸
相变驱动力
形核数目
宏观偏析
塑性抛光 控轧控 冷技术 超声波
其他细化晶粒的方法和大塑性变形方法的结合
三.性能及应用
组织细密，强度高，而且即 使不添加镍、铜等元素也能 够保持很高的强度。
呈现2倍于一般钢铁的超可塑性。
超级钢没有焊接痕迹没有因此而发 生的强度劣化现象。
三.性能及应用
宝钢、鞍钢、武钢 等主要钢铁企业都 在积极开发AHSS
二.晶粒细化的方法
等径角挤压法
以纯剪切的 方式实现材 料的大塑性 变形 组织致密 性高，组 织性能均 一 JiHunKima等 人利用等通道 角挤压法获得 超细晶6061 铝合金 产品尺寸 受到很大 限制
A 机理 B 组织 C 研究 D 局限
二.晶粒细化的方法
工艺简单、成本低 优点与局限
组织的均匀性难以控制 锻造后残余应力难以去除
超细晶钢
Contents
1
新一代钢铁材料的研究开发现状和发展趋势
高钢材在各个环境的使用效率，研究人员 在钢材的使用性能上做出研究，为找到新 的突破点，研究人员在研究过程当中加入 了微合金元素Ｔｉ，该种元素的使用使钢材 在生产过程当中形成阻碍的ＨＺＡ成分减少， 为钢铁增加了一份在使用环境中的保障。 研究人员通过对稳定Ｔｉ元素，解决了钢材 在焊接方面的问题．从而提高了钢材的使 用性能。在材料的强度对比上，钢材的强 度比有色金属的强度更大将钢材的这一优 势结合有色金属的性能，进而研发出双重 性能的新型钢材，便能让钢材在未来市场 竞争中更加强大。
关键词：钢铁材料；新一代钢铁材料；高性能
钢铁材料是人类社会的基础材料，是 社会文踢的标志，新一代钢铁材料的研发 为今年大幅度提升钢材性能拉开了序幕。 新一代钢铁材料大幅度提高了钢铁材料的 使用寿命和使用性能，
全球科技水平不断提高。这是一个长期 进行的任务。它需要和２１世纪的；台炼、轧制 技术进步相适应，要协调于我国资源、能源 条件和社会发展的需求。因此本文将对新一 代钢铁材料的发展现状和发展趋势进行讲述。
２．２我国对手新一代钢铁材料的研究 我国在１９９８年启动了“新一代钢铁 材料重大基础研究”的“９７３项目”，在５ 年内我国国家财政累计投入了２５亿万元作 为该项目的研究资金。采用新钢种取代碳 素钢、低合金钢与合金结构，中５０％的传 统钢材，方可减少１５００万吨钢，直接效益 就可以达到４５０亿元．而间接效益更加显 著．同时也达到了该项目的目的。我国在 进行该项目中提出了均质化、纯净化、细 晶化的学术思想（建议改为技术路线），先 后在４００、８００、１５００ＭＰａ级超级钢的研 究方面取得重大进展，并领先世界进行了工 业化生产和应用．引起了国际上的重视。材 料细晶化是我国“９７３项目”的重点，该研 究通过对精钢的细化实现了钢铁材料的延 展性增加的目的，在该研发中我国已取得 了很大的突破。不仅如此，“９７３项目”还 计划成功地开发出了超级钢原型钢．并且 迅速推广了超级钢的工作进展，在２００３年 超额实现万吨级的目标后，２００４年超级钢 产量超过了３０万吨。百万砘超级钢的目标 将很快得以实现。在超级钢的基础上，我 国还参与研究了钢铁材料的复相化。为提
先进钢铁材料
先进钢铁材料钢铁是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
随着科技的不断发展，先进的钢铁材料也在不断涌现，为各行业带来了更多的可能性。
本文将介绍一些先进的钢铁材料及其应用。
首先，先进的高强度钢材。
传统的钢材强度有限，难以满足一些特殊工程的需求。
而高强度钢材通过合金元素的添加和热处理工艺的改进，使得钢材的强度大大提高。
这种材料在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用，可以减轻结构重量，提高使用性能。
其次，先进的耐腐蚀钢材。
在一些特殊环境下，钢材容易受到腐蚀的影响，影响使用寿命和安全性。
因此，研发耐腐蚀钢材成为了一个重要课题。
通过添加耐蚀元素，改进钢材的组织结构和表面处理工艺，可以大大提高钢材的耐腐蚀性能。
这种材料在海洋工程、化工设备等领域有着重要的应用。
再次，先进的高温合金钢材。
在高温环境下，传统的钢材容易失去强度和硬度，无法满足高温工作条件下的需求。
而高温合金钢材通过合金元素的添加和特殊的热处理工艺，可以在高温环境下保持良好的力学性能和耐热性能。
这种材料在航空发动机、燃气轮机等领域有着重要的应用。
最后，先进的轻质高强度钢材。
随着节能减排的要求越来越高，轻质高强度钢材成为了发展的趋势。
这种材料通过减少合金元素的含量和优化组织结构，实现了轻质化和高强度化的双重效果。
这种材料在汽车制造、航空航天等领域有着重要的应用前景。
综上所述，先进的钢铁材料在不断涌现，为各行业带来了更多的可能性。
高强度钢材、耐腐蚀钢材、高温合金钢材和轻质高强度钢材都是钢铁材料的发展方向，将会在各个领域发挥重要作用。
随着科技的不断进步，相信先进的钢铁材料会有更广阔的发展前景。
一二三代高强钢分类
一二三代高强钢分类
一、高强钢的分类
高强钢是指具有较高屈服强度和抗拉强度的钢材，常用于建筑、桥梁、船舶等工程领域。
根据生产工艺和材料成分的不同，高强钢可以分为一、二、三代。
1. 一代高强钢
一代高强钢主要采用合金元素的微合金化控制技术，通过添加微量合金元素如钒、铌、钛等，来提高钢材的强度。
这些合金元素可以在晶界处形成稳定的碳化物，从而限制晶界的移动，增加钢材的屈服强度和抗拉强度。
一代高强钢具有优异的焊接性能和低温韧性，被广泛用于汽车、船舶等领域。
2. 二代高强钢
二代高强钢采用热处理技术，通过控制钢材的组织结构和相变过程，来提高钢材的强度。
热处理包括正火、淬火和回火等工艺，可以使钢材的晶粒细化、相变组织均匀化，从而提高钢材的屈服强度和抗拉强度。
二代高强钢具有较高的强度和韧性，被广泛应用于建筑、桥梁等领域。
3. 三代高强钢
三代高强钢采用微合金元素和热处理技术相结合的方法，通过合理
控制钢材的成分和工艺参数，来提高钢材的强度和韧性。
三代高强钢具有更高的屈服强度和抗拉强度，同时具有优异的焊接性能和低温韧性，被广泛应用于船舶、海洋工程等领域。
总结起来，一、二、三代高强钢分别采用微合金化控制技术、热处理技术以及微合金化和热处理相结合的方法来提高钢材的强度。
它们在不同领域有着广泛的应用，为工程建设提供了可靠的材料支持。
超高强度钢
（2）夹杂物形态控制。控制夹杂物形态能有效地改善超高强度钢的断裂韧性。为了提高断裂韧性首先要对硫 和磷要有严格的限制，采用冶炼工艺要最大限度地降低钢中硫和磷含量。
发展历史
早在20世纪40年代中期，由于航空和航天技术发展的需要，为了减轻飞行器自重，提高飞行速度，要求结构 材料必须具有更高的比强度。为此，美国人在AISI4130和4340钢的基础上，改变热处理工艺，采用淬火加低温回 火，获得回火马氏体组织，使钢的抗拉强度提高到1600MPa以上。用于制造飞机结构件，对减轻飞行器自重取得 了明显成效。20世纪50年代以后，在提高钢的强度和改善钢的韧性方面不断取得新进展，相继研制成功300M， D6AC和H-11等超高强度钢。1960年美国国际镍公司研制出马氏体时效钢，并逐步形成18Ni马氏体时效钢系列，屈 服强度分别为1400MPa、1700MPa、2100MPa和2400MPa，其断裂韧性达到较高的水平。20世纪70年代以后，超高 强度钢的发展主要是提高韧性。在9NiCo系列之后，美国在Hy180钢的基础上，又研制成功AF1410二次硬化超高强 度钢，该钢采用低碳马氏体和析出合金碳化物弥散强化效应，不仅强度高，韧性高，而且具有很高的抗应力腐蚀 能力。已用于制造飞机起落架和平尾轴等重要结构部件，受到航空和航天部门的重视和青睐。进入20世纪90年代 以来，为了适应航空工业的需要，在AF1410钢的基础上，美国研制成功AerMet100，钢的抗拉强度为1965MPa， 断裂韧性达到120MN·m抗应力腐蚀性能好。用于制造飞机起落架，将大大提高飞行安全可靠性，延长飞机使用寿 命。
超级钢生产工艺流程详解
超级钢生产工艺流程详解下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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超级钢,钢铁材料发展的理想方向
我国超级钢工业应用情况
超级钢在一汽的成功应用，对我国钢铁生产和用户都产生了巨大的鼓舞作用。促使超级钢的研究、开发、生产和应用在更大的范围内展开。2002年武钢、珠钢也开始进行超级钢的试制，并应用于二汽集团公司制作汽车部件。
国内钢铁企业对开发研制新一代钢铁材料表现出了浓厚的兴趣，宝钢、鞍钢、首钢、武钢、本钢、攀钢、珠钢、淮钢、唐钢等国内大中型钢铁企业都积极参与到超级钢的推广应用中。钢材用户对超级钢的进展也给予了充分的关注和支持，到2002年，宝钢、武钢、本钢、珠钢、首钢共生产了400MPa－500MPa超级钢5000多吨，用于一汽、二汽、吉林辉南车架厂、辽宁金州车架厂等单位。同时，用作汽车横梁、纵梁、辅助梁和建筑钢材的超级钢替代传给的低、微合金钢产品，节约了大量昂贵的合金元素，每吨可以降低成本200元－300元，取得了生产厂和用户双赢的效果。
超级钢研究现状
1997年日本首先提出了“超级钢”的概念，即在保持材料其性能及成本不变的前提下，把现有钢铁材料强度提高一倍，并启动“超级钢”在内的四大科研项目，预计10年完成研究工作希望2015年前后更换基础设施。2001年，欧盟启动“超细晶粒钢开发”计划，2002年，美国公布实施两个“超级钢开发项目”。我国1998年启动了国家重大基础研究计划项目（973项目），－“新一代钢铁材料的基础研究”课题。到2002年底，基础理论研究工作已基本完成，并成功开发200Mpa，400Mpa和800Mpa级超级细晶粒钢的生产工艺，现已在宝钢和本钢等厂家投入批量生产，该项目科研成果相继被列入国家高技术研究发展计划（863计划），正在全国各行业推广应用。
现在，由于超级钢扁平材和长、型材超级钢产品的成功开发，用普通碳素钢生产的３００兆帕～５００兆帕系列超级钢热轧板卷和中厚板，将逐步取代一部分这一级别的微合金钢和低合金高强度钢。长、型材领域在节省合金元素的前提下，可生产综合性能合格的３００兆帕～５００兆帕级带肋钢筋，同时具有优异的塑性、韧性、屈强比和良好的焊接性等，并大幅度降低成本。超级钢的开发成功与推广应用，可以不使用或较少使用昂贵的合金元素，有效地降低资源消耗，增加高附加值产品的生产能力，进而带动钢铁及相关领域的生产工艺、设备和产品的升级换代，全面提升钢铁基础材料产业的技术水平。另外，合金元素使用量的减少，还能够使废钢的回收利用变得容易，有利于环境保护。
211081490_打造我国自己的“超级钢”
中国论坛打造我国自己的“超级钢”文 王国栋钢铁是目前全球应用范围最广的金属材料，高端、特种钢材则是钢铁材料中的明珠。
在当今各国钢铁工业的竞争中，已不仅仅是总产量的竞争，还有产品结构，尤其是高端特种钢材的生产水平和能力的角逐。
而这方面恰恰是我国亟待补齐的一块短板。
在我国，飞机起落架、高速列车车轴、轴承等抗疲劳高强钢，核电站用耐高温、抗辐射的不锈耐热钢管等特种钢材，都曾长期依赖进口。
几年前，我国圆珠笔笔头都要依赖进口的现实，至今让许多人记忆犹新。
经过多年的艰苦奋斗，1996年我国粗钢年产量历史性地突破1亿吨，跃居世界第一；之后20多年，一直雄踞全球首位。
然而，作为钢铁生产大国，我们却遇到了低端供给过剩和高端供给不足的双重尴尬与困扰。
尤其是2008年国际金融危机之后，全球钢铁长期处于产能过剩状态，给我们带来巨大压力。
如今，经济向高质量发展转型。
去产能，钢铁首当其冲，仿佛一夜之间成了落后材料的代名词。
作为昔日的材料霸主之一，钢铁究竟还有没有发展的空间和潜力？在产能过剩、生态环境压力不断加大的今天，中国钢铁产业的绿色转型之路究竟在何方？要实现我国钢铁工业以结构优化和质量升级为标志的再次腾飞，必须以科技创新为抓手，全力推进中高端钢铁材料的研发，打造我国自己的“超级钢”。
好钢是如何炼成的2018年，我国的钢产量就达到了9亿吨。
中国的钢产量，比世界上其他国家钢产量的总和还要多。
高铁、汽车、建筑、桥梁，这些大国重器都少不了钢铁的“身影”。
中国可以生产几乎所有品种、规格的钢材，到2006年成为钢铁净出口国。
这个发展过程，给我国的经济建设、国防事业和人民生活提高都带来了非常重大的影响。
钢铁是怎样炼成的？首先要有铁矿石和煤，然后把铁矿石和煤通过焦化和烧结的环节，变成烧结矿和焦炭，然后在高炉里进行化学反应，变成铁水；铁水出来以后，经过转炉的冶炼、吹氧、去碳、降碳，使碳达到一定的程度，然后经过精炼，把成分进行调整，变成钢水；钢水又经过连铸以后变成钢坯，钢坯经过热轧变成热轧产品；热轧产品再经过冷轧，变成冷轧产品。
超级钢的成分
超级钢的成分《超级钢的成分大揭秘》嘿，大家好呀！不知道你们有没有听说过超级钢呢？我第一次知道这玩意儿，还是听我那在工厂上班的叔叔提起的。
他说他们厂里就用了超级钢，特别厉害。
这就让我特别好奇，这超级钢到底是由什么成分组成的呢？搞清楚它的成分可太重要啦，就像我们了解一道美食的食材一样，这样才能知道它为啥这么牛。
超级钢的主要成分之一就是铁啦。
这铁呢，那可是随处可见，从我们日常生活中的铁锅到各种大型机械，都有它的身影。
铁在超级钢里就像是个坚实的骨架，让超级钢有了足够的强度和硬度。
它的作用可大了去了，没有铁，超级钢哪能这么坚固呢！当然啦，铁也不是完美的，它比较容易生锈，不过在超级钢里有其他成分来帮忙克服这个小缺点呢。
然后就是碳啦。
碳就像是给超级钢注入了一股神奇的力量，能让钢的性能得到很大提升。
适量的碳能让超级钢变得更加坚韧，就像给它穿上了一层坚硬的铠甲。
我感觉这碳就像是个魔法师，能把普通的铁变得超级厉害。
不过要是碳太多了也不行，可能会让钢变脆哦。
还有一些其他的合金元素，比如铬、镍等等。
这些元素就像是超级钢的秘密武器，能让它拥有各种出色的性能，比如抗腐蚀性、耐热性等等。
就拿铬来说吧，它能让超级钢面对恶劣环境也毫不畏惧，就像个勇敢的战士。
这些成分对超级钢的使用效果那可是有着决定性的影响。
有了合适的成分比例，超级钢才能在各种场合大显身手，比如造汽车、建桥梁，那都是小菜一碟。
说到安全性，超级钢一般还是很可靠的啦。
只要是正规生产的，正常使用基本没啥问题。
不过呢，要是在一些特殊环境下，可能就得注意一下啦，比如特别潮湿或者腐蚀性很强的地方。
总之呢，超级钢的成分就像是一个强大团队的成员，各自发挥着自己的作用，共同让超级钢变得超级厉害。
大家在选择的时候呢，也要根据自己的需求来哦。
要是需要强度高的，那就得找成分比例合适的超级钢。
不同的肤质就像不同的使用场景，得选对适合自己的才行呀。
希望大家都能找到最适合自己的超级钢产品，让生活变得更加美好！。
新一代钢铁材料--超级钢
新一代钢铁材料--超级钢
耿彦飞;王少慧
【期刊名称】《重型汽车》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】@@ 1引言rn众所周知,钢铁是人类赖以生存和发展的一类重要工程材料,更是人类社会进步的重要标志之一.从国内外统计数据分析看,钢铁在21世纪仍然是主要的工程材料.自钢铁问世以来,科技界不断对其进行深入研究,不断发掘其潜力.目前,国内外学者和研究人员正着眼于21世纪结构材料--超级钢铁材料的基础研究工作,通过探讨新概念、新方法、新工艺的相关技术,拟大幅度提高钢铁材料的使用性能和使用寿命.超级钢铁材料将成为21世纪的重要工程材料.
【总页数】2页(P21-22)
【作者】耿彦飞;王少慧
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG14
【相关文献】
1.超级钢铁材料及其焊接研究进展 [J], 赵建顺;孙俊生;冯勇
2.新一代超级钢铁材料在石油工程建设中的应用及展望 [J], 雷毅;许晓锋;余圣甫
3.21世纪的土木建筑结构物和超级钢材料：钢结构物的高强度化和钢铁材料的有效 [J], 丰田政男
4.新一代钢铁材料--超级钢 [J], 赵洪运;王国栋;刘相华;杜林秀;曹正;邹丽静
5.新一代超级钢铁材料的研发 [J], 胡胜亮;李运刚;田薇
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2003 年成长性最好的润滑油企业
2003 年统一石化在市场和品牌建设上创下令人瞩目和称奇 的佳绩 : 2003 年统一销售车用小包装润滑油产品 17 万吨 , 同比 增长 58 % ; 销售额达到 12. 68 亿元 , 同比增长 90 % ; 全国零售商 数达到 13000 家 , 同比增加了 37 % ; 盲点市场同比降低了 18 % , 最远的西藏拉萨 、日喀则都有统一润滑油的经销点 ; 产品结构更 符合市场发展需要 , 最见功夫和利润的高端产品销售额增长了 300 % ,而低档产品比重则由去年的 15 %下降到 5 %以下 。
2003 年 , 统一高档润滑油除获得德国大众 、宝马 、保时捷原 厂认证外 , 还获得奔驰 、沃尔沃 、曼 、斯堪尼亚 、雷诺 、马克 、康明 斯 、东风等世界著名制造商认可 ; 在 OEM 领域 , 统一润滑油获得 了东风商用车第一季度 40 %的装车用油份额 , 并获得一汽轿车 售后服务用油认可 , 同时成为东安发动机公司出厂装机用油 , 东 风柳州风行装车及售后用油 , 取得了华北柴油机 、淮海发动机 、 陕汽斯太尔 、少林客车等 17 家国内车厂的 OEM 用油资格认可 。
料 C a i l i a o g o n g y i 材
工艺
1 引言
众所周知 , 钢铁是人类赖以生存和发展的一类重要工程材 料 , 更是人类社会进步的重要标志之一 。从国内外统计数据分 析看 , 钢铁在 21 世纪仍然是主要的工程材料 。自钢铁问世以 来 ,科技界不断对其进行深入研究 ,不断发掘其潜力 。目前 ,国 内外学者和研究人员正着眼于 21 世纪结构材料 ———超级钢铁 材料的基础研究工作 ,通过探讨新概念 、新方法 、新工艺的相关 技术 , 拟大幅度提高钢铁材料的使用性能和使用寿命 。超级钢 铁材料将成为 21 世纪的重要工程材料 。
目前 ,这些成果仍处于试验室阶段 。 3. 1. 4 耐候钢
目的是开发海洋环境用节能不锈钢和海滨环境用无涂 装合金耐候钢以及开发相关的焊接技术与使用性能评估技 术等 。
该项目使用了日本第一套加压 ESR 装置 ,并已成功制造出 不含锰而含氮量高达 1. 3 %的高氮不锈钢 , 并已确认该材料具 有与钛合金相同的优异耐蚀性 。 3. 2 韩国
3. 1 日本 日本是对超级钢研究着
新一代钢铁材料 ———
超级钢
手较早 、成果比较显著的国
家 。日本国立金属材料技术
研究所于 1997 年 4 月正式
慧少 王 飞彦耿/ 文□
启 动 了 STX - 21 ( Structural
Materials X for 21 Century) “超级钢材料计划”, 投资
韩国于 1997 年开始了一个名叫“HIPER - 21”的项目 ,主要 研究开发 800MPa 级结构钢 、600MPa 级耐候钢和 1500MPa 级的 螺栓钢 ,项目定于 2007 年完成 。
项目分为两个阶段 , 第一阶段是试制抗拉强度 60kg/ mm2 的建筑用钢板和具有超级焊接强度的高氮钢板 。这两种钢板的 试验已于 2001 年 6 月底完成 。为了获得高硬度 ,这种新材料采 用低温轧制 。这种工艺节省了能源 ,细化了材料内部晶粒尺寸 , 强度亦增强很多 。由于新材料使用的合金元素很少 ,因此 ,焊接 时无需退火 ,缩短了制造周期 ,降低了成本 。 3. 3 中国
(APEIM) 、超细小硬度试验机和原子间力显微镜技术 , 并建立 了一种延时破坏评价方法 ———氢裂纹敏感性评价法 。此外 , 对 氢聚集位置和通过热处理方法以减小晶界碳化物的析出等问 题进行研究 。使用这些技术和装置 , 发现通过控制晶界碳化物 的组织结构 ,可以任意改变晶粒内和晶粒间的强度平衡 。据此 , 已推导出具有提高延时破坏特性所需的理想组织为“马氏体分 布的碳化物”的新概念 ,并进行实用化技术研究 ,已获得将现有 延时破坏临界强度由 1200MPa 提高至 1600MPa 的可能性 。 3. 1. 3 耐热钢
我国于 1998 年启动了“新一代钢铁材料重大基础研究”的 “973 项目”。国家财政从 1998 年起 5 年内累计投入 25 亿元用 于该项目 。该项目的最终目标是将占我国钢产量 60 %以上的 碳素钢 、低合金钢和合金结构钢等“三类”钢的强度和寿命提高 一倍 。如果采用新钢种取代三类钢中 50 %的传统钢材 ,则每年 可少用 1500 万吨钢 , 其直接经济效益达 450 亿元 , 间接经济效 益更为显著 , 如可减少钢厂建设矿山的基建投资 , 减少资源损
2 超级钢简介
超级钢是 20 世纪 90 年代末为更好地利用钢铁材料在使 用性能上的优势 , 并进一步改进传统钢铁材料的一些不足 , 减 少材料消耗 , 降低能耗而研制的新材料 , 其研究的最终目标是 使钢铁的实用强度和寿命加倍 。
超级钢具有高强度 、高韧性的力学性能特征和超洁净 、高 均匀性 、超细化的组织和成分特征 。所谓洁净化 ,一是最大限度 地降低钢中 S、P、O、H、N 等杂质元素的含量 ; 二是严格控制钢 中夹杂物的数量 、成分 、尺寸 、形态和分布 。目前 ,国外一些先进 钢厂对 S、P、O、H、N 的总量已控制在 50 ×10 - 6 以下 ,达到超洁 净钢的水平 ,且具有进一步降低一期五年计划实施告一段落 , 基本达到预 期目标 。在此期间取得的开发成果如下 : 3. 1. 1 易回收使用的 800MPa 级铁素体焊接用钢
本课题是在易回收使用的 400MPa 级钢的成分中不添加含 金元素 , 只通过晶粒超微细化使强度加倍 (800MPa) , 变成以铁 素体相为主要组织的易焊接钢 , 同时开发出一种不破坏微细化 组织的焊接工艺技术 ,即节省资源 ,又具有良好的性能 。
目标是将铁素体系耐热钢的使用温度界限从原来的 600 ℃ 提高至 650 ℃,从而使 CO2 排放量减少 3 %。目前已取得的成果 如下 : ①提高疲劳寿命方面 , 利用硼强化的 9 %Cr 铁素体系耐 热钢 ,在 650 ℃环境下的疲劳寿命提高了 10 倍 。 ②改善焊缝特 性方面 , 若能减小焊接热影响区的宽度 , 则寿命可延长 2 倍左 右 。 ③提高耐氧化性方面 , 可通过预处理形成一薄的初次氧化 铬薄膜 ,以显著改善耐氧化性 。
统一石化成为 2003 年成长性最好的本土润滑油企业 。
22 《 重型汽车 》 H EA V Y T R U C K 2004. 1.
本课题旨在使 1500MPa 超级高强度钢高性能 化 , 即在将强度提高至 1500MPa 的同时 , 改
织和性能的高度均匀 , 材料
微区结构越均匀 , 所对应材
料的抗冲击性能越高 。超细
晶粒是指晶粒尺寸达到
0. 1～10μm , 细化晶粒是唯
一能够同时提高金属材料强 度和韧性的强化方法 。
3 国内外的研究现状
1000 亿日元 , 目标是在 10
年内开发出强度相当于现
有钢铁材料 2 倍的超级钢 ,
用于道路 、桥梁 、高层
建筑等基础设施
建材的更新
换代 。截至
2004. 1. H EA V Y T R U C K《 重型汽车 》 21
料 材
工艺 C a i l i a o g o n g y i
进延时破坏特性和疲劳特性 ,并对其性能进行评估 。 目前 , 已开发出了一种晶界观察技术 , 即原子探针显微镜
失和对生态环境的污染等 。 此外 ,欧盟也组织一定力量研究超级钢 。
4 超级钢的应用前景
超级钢作为新一代的钢铁材料 , 可用于汽车 、道路 、桥梁 、 高层建筑等许多方面 。一般来说 , 材料强度和壁厚的关系可用 下述经验公式计算 :
t1/ t2 = 6s2/ 6s1 式中 ,t1 、t2 和 6s1 、6s2 分别表示两种材料的厚度和屈服强度。 若按强度加倍来计算 :t2 = 0. 707t1 。 由此可见 , 若将超级钢应用于汽车制造中 , 可有效地减轻 车体重量 ,减少能源消耗和环境污染 。截止到 2002 年 11 月 ,宝 钢累计生产 400MPa 级超强钢 5800t , 该产品分别被一汽 、东风 等汽车制造厂应用到冲压卡车底盘横梁 、纵梁等数十种零件 上 ,并获得了极大的成功 。 若将其应用到道路 、桥梁 、高层建筑等方面 ,不仅可以减轻 零件的重量 , 还可以延长这些基础设施更新换代的时间 , 有效 节约能源 。 此外 ,若将耐热钢用于火力发电 ,可有效的提高发电效率 , 日本已经计划建设超临界压力发电厂 , 把转动涡轮的蒸汽温度 提高到 923 K ,压力提高到 35. 5MPa 。一旦建成这种发电厂 ,其发 电效率就能从原有发电厂 (811 K , 24. 9MPa) 的 39. 8 %提高到 43 % , 既节约了煤炭等燃料的消耗 , 二氧化碳等污染物的排放 量也能大幅度减少 ,可谓节能 、环保一举两得 。 综上所述 , 超级钢不仅具有优异的性能 , 同时还符合节能 和环保要求 , 因此 , 可以断定 , 在不久的将来 , 超级钢必将得到 广泛的应用 。