700MPa级超高强集装箱用钢研究及开发
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
箱 的要 求 。
关键词 ：集装 箱用钢
热轧板 带
铌 钛微 合金化
控 轧控冷
析 出相
冷成 型性 能
０ 前 言
集装 箱是 现代 物 流 运输 的主 要 运 载工 具 之 一 ，
使用 和推 广 ； ３ ）冷成 型性 良好 要 满 足快 速 冷成 型性 能 的
需要 ，避 免边部 及心部 出现裂 纹 ； ４ ）低 成本 目前 很 多 企业 生 产 时 ，添加 Ｍｏ ， Ｎ 等元 素 ，成 本 大 大 提 高 。 因此 ，在 竞 争 激 烈 的 ｉ
１ 技术要 求
热轧超高强度集装箱用钢技术…要求如下：
１ ）强度 高 屈 服强度 在 ７０ＭＰ ０ ａ以上 ；
集装 箱 制 造过 程 主 要 是焊 ２ 焊接 性能 良好 ）
据 Ｔ 具 有较 强 的析 出 强化 作 用 ，Ｌ ７０ ｉ Ｇ ０ ＭＣ采 用 高
Ｔ 设 计 ，即 Ｔ 的添加 量在 ０ １ 以上 。 ｉ ｉ ．％ 同时 ，为 了提高 冷成 型性能 ，避免 出现 冷弯 开 裂 ，Ｐ 、Ｓ含 量控制 在 ０ Ｏ ％ 以下 。 ．１
３ １ 工艺 路线 选择 ．
（）式中： １
Ｙ —— 纯 铁位 错运 动 的点 阵阻力 ，为 ５ ＭＰ 。 ｎ ３ ａ ＡＹ Ｓ —— 固溶 强 化增 量 ，Ｙ ＝ ［ 。 Ｓ Ｃ］ 其 中 为 固溶 强化 系数 ； ［ Ｃ］ 为处 于 固 溶态
生 产 工 艺 ：铁 水 预 处 理 一转 炉 冶 炼一 Ｌ ／ Ｈ ＦＲ
添加 Ｎ ，Ｔ 微合金 化成 分设 计 以及控 轧控 冷技 术 ，在 莱钢 １ ０ ｌ 轧 生产 线成 功开发 屈 ｂ ｉ ０ｍｎ 热 ５
服 强度 ７ ０ＭＰ 级超 高强集装 箱 用钢 Ｌ ７ ０ 。 同时 对该 钢 的组 织 形 态和析 出相 分布 与 形 ０ ａ Ｇ ０ ＭＣ
貌进 行 了研 究分析 。 结果表 明 ，产 品的 力学性 能和冷成 型性 能 良好 ，均 满足 制造 高性能 集装
品存在 强度偏 低或 成 型性 较低 等 问题 。因此 ，根据 市场需要 ，莱 钢研发 了屈服强度 ７０ＭＰ 级 高强度集 ０ ａ
装箱用钢 ，在 １ ０ ｌ ０ｒｎ热连轧机进行了成 品试制。 ５ ｆ ｌ
溶强 化作 用 ，并且添加 合金 元素 Ｎ ｂ和 Ｔ 进 行合 金 ｉ
化。
多数微 合金 钢 添 加 的 Ｔ 量 在 ０ ０ ％ 以下 。根 ｊ ．６
精炼一 板 坯连铸 一 板坯 加 热一粗 轧 可逆 轧制一 热 卷 箱一 Ｆ １～Ｆ ６精 轧一 卷取～ 检 验入 库 。
３ ２ 试 制结果 ． ，
的 Ｃ元 素 的重量 百 分数 。
ｚＹ 口 —位 错 强化增 量 ，Ｙ Ｄ＝ ｃ ｂ 。 ａ Ｓ— Ｓ ２￣ ｐ Ｇ
市场 形势下 ，降低生产 成本是 面 临的严 峻问题 。 力学性 能要 求见表 １ 。
表 １ Ｌ ７Ｏ Ｃ力 学 性 能 要 求 Ｇ０ Ｍ
传 统集 装箱 主要 采用 屈 服强 度 ３５ Ｐ ４ Ｍ ａ级 和 Ｓ ４０ Ｍ ９ 等耐候 钢及 焊接 结 构 钢制 造 ０。近 年来 ，受世 界 ｌｊ
莱钢 科技 ２ ２ 强 度设 计 ．
２１ ０ １年 ２月
７ ６ ５ ４ ３ ２ ∞ ∞印 ∞ 册∞ ∞∞ 的∞ ∞ ∞印 ∞ 的０ ７ ６ ５ ４ ３ ２１ １ ．
℃ ，能够 使得 Ｎ 、Ｔ 的碳 氮 化物 在 奥 氏体 中和 铁 ｂ ｉ
素体 中析 出量 和尺 寸有 较好 匹 配效果 保证 ，析 出物 尺寸在 ５ ｍ 以下 ，得到 细化 的组 织 。 ０ｎ
设计 化学 成分见 表 ２ 。
表 ２ Ｌ ７Ｏ Ｇ ０ ＭＣ化 学 成 分 ％
接成 型 ，因此 ，焊 接性 能的优 劣直接 关 系到该 钢 的
作者简介：赵培林 （９３一） １７ ，男 ，２０ ０５年毕业于 东北 大学冶金 工 程专业。现为首席研究员 ，工程师 ，主要从事板带钢研发工作 。 司 。国内武 钢 、本 钢 、珠 钢等 企业 已经开 始研发该 产 品 ，但 产
２ Ｌ ７０ Ｇ ０ ＭＣ试 制工 艺 思 路
２ １ 成分 设计 ．
碳 含量对 钢 的 焊 接 性 能 ，冷 成 型 性 能 影 响 较 大 ，因此 采用低 碳 的设 计 思路 ，同时 配 以 Ｍｎ的固
莱钢 科技
第 １ （ 第 １１ ） 期 总 ５期
７ ０ＭＰ 级 超 高 强 集 装 箱 用 钢 研 究 及 开 发 ０ ａ
赵培林 ，李 艳 ，孙其家 ，路 峰 （ 技术 中心）
摘 要 ：根 据超 高强 集装 箱用钢 的特点 和要 求 ，通过 制 定合 理 的化 学成 分和 生产 工 艺，采 用
板 及抗拉 强度 １２ ０ Ｍ ａ级 Ｄ Ｃ Ｌ系 列冷 轧 钢 板 ０ Ｐ ＯＯ 制 造 。近年来 ，我 国中集 、胜狮 和进 道等集 装箱
企 业也 开始 采 用 高 强 度钢 制 造 集 装 箱 和 托 挂 车 结 构 。据 统计 ， 目前 国 内超 高强集 装箱 用钢年 使用 量
（） １
主 要 以细 晶强化 和析 出强 化为 主 。根据 扩展 的 Ｈａ—ｉ ｈ公式 进行 强 度设计 计算 。 ｌｐｔ ｌ ｃ
Ｙ ＝Ｙ ｏ＋ＡＹＳ ｃ＋ＡＹＳ Ｄ＋ＡＹＳ Ｉ ｇ ＋ＡＹＳ ＋ＡＹ ｐ Ｓｃ
… … … … … … … … … … … … … … … …
３ 试 制 过 程
贸易量增 加 、石油 价格暴 涨 ，航 运价 格猛增 等 因素 的影 响 ，迫切 需要 采用高 强度 耐候钢 制造集 装 箱 以
降低箱体 自重 、提高 运 输 效率 。如 美 国 的 ５ ３英 尺 集 装箱 广泛采 用 由瑞典 ＳＡ Ｓ Ｂ公 司生 产 的屈 服 强度
６ ０ＭＰ 、６ ０ＭＰ 、７ ０ Ｍ ａ Ｄ ｍｅ ０ ａ ５ ａ ０ Ｐ 级 ｏ ｘ系列热 轧钢
关键词 ：集装 箱用钢
热轧板 带
铌 钛微 合金化
控 轧控冷
析 出相
冷成 型性 能
０ 前 言
集装 箱是 现代 物 流 运输 的主 要 运 载工 具 之 一 ，
使用 和推 广 ； ３ ）冷成 型性 良好 要 满 足快 速 冷成 型性 能 的
需要 ，避 免边部 及心部 出现裂 纹 ； ４ ）低 成本 目前 很 多 企业 生 产 时 ，添加 Ｍｏ ， Ｎ 等元 素 ，成 本 大 大 提 高 。 因此 ，在 竞 争 激 烈 的 ｉ
１ 技术要 求
热轧超高强度集装箱用钢技术…要求如下：
１ ）强度 高 屈 服强度 在 ７０ＭＰ ０ ａ以上 ；
集装 箱 制 造过 程 主 要 是焊 ２ 焊接 性能 良好 ）
据 Ｔ 具 有较 强 的析 出 强化 作 用 ，Ｌ ７０ ｉ Ｇ ０ ＭＣ采 用 高
Ｔ 设 计 ，即 Ｔ 的添加 量在 ０ １ 以上 。 ｉ ｉ ．％ 同时 ，为 了提高 冷成 型性能 ，避免 出现 冷弯 开 裂 ，Ｐ 、Ｓ含 量控制 在 ０ Ｏ ％ 以下 。 ．１
３ １ 工艺 路线 选择 ．
（）式中： １
Ｙ —— 纯 铁位 错运 动 的点 阵阻力 ，为 ５ ＭＰ 。 ｎ ３ ａ ＡＹ Ｓ —— 固溶 强 化增 量 ，Ｙ ＝ ［ 。 Ｓ Ｃ］ 其 中 为 固溶 强化 系数 ； ［ Ｃ］ 为处 于 固 溶态
生 产 工 艺 ：铁 水 预 处 理 一转 炉 冶 炼一 Ｌ ／ Ｈ ＦＲ
添加 Ｎ ，Ｔ 微合金 化成 分设 计 以及控 轧控 冷技 术 ，在 莱钢 １ ０ ｌ 轧 生产 线成 功开发 屈 ｂ ｉ ０ｍｎ 热 ５
服 强度 ７ ０ＭＰ 级超 高强集装 箱 用钢 Ｌ ７ ０ 。 同时 对该 钢 的组 织 形 态和析 出相 分布 与 形 ０ ａ Ｇ ０ ＭＣ
貌进 行 了研 究分析 。 结果表 明 ，产 品的 力学性 能和冷成 型性 能 良好 ，均 满足 制造 高性能 集装
品存在 强度偏 低或 成 型性 较低 等 问题 。因此 ，根据 市场需要 ，莱 钢研发 了屈服强度 ７０ＭＰ 级 高强度集 ０ ａ
装箱用钢 ，在 １ ０ ｌ ０ｒｎ热连轧机进行了成 品试制。 ５ ｆ ｌ
溶强 化作 用 ，并且添加 合金 元素 Ｎ ｂ和 Ｔ 进 行合 金 ｉ
化。
多数微 合金 钢 添 加 的 Ｔ 量 在 ０ ０ ％ 以下 。根 ｊ ．６
精炼一 板 坯连铸 一 板坯 加 热一粗 轧 可逆 轧制一 热 卷 箱一 Ｆ １～Ｆ ６精 轧一 卷取～ 检 验入 库 。
３ ２ 试 制结果 ． ，
的 Ｃ元 素 的重量 百 分数 。
ｚＹ 口 —位 错 强化增 量 ，Ｙ Ｄ＝ ｃ ｂ 。 ａ Ｓ— Ｓ ２￣ ｐ Ｇ
市场 形势下 ，降低生产 成本是 面 临的严 峻问题 。 力学性 能要 求见表 １ 。
表 １ Ｌ ７Ｏ Ｃ力 学 性 能 要 求 Ｇ０ Ｍ
传 统集 装箱 主要 采用 屈 服强 度 ３５ Ｐ ４ Ｍ ａ级 和 Ｓ ４０ Ｍ ９ 等耐候 钢及 焊接 结 构 钢制 造 ０。近 年来 ，受世 界 ｌｊ
莱钢 科技 ２ ２ 强 度设 计 ．
２１ ０ １年 ２月
７ ６ ５ ４ ３ ２ ∞ ∞印 ∞ 册∞ ∞∞ 的∞ ∞ ∞印 ∞ 的０ ７ ６ ５ ４ ３ ２１ １ ．
℃ ，能够 使得 Ｎ 、Ｔ 的碳 氮 化物 在 奥 氏体 中和 铁 ｂ ｉ
素体 中析 出量 和尺 寸有 较好 匹 配效果 保证 ，析 出物 尺寸在 ５ ｍ 以下 ，得到 细化 的组 织 。 ０ｎ
设计 化学 成分见 表 ２ 。
表 ２ Ｌ ７Ｏ Ｇ ０ ＭＣ化 学 成 分 ％
接成 型 ，因此 ，焊 接性 能的优 劣直接 关 系到该 钢 的
作者简介：赵培林 （９３一） １７ ，男 ，２０ ０５年毕业于 东北 大学冶金 工 程专业。现为首席研究员 ，工程师 ，主要从事板带钢研发工作 。 司 。国内武 钢 、本 钢 、珠 钢等 企业 已经开 始研发该 产 品 ，但 产
２ Ｌ ７０ Ｇ ０ ＭＣ试 制工 艺 思 路
２ １ 成分 设计 ．
碳 含量对 钢 的 焊 接 性 能 ，冷 成 型 性 能 影 响 较 大 ，因此 采用低 碳 的设 计 思路 ，同时 配 以 Ｍｎ的固
莱钢 科技
第 １ （ 第 １１ ） 期 总 ５期
７ ０ＭＰ 级 超 高 强 集 装 箱 用 钢 研 究 及 开 发 ０ ａ
赵培林 ，李 艳 ，孙其家 ，路 峰 （ 技术 中心）
摘 要 ：根 据超 高强 集装 箱用钢 的特点 和要 求 ，通过 制 定合 理 的化 学成 分和 生产 工 艺，采 用
板 及抗拉 强度 １２ ０ Ｍ ａ级 Ｄ Ｃ Ｌ系 列冷 轧 钢 板 ０ Ｐ ＯＯ 制 造 。近年来 ，我 国中集 、胜狮 和进 道等集 装箱
企 业也 开始 采 用 高 强 度钢 制 造 集 装 箱 和 托 挂 车 结 构 。据 统计 ， 目前 国 内超 高强集 装箱 用钢年 使用 量
（） １
主 要 以细 晶强化 和析 出强 化为 主 。根据 扩展 的 Ｈａ—ｉ ｈ公式 进行 强 度设计 计算 。 ｌｐｔ ｌ ｃ
Ｙ ＝Ｙ ｏ＋ＡＹＳ ｃ＋ＡＹＳ Ｄ＋ＡＹＳ Ｉ ｇ ＋ＡＹＳ ＋ＡＹ ｐ Ｓｃ
… … … … … … … … … … … … … … … …
３ 试 制 过 程
贸易量增 加 、石油 价格暴 涨 ，航 运价 格猛增 等 因素 的影 响 ，迫切 需要 采用高 强度 耐候钢 制造集 装 箱 以
降低箱体 自重 、提高 运 输 效率 。如 美 国 的 ５ ３英 尺 集 装箱 广泛采 用 由瑞典 ＳＡ Ｓ Ｂ公 司生 产 的屈 服 强度
６ ０ＭＰ 、６ ０ＭＰ 、７ ０ Ｍ ａ Ｄ ｍｅ ０ ａ ５ ａ ０ Ｐ 级 ｏ ｘ系列热 轧钢