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我國高性能先進鋼鐵材料開發應用原來這么牛!
發布人:admin 發布時間:2019-10-17 瀏覽次數:386次

 在由中國金屬學會10月15日于北京會議中心舉辦的第十二屆中國鋼鐵年會上,中國鋼研科技集團有限公司副總經理、鋼鐵研究總院院長田志凌介紹了鋼鐵研究總院在鋼鐵材料品種開發和應用方面的相關進展,主要涉及管線鋼、軸承鋼、新型耐磨鋼、新型耐熱鋼、高鐵車輪用鋼、模具鋼、超高強度鋼等。

 田志凌介紹:

 在管線鋼方面,鋼鐵研究總院管線鋼團隊通過對材料微觀組織、強韌化機制的研究,發現了變形奧氏體的尺寸控制與DWTT性能的相關性,為解決高強厚規格管線鋼斷裂韌性控制難題奠定了理論基礎,同時通過對管線鋼全流程組織細化和均勻化控制技術的研究,突破了高強厚規格管線鋼的強韌塑匹配控制技術,為新一代高性能管線生產提供了技術支持。

 在此基礎上,鋼鐵研究總院系統地研究了合金元素和工藝制度對管線鋼組織性能的影響規律,確定了不同類型管線鋼的合金設計準則、工藝路線,并與國內重點鋼企合作開發出了(超)厚規格管線鋼、經濟型X80管線鋼、X90/X100超高強度管線鋼等高性能管線鋼產品,現已實現了批量、穩定化生產。同時,鋼鐵研究總院開發出了深海管線鋼、低溫管線鋼、抗大變形管線鋼、耐腐蝕管線鋼等各種特殊性能要求的管線鋼品種,保障了國家管道工程建設和能源安全。此外,連續油井管熱軋鋼帶及連續油井管制管技術、可膨脹管技術等已得到實驗和應用。

 在軸承鋼氧含量與接觸疲勞壽命關系方面,鋼鐵研究總院取得重大進展,發現基體組織和碳化物雙細化可以大幅度提高疲勞壽命,并通過開發出基體組織和碳化物雙細化熱處理技術,將軸承鋼的接觸疲勞壽命提高到了原來的5倍。

 同時,鋼鐵研究總院還完成了軸承鋼均質化新型控軋控冷工藝的研究,形成軸承鋼組織和碳化物均質化控制技術。并通過非均勻溫度場下的模擬軋制試驗,發現該技術可以實現鋼材整個斷面的均勻化與細化。

 在新型耐磨鋼研發方面,鋼鐵研究總院提出在軟基體上引入多尺度超硬TiC顆粒增強耐磨性的合金設計新思路,開發了系列高耐磨鋼,在不增加硬度的同時大幅度提升鋼材耐磨性;發現高鈦耐磨鋼中TiC顆粒獨特的“微米-亞微米-納米”三峰分布特征,揭示了其提高耐磨性機理和細晶化作用,并實現了TiC顆粒全流程的有效調控;開發出高鈦高耐磨鋼連鑄-熱軋-熱處理關鍵技術,在全球首次實現Ti含量大于0.5%的高鈦鋼連鑄工業化生產。

 在新型耐熱鋼研發方面,620℃以上馬氏體耐熱鋼是世界性技術難題。不過,鋼鐵研究總院于2012年發明了G115?新型耐熱鋼,其被全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會2017年評為世界上第一個可商業用于630~650℃超超臨界電站制造的馬氏體耐熱鋼。

 在高鐵車輪用鋼方面,區別于歐洲“中碳+超低氧+超低硫”和日本“高碳+超低氧+硫化物包裹氧化物”高鐵車輪鋼技術,鋼鐵研究總院提出“中碳+Si-V合金化+超低氧+硫化物包裹氧化物”新型高鐵車輪強韌化技術。目前,國產高鐵車輪D2的抗拉強度為950MPa級,斷裂韌性為80MPa.m1/2級,較早期國產相同強度級別車輪的斷裂韌性水平(60MPa.m1/2級)提高30%,強韌性匹配也優于進口歐洲的ER8車輪。

 在模具鋼方面,國內首創了H13類熱作模具鋼等向性提升集成技術,自主設計了“高純凈冶煉-電渣重熔-高溫擴散-多向鍛造-超細化處理-球化退火” 集成創新工藝。H13鋼在國內首次實現達到NADCA #207 Superior quality水平,等向性≥0.8,攻克了行業共性難題。

 鋼鐵研究總院在國內率先開發了滿足國際先進標準(NADCA 207#-2016)的高品質壓鑄模具鋼系列化品種,實物質量達到國際先進水平,打破國外壟斷,批量替代進口,并成功應用于汽車變速器殼體模具,使用壽命在國內首次突破12萬模次(國際先進10萬模次)。

 在耐蝕合金方面,鋼鐵研究總院與寶特聯合研發,掌握了耐蝕合金大錠型超純凈、均質化控制技術;實現了10噸電渣圓錠極低級別夾雜物控制;解決了易偏析(W、Mo、Nb總量≥14%)耐蝕合金7噸電渣扁錠的均勻性難題,實現成分均勻、無偏析。

 最后,田志凌重點介紹了鋼鐵研究總院材料數字化研發中心,提出要整合資源,實現研發全流程數據網絡化管理,構建面向行業的大數據服務平臺,形成行業大數據聚集和服務能力。

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