先進高強度鋼(Advanced High Strength Steels,AHSS),≥ 550 MPa TS:先進高強鋼(AHSS)通常是指通過相變進行強化的鋼種,組織中含有馬氏體,貝氏體和/或殘餘奧氏體。包括雙相鋼,TRIP鋼,復合鋼和馬氏體鋼等。先進高強鋼的強度和塑性遠遠優於普通高強鋼。高強度和高成形性組合使它成為建築、海上平台、機械起重、人行橋,地基工程等廣泛應用。
在這一領域中,淬火和回火(Q&T)以及熱機械軋制的高強度產品最受歡迎。
- 減輕產品和結構的重量,同時保持強度特性
- 增加有效負載能力
- 降低運輸、組裝和安裝成本
- 降低維修和保養成本
- 綜合耐磨、抗裂、抗變形能力
鑑於上述性能,調質狀態下交付的高強度鋼廣泛應用於重型工程、建築和其他行業。重型地上、地下和起重機械製造佔淬火鋼板消耗量的70%以上。
高強度調質鋼的應用 | 應用實例 |
---|---|
重型地面機械製造 | 挖掘機剷鬥及其他附件 自卸車車身 瀝青機用平整板 平地機刀片 |
重型地面機械製造 | 挖掘機剷鬥及其他附件 自卸車車身 瀝青機用平整板 平地機刀片 |
地下機械製造 | 輸送機連接部件 採礦機械承載部件的加固 採礦設備附件 |
起重設備製造 | 港口起重機翻蓋式 橋式起重機負載壓條部件 重機臂架等 |
礦業 | 接收箱和屏幕 緩衝罐和振動給料機 圓錐破碎機 |
重型和通用機械製造 | 混凝土廠設備易損件 混凝土攪拌機用板、礫石加料罐 軌道車、輪式設備的剷鬥和車身的襯裏 機器和設備的易損件 |
建造 | 海洋平台承重部件 風力發電機塔的元件 橋樑和棧橋的元素 |
維修、配送 | 在最終客户場所或專業維修車間對上述設備的各個磨損部件進行翻新 |
高強度鋼可以顯着延長設備和機器的使用壽命,減少機器的更換和維修頻率,並減少停機時間。
熱機械軋製產品的優勢來自於其關鍵性能,例如低碳當量、高強度和高衝擊韌性。與傳統鋼材相比,TMСР軋製產品在加工過程中表現出更高的效率:降低焊接耗材成本,無需預熱鋼材和額外的熱處理,降低結構的整體鋼材強度,縮短項目實施時間。
高強度鋼主要用於建築和不同工程行業。
使用高強度熱機械軋製鋼代替普通結構鋼,由於使用壁和翼緣更薄的柱,因此大大降低了土木結構的鋼材強度,但抗壓強度性能相同。例如,採用TMCP板製作現代商業高層建築的焊接柱,可節省鋼材20-30%。當用於開放式貨車結構時,TMCP 板使其重量減輕 30-35%(並相應增加其有效負載能力)。
淬火和回火狀態下交付的高強度鋼按照 EN 10025-6、DSTU EN 10025-6、ASTM A514/А514М、ASTM A517/А517М、GOST 19281 等標準以及製造商製造;內部規定。
標準 | 高強度鋼種 | 根據標準的機械性能的近似水平 | |
---|---|---|---|
屈服強度,MPa | 拉伸強度,MPa | ||
EN 10025-6 DSTU EN 10025-6 |
S460Q, S460QL, S460QL1 | 不少於460 | 550-720 |
S500Q、S500QL、S500QL1 | 不少於500 | 590-770 | |
S550Q、S550QL、S550QL1 | 不少於550 | 640-820 | |
S620Q、S620QL、S620QL1 | 不少於620 | 700-890 | |
S690Q、S690QL、S690QL1 | 不少於690 | 770-940 | |
S890Q、S890QL、S890QL1 | 不少於890 | 940-1100 | |
S960Q、S960QL | 不少於960 | 980-1150 | |
ASTM A514/A514M | A514-B MT | 620-690 | 690-895 |
A514-Q MT | 620-690 | 690-895 | |
A514-H MT | 620-690 | 690-895 | |
A514-F MT | 620-690 | 690-895 | |
A514-E MT | 620-690 | 690-895 | |
A517-F | 620-690 | 725-930 | |
A517-B | 620-690 | 725-930 | |
A517-Q | 620-690 | 725-930 | |
ASTM A537/A537M | A537,類別 2,3 | 380-415 | 550-690 |
GOST 6713 | 10HSND | 不少於390 | 530-685 |
15HSND | 不少於345 | 490-685 | |
GOST 19281 | 10HSND | 不少於390 | 不少於510 |
15HSND | 不少於345 | 不少於490 | |
09G2S | 不少於350 | 不少於500 | |
16G2AF | 不少於450 | 不少於600 | |
Spec. 14-1-5334-96 | 16HGMFTR | 不少於580 | 不少於680 |
Spec. 14-1-5517-2005 | 16H2GSB | 590-835 | 690-930 |
Spec. U 77-096-173-2001 | 25HGSR | 不少於620 | 不少於800 |
Spec. U 27.1-26416904-150:2005 | 06G2B | 不少於440 | 不少於540 |
06GB | 不少於355 | 不少於450 |
在熱機械軋製條件下交付的高強度鋼是根據 EN 10025-4、DSTU EN 10025-4 和 EN 10149-2 以及其他監管文件並以製造商自有品牌製造的。
標準 | 高強度鋼種 | 根據標準的機械性能的近似水平 | |
---|---|---|---|
最小屈服強度,MPa | 拉伸強度,MPa | ||
EN 10149-2 | S315MC | 315 | 390-510 |
S355MC | 355 | 430-550 | |
S420MC | 420 | 480-620 | |
S460MC | 460 | 520-670 | |
S500MC | 500 | 550-700 | |
S550MC | 550 | 600-760 | |
S600MC | 600 | 650-820 | |
S650MC | 650 | 700-880 | |
S700MC | 700 | 750-950 | |
S900MC | 900 | 930-1200 | |
S960MC | 960 | 980-1250 | |
EN 10025-4, DSTU EN 10025-4 |
S275M, S275ML | 275 | 370-530 |
S355M, S355ML | 355 | 470-630 | |
S420M, S420ML | 420 | 520-680 | |
S460M, S460ML | 460 | 540-720 |
高強度鋼是在可逆式軋機中通過連鑄或軋製板坯等半成品鋼的熱變形來製造的。板材在軋機中軋製和冷卻的最後階段或通過離線熱處理進行強化處理。
調質 (Q&T) 高強度鋼 | 熱機械軋製 高強度鋼 |
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技術與性能 | 離線熱處理或直接淬火 提高軋製產品的耐磨性 綜合耐磨、抗裂、抗變形能力 |
特殊的在線軋製條件 低碳當量 高強度和衝擊韌性 |
對消費者的好處 | 減輕重量,同時保持強度特性 增加有效負載能力 減少材料投入 |
減少焊接時間和成本 無需額外熱處理 與傳統鋼種相比,鋼廠的重量減輕 冷成型的可能性 |
淬火是將鋼加熱到相變溫度以上,隨後以高於臨界速度的速度快速冷卻(在水、油、聚合物或醚混合物等中)。根據鋼的化學成分和所需的結構條件選擇加熱溫度和冷卻介質。鋼經淬火後獲得非平衡亞穩態結構,具有較高的強度(可達2500兆帕)、硬度(可達600-650維氏)、耐磨性和脆性。淬火可以涉及在軋製後對鋼進行專門加熱或使用軋製熱(稱為直接淬火)。
熱機械控制工藝(軋製;TMCP)需要在軋製過程中仔細控制板材溫度和變形。 TMCP 後獲得的性能無法通過正火或其他類型的熱處理來實現。鋼的最終細晶顯微組織是通過微合金化、在一定溫度範圍內軋製和控制冷卻(以及使用空氣-水混合物加速冷卻)獲得的。
由於其高強度、可焊性和抗脆裂性,TMCP鋼產品可應用於工作溫度高達-50°C的結構,並保證衝擊強度值。
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