我国超高强度钢标准化现状分析

收稿日期:2004-11-25

作者简介:戴强,男,工程师,长期从事钢铁产品标准的制修订工作。

我国超高强度钢标准化现状分析

戴 强

(冶金工业信息标准研究院 北京 100730)

摘 要:通过对国内超高强度钢标准化现状的分析,找出目前我国超高强度钢标准通用化、系列化的主要问题,提出建议方案及需做的工作。关键词:超高强度钢;分析;建议

中图分类号:TG142.7 文献标识码:B 文章编号:1003-0514(2005)01-0021-04

Analyzed the situation of u ltra -high strength steel in China

DAN Qiang

(China Metallurgical Information &Standardization Research Insti tute,Beijing 100730,China)

Abstract :After analyzed the situation of ul tra-high s trength steel in China,the main problems of the generalization and seriation of ul tra-high strength steel standards in China have been found out ,and work plans have been proposed.Key words :ultra-stren gth;steel;analyse;suggesti on

超高强度钢是在合金结构钢的基础上发展起来的一种高强度、高韧性合金钢,目前已被航空、航天部

门广泛采用,是制造国防尖端武器的关键材料。如用于制作飞机的起落架,可以承受飞机的全部重量和起落时的振动与冲击载荷;用于制作固体火箭发动机壳体,保证了极高的稳定性和可靠性;用于制作新型战术导弹的侵彻弹弹体,可以高达700~900m/s 的速度撞击混凝土目标,并穿入至一定深度后才爆炸,从而达到破坏敌方机场跑道,摧毁敌方地下设施,遏制敌方战斗力的效果。1 我国超高强度钢的现状

我国超高强度钢的发展是随着国防建设的需要而逐步发展起来的。从50年代末研制第一个超高强度钢32Si M nMoV 钢(32钢)到现在已经过了50多年,大体上经历了两个阶段,即:

从50年代末到70年代末的第一阶段,是我国超高强度钢的创业和发展阶段。在这一阶段,主要是仿制、消化和发展前苏联武器用钢的牌号,在此基础上

结合我国资源,研制了不含镍、铬的低合金超高强度钢,如32SiMnMoV 钢(32钢)、40SiMnCr MoVRE 钢

(406)、37SiMnCrNiMo 钢等,质量达到前苏联当时的设计要求及产品实物水平,并已用于制造飞机起落架和固体火箭发动机壳体等重要部件。

从80年代至今的第二阶段,是我国超高强度钢的提高阶段。由于采用真空冶炼等先进的生产工艺和技术,提高了钢的纯洁度,均匀性等综合性能,先后研制成功40C rNi2Si2MoVA,45CrNi M o1VA,18Ni 马氏体时效钢和9Ni-4Co 型高断裂韧性超高强度钢等,并能严格按照欧美体系的技术标准进行试制和生产,保证了新型武器装备的需求。

经过这一阶段的工作使我国超高强度钢的生产工艺和质量水平上了一个新台阶,接近或基本达到西方发达国家的水平。

随着我国超高强度钢各种牌号的不断研制成功、应用领域的不断扩大及生产工艺的进一步稳定。我国从1994年开始制定超高强度钢标准,为规范超高强度钢生产及应用起到了关键作用。截止到目前我

国已制定超高强度钢国家军用标准11个(详见表1)。

表1

序号牌号标准号标准名称起草单位

130CrMnSi Ni2A GJB1951-94航空用优质结构钢棒规范抚钢、航材院、410厂、冶标院

230CrMnSi Ni2A GJB2608-96航空用结构钢厚壁无缝钢管规范鞍钢、航空112厂

333Si2MnCrMoVREE GJB3322-98航天固体火箭发动机用超高强度钢热轧环件规范马钢、航天内蒙359厂、北满、抚钢、冶标院4H04Si MnCrNi MoV GJB3323-98航天固体火箭发动机用超高强度焊丝规范陕钢所、航天41所、航天内蒙41所、冶标院H10Si MnCrNi MoV

H20Si MnCrNi MoV

531Si2MnCrMoVE GJB3324-98航天固体火箭发动机用超高强度钢板规范太钢、航天41所、钢研院35Si2MnCrMoVE

630Si2MnCrMoVE GJB3325-98航天固体火箭发动机用超高强度锻件规范抚钢、航天41所、钢研院、航天内蒙41所、31Si2MnCrMoVE北满、冶标院730Si2MnCrMoVE GJB3326-98航天固体火箭发动机用超高强度钢棒规范抚钢、航天内蒙41所、航天41所、冶标院、33Si2MnCrMoVREE钢研院、北满840CrNi2Si2MoVA GJB5061-2001航空航天用超高强度钢锻件规范抚钢

45CrNi Mo1VA

40CrNi2MoA

40CrMnSi MoVA

940CrNi2Si2MoVA GJB5063-2001航空航天用超高强度钢钢棒规范抚钢

45CrNi Mo1VA

28Cr3SiNiWMoVA

40CrNi2MoA

25CrNi WVA

40CrMnSi MoVA

1045CrNi Mo1VA GJB5064-2001航天用超高强度钢钢板规范抚钢

28Cr3SiNiWMoVA

1145CrNi Mo1VA GJB5065-2001航空航天用超高强度钢无缝钢管规范鞍钢

40CrMnSi MoVA

从表1及近年来标准制定过程看,目前我国超高强度标准主要有以下特点:

(1)现有标准多为产品标准,在部分应用领域已形成了系列化,如航天固体火箭发动机用超高强度钢已形成了钢棒、钢板、锻件、焊丝及环件系列标准。

(2)一些主要牌号超高强度钢按产品种类所制定的标准已比较全面,如40CrNi2Si2MoVA、45Cr-Ni M o1VA、40CrMnSiMoVA、28Cr3SiNiW MoVA、40CrNi2MoA等牌号已形成了钢棒、无缝管、钢板、锻件等多个标准。

(3)产品标准正朝着通用化的方向发展,近年来按照产品品种制定了一批通用标准,如GJB5061-2001航空航天用超高强度钢锻件规范、GJB5063-2001航空航天用超高强度钢钢棒规范、GJB5064-2001航天用超高强度钢钢板规范、GJB5065-2001航空航天用超高强度钢无缝钢管规范。

(4)标准数量较少,体系不够完整,缺少与产品配套标准(如热处理标准等)的制定。

(5)国家军用标准制定起步较晚时间较短,滞后于我国超高强度的研制、生产,并且目前许多成熟牌号仍旧沿用企业标准、试制技术条件、协议等,不利于超高强度钢的规范发展。

2 我国超高强度钢标准存在的问题

通过对国内超高强度钢标准的分析,可以看出目前国内在超高强度钢标准通用化、系列化方面存在以下主要问题:

2.1 没有形成统一的标准体系

根据国内外超高强度钢发展情况看,超高强度钢标准应成为一个较为完整的通用化、系列化的标准体系。但从我国目前现有的超高强度钢标准来看,全部为产品标准,而且牌号以低合金超高强度钢为主。虽然在部分应用领域形成了系列化并且正朝着通用化的方向发展,但从整个超高强度钢体系来看还很不完善,特别是缺少一些通用标准、基础标准及与产品配套的检验方法标准等。