陳忠偉1，張玉柱2，楊林浩2
(1 西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710072；2 邯鄲鋼鐵集團(tuán)公司技術(shù)中心，邯鄲056000)
4 低碳貝氏體鋼的發(fā)展前景
4.1 市場(chǎng)需求前景
高強(qiáng)度低碳貝氏體鋼被國(guó)際上公認(rèn)為21世紀(jì)鋼種，國(guó)外在20世紀(jì)80年代才開(kāi)始進(jìn)行研制。與普通低合金鋼相比，該鋼種由于碳含量下降，在保證高強(qiáng)度的條件下，仍能保持很高的韌性，并在惡劣環(huán)境下能滿足焊接性能，其應(yīng)用范圍廣泛，可用于石油管線、艦船、大型結(jié)構(gòu)件及海洋設(shè)施等方面。
近些年，在機(jī)械、汽車等行業(yè)，非調(diào)質(zhì)鋼替代傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)鋼已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。制造大型貯罐及運(yùn)輸船都采用非調(diào)質(zhì)處理鋼和微合金化中厚板鋼。汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的日本，其非調(diào)質(zhì)鋼發(fā)展最為活躍，川崎制鐵開(kāi)發(fā)出具有耐大氣腐蝕性的非調(diào)質(zhì)低碳貝氏體型中厚鋼板。
空冷貝氏體鋼屬于非調(diào)質(zhì)鋼中的一類。在生產(chǎn)中可將熱加工成型工序與熱淬火工序合并，空冷自硬，省去了淬火工序，不僅節(jié)約了能源，簡(jiǎn)化了工藝，提高了生產(chǎn)效率，而且可以避免由于淬火引起的變形、開(kāi)裂及氧化、脫碳等熱處理缺陷?？绽湄愂象w鋼具有良好的綜合力學(xué)性能，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，應(yīng)用前景非常廣闊。
空冷貝氏體鋼應(yīng)用于制造汽車前軸，由于其熱加工性能良好，同時(shí)由于具有優(yōu)良的強(qiáng)韌度配合，故可提高前軸的質(zhì)量及壽命。因此，對(duì)汽車前軸這類關(guān)鍵的保安件來(lái)說(shuō)，采用空冷貝氏體鋼制造，不僅經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且對(duì)保證汽車質(zhì)量具有重要意義。1998年重汽集團(tuán)公司與唐山貝氏體鋼總廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)了斯太爾汽車前軸用貝氏體鋼[24]，其性能優(yōu)良，力學(xué)性能可達(dá)到:屈服強(qiáng)度≥500MPa，抗拉強(qiáng)度≥900MPa，延伸率≥17%，斷面收縮率≥61%。
耐磨鋼球是廣泛用于礦山、冶金、電力、建材和化工等行業(yè)的重要易耗件，國(guó)內(nèi)年耗量高達(dá)100萬(wàn)噸，國(guó)際市場(chǎng)容量在500萬(wàn)噸。目前使用的各種材料不僅成本高，而且由于硬度高、韌性差而使破碎率高。低碳貝氏體耐磨鋼球從表面到心部都具有高硬度、高韌性、低破碎率，且工藝簡(jiǎn)單，低成本，生產(chǎn)效率高。低碳貝氏體鋼還可應(yīng)用于制作塑料模具、模塊、貝氏體鋼彈簧、建筑用高強(qiáng)度鋼筋、鐵路道岔、油田用抽油桿和作為工程結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)件用鋼等。
總之，低碳貝氏體鋼種的研制與開(kāi)發(fā)越來(lái)越引起材料界和工業(yè)行業(yè)的極大興趣。目前國(guó)內(nèi)各特殊鋼廠都相繼研制開(kāi)發(fā)出一系列低碳貝氏體鋼。低碳貝氏體鋼的應(yīng)用也正在不斷深入國(guó)內(nèi)各工業(yè)行業(yè)，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也日益得到人們的認(rèn)可。
4.2 邯鋼品種結(jié)構(gòu)發(fā)展方向
隨著國(guó)際、國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，國(guó)內(nèi)外鋼材市場(chǎng)消費(fèi)發(fā)生了較大的變化，其中低合金高強(qiáng)度鋼的市場(chǎng)需求增加幅度越來(lái)越大。
目前，邯鋼中板生產(chǎn)線已能大量生產(chǎn)普碳鋼、Q345，也能生產(chǎn)少量的船板、容器板、鍋爐板等系列產(chǎn)品，并取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，但生產(chǎn)低合金高強(qiáng)度鋼板的品種較為單一?！逗?ldquo;十一五”鋼材品種生產(chǎn)及科技發(fā)展規(guī)劃》指出邯鋼中長(zhǎng)期鋼材品種的發(fā)展方向和目標(biāo):到2007年板帶比由50%提升至80%，板帶材以建筑、造船、工程機(jī)械用熱軋中厚鋼板和板卷，汽車、家電、集裝箱用薄板系列為主體的品種結(jié)構(gòu);到20.0年實(shí)現(xiàn)板帶比達(dá)85%，最終形成以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)為主導(dǎo)的板帶品種研發(fā)基地。邯鋼新近引進(jìn)了大板坯連鑄機(jī)與新中板軋機(jī)等新設(shè)備，以調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高工藝設(shè)備水平，為提高邯鋼產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供了設(shè)備保證。
很明顯，低碳貝氏體鋼的研發(fā)符合邯鋼中長(zhǎng)期鋼材品種的發(fā)展方向和目標(biāo)，對(duì)于提高邯鋼鋼材產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、形成以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)為主導(dǎo)的板材品種研發(fā)平臺(tái)具有積極的推動(dòng)作用。
4.3 低碳貝氏體鋼的研發(fā)方向
低碳貝氏體鋼以其性能價(jià)格比方面具有的明顯優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)的應(yīng)用前景將十分廣闊。貝氏體系列鋼的研究目前仍處于貝氏體相變機(jī)理研究與貝氏體鋼的開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用階段。
在研發(fā)低碳貝氏體鋼方面，應(yīng)開(kāi)展以下兩方面的研究工作:
(1)低碳貝氏體鋼產(chǎn)品品種的開(kāi)發(fā)除對(duì)現(xiàn)有低碳貝氏體鋼的生產(chǎn)工藝進(jìn)行完善與優(yōu)化外，還應(yīng)不斷開(kāi)發(fā)新的低碳貝氏體鋼品種，擴(kuò)大貝氏體鋼產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。低碳貝氏體鋼在模具用鋼、耐磨耐沖擊鋼、工程構(gòu)件用鋼等領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)研究將進(jìn)一步深入，同時(shí)研究開(kāi)發(fā)低碳貝氏體鋼在彈簧、建筑用高強(qiáng)度鋼筋、齒輪、標(biāo)準(zhǔn)件等方面的使用。
(2)加強(qiáng)控軋控冷低碳貝氏體鋼的研制從低碳貝氏體鋼的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，開(kāi)發(fā)研制控軋控冷貝氏體鋼是十分必要的。低碳貝氏體鋼中厚板通過(guò)控軋控冷不僅可以充分細(xì)化組織，大幅度提高鋼的綜合性能，而且控軋控冷貝氏體鋼勿需熱處理工序，節(jié)能又節(jié)省合金資源，因此生產(chǎn)成本明顯降低，從而具有廣闊的應(yīng)用前景。
5 結(jié)語(yǔ)
從低碳貝氏體鋼國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀可以看出，低碳貝氏體鋼具有廣闊的市場(chǎng)前景。邯鋼新近引進(jìn)了大板坯連鑄機(jī)與新中板軋機(jī)等新設(shè)備，為研發(fā)低碳貝氏體鋼提供了設(shè)備保證。邯鋼多年來(lái)生產(chǎn)高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板材的技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為研發(fā)低碳貝氏體鋼提供了技術(shù)與工藝保證。可見(jiàn)，邯鋼采用控軋控冷工藝生產(chǎn)低碳貝氏體鋼板不僅是必要的，而且是可行的。
——本文摘自《中國(guó)金相分析網(wǎng)》
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