工程机械用钢

工程用机械用钢

工程机械，是指矿山开采和各类工程施工用的设备，如钻机、电铲、电动轮翻斗车、挖

掘机、装载机、推土机、各类起重机及煤矿液压支架等机械设备的总称。

我国工程机械用钢的开发起步较晚，近20 年陆续引进工程机械制造技术后，工程机械

用钢才打破了A3 和16Mn 钢的低级别状态，用钢的升级换代才提到日程上。

挖掘机、装载机、起重机、大型自卸车等工程机械的主要结构件承受的是复杂多变的

周期载荷，要求其构件材料具用高的屈服强度和疲劳强度、良好的冲击韧性、冷成型性和优良的可焊性能。随着工程机械向大型化、轻型化发展，对上述性能的要求更为突出。高强度钢板的性能水平对于提高工程机械的能力和效率、延长使用寿命、减轻设备自重、降低能耗、提高整机的档次有着重要作用。

适于工程机械制造用的高强度钢板

日本：新日铁Welten系列，σb590～980Mpa。

美国化工工程机械用钢方面除ASTMA517 外，还采用ASTMA710 和A736，是含Ni、Cu、Nb的沉淀硬化型钢类，ASTMA710 和A736，为含Ni、Cu 沉淀硬化型高强度钢。

80 年代中期我国引进的卡特彼勒公司的推土机、装载机制造技术中涉及到IE 标准的几

个强度等级的低合金高强度钢板。

国外在低合金高强度钢板的开发与生产上采取的主要技术措施是有先进的冶炼与炉外

处理工艺，保证钢质的纯净度，随后根据不同情况，对钢板分别采用控轧控冷、正火调质热处理（含轧后直接淬火）等不同工艺，其特点是在保证钢板性能的同时，尽量简化与减少钢中的合金元素种类及数量、节约能源，同时达到改善钢板焊接等工艺性能并提高生产率的目的。

工程机械用钢生产工艺

为了配合大型露天矿建设，从“六五”时期开始，我国陆续引进或中外合资制造一系列

大型矿山的采掘、装载和运输设备。

按日本的Wettenbor、HTP、HTS 及德国的PASS－60 钢的生产经验，开发BHW60A（在

武钢为HG60），这是一个成熟的钢种牌号，在控轧微合金化钢类之中，V－Nb复合微合金化的设计有相当的理论深度，又有很大的性能潜力。

研制钢成分规范和实绩（％）

以高纯净度冶炼和控轧控冷为特色的新型流程：

TDS 铁水脱硫→300 吨转炉冶炼→挡渣出钢→RH 真空处理→氩气保护浇注→1300mm初轧机开坯→热火焰在线清理→成品板控轧控冷

根据国内外控轧的理论和实践及课题组所作的实验室热模拟试验和小轧机控轧试验的

结果，本钢种宜采取如下控轧工艺：

（1）采用较低的加热温度，以利获得较细的初始奥氏体晶粒度和较低的变形抗力。

（2）采用二阶段轧制模式，即

第一阶段：高温奥氏体再结晶区轧制（1100～1000℃），使奥氏体原始晶粒细小。

第二阶段：低温奥氏体非再结晶区轧制（900～800℃），以产生很细的多角形铁素体，

并诱导析出Nb、V 的碳氮化合物。本阶段的总压下率应>60％。

（3）采用轧后空冷，以避免产生上述粒状贝氏体。

实际的大生产控轧在舞阳厚板轧板、上钢三厂、重钢、营口中板轧机和武钢热连轧机

上进行。

在轧后空冷条件下，钢的组织为F＋P＋B；而在加速冷却状态，钢的组织为F＋B（或

F＋AF）。不同的板厚及不同的轧后冷速，可使钢的组织组成比例有所变化，这样实际上Welten60R 钢可以成为若干个性能级别的钢种。采取适宜的冷速，通过Nb－V 的析出量及析出相颗粒度分布的调整，可以保证钢的强度和韧性的较好匹配。

对于汽车钢板材料，除常规的结构强度性能要求外，还必须满足以下性能要求：

（1）良好的成形性能。可承受各种不同应变状态下的冲压成形而破裂或起皱。

（2）良好的抗凹陷性和足够的结构刚度，以避免在使用中车身产生的局部变形，特别是在发生冲撞事故时最大限度地吸收能量，保证安全。

（3）良好的耐腐蚀性。国外汽车的寿命平均在10 年左右，主要取决于汽车钢板的防腐蚀能

力。为此，开发了各种表面处理钢板。

（4）良好的连接性，以便在汽车自动生产线上进行各种零件的有效连接和装配。

（5）良好的喷涂性和对油漆、涂层的附着性能，以保证表面光洁、美观，并且增加抗腐蚀能力。

（6）良好的表面形貌和严格的尺寸精度以满足冲压成形工艺和自动化生产线上的准确操作的需要。

根据性能、外观质量、尺寸公差要求及经济方面的考虑，汽车钢板可以用热轧或冷轧方

法生产。为了提高汽车防腐能力，开发了表面处理钢板。为了适应减震降噪要求，还开发了复合钢板。__