可節能(neng)的大型運(yun)輸機(ji)械用高強鋼

　　船(chuan)舶用(yong)(yong)(yong)高(gao)功能鋼(gang)材(cai)—YP460MPa級(ji)鋼(gang)。近(jin)年來(lai)，造船(chuan)領(ling)域采用(yong)(yong)(yong)集裝箱(xiang)遠距離貨運量不斷增加(jia)，促進了集裝箱(xiang)船(chuan)的(de)(de)大(da)(da)型(xing)化(hua)快速(su)發展(zhan)。最(zui)近(jin)，已(yi)開(kai)(kai)始建造超過15000TEU的(de)(de)巨(ju)型(xing)集裝箱(xiang)船(chuan)。因為集裝箱(xiang)船(chuan)的(de)(de)結構是開(kai)(kai)口大(da)(da)，艙口邊圍板(ban)(ban)和船(chuan)底板(ban)(ban)等構件使用(yong)(yong)(yong)高(gao)強度(du)且壁厚(hou)材(cai)，使用(yong)(yong)(yong)YP390MPa級(ji)最(zui)大(da)(da)板(ban)(ban)厚(hou)65mm以上的(de)(de)鋼(gang)板(ban)(ban)。在大(da)(da)型(xing)集裝箱(xiang)船(chuan)中，可采用(yong)(yong)(yong)船(chuan)體的(de)(de)輕量化(hua)和減少(shao)板(ban)(ban)厚(hou)來(lai)提(ti)高(gao)作業(ye)效率。因此(ci)，對高(gao)強鋼(gang)（YP460MPa級(ji)鋼(gang)）的(de)(de)需求日益提(ti)高(gao)。

　　在(zai)集裝箱船的高強度(du)厚壁(bi)材(cai)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)中，采用(yong)高能效(xiao)立焊(han)(han)(han)(han)法的二氧(yang)化(hua)(hua)碳氣體保護焊(han)(han)(han)(han)（EGW）。這種(zhong)大(da)線能量焊(han)(han)(han)(han)接(jie)存在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱影(ying)響(xiang)區（HAZ）組織易(yi)粗(cu)大(da)化(hua)(hua)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭部(bu)韌性(xing)易(yi)于劣化(hua)(hua)的問(wen)題(ti)(ti)。為了(le)應對(dui)這些(xie)問(wen)題(ti)(ti)，在(zai)進一步改善加工熱處理和高度(du)微合金化(hua)(hua)控制的大(da)線能量焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱影(ying)響(xiang)區韌性(xing)提高技術“JFEEWEL”的基礎上，開(kai)發了(le)大(da)線能量焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭特性(xing)優(you)良的YP460MPa級鋼，開(kai)發鋼通過粗(cu)晶區寬(kuan)度(du)極小化(hua)(hua)和內部(bu)組織的微細化(hua)(hua)達到HAZ優(you)良的韌性(xing)。

　　為了保證大型集裝箱船的安全性，JFE公司(si)開發了應對船舶大(da)型(xing)化(hua)大(da)線能(neng)量焊接(jie)特性優越(yue)的(de)(de)YP460MPa級(ji)鋼，具有高止裂(lie)性的(de)(de)YP390MPa以上的(de)(de)鋼板(ban)。開發的(de)(de)鋼板(ban)目前已應用于(yu)實際船舶建造。

　　建筑(zhu)機(ji)(ji)械(xie)和(he)(he)產(chan)業機(ji)(ji)械(xie)用(yong)(yong)高(gao)功能鋼材(cai)—JFEHYD960LE、JFE-HYD1100LE。為了(le)應對建筑(zhu)和(he)(he)產(chan)業機(ji)(ji)械(xie)的(de)大型化、使(shi)用(yong)(yong)環境的(de)嚴酷(ku)化以(yi)及使(shi)用(yong)(yong)鋼材(cai)高(gao)強(qiang)化、高(gao)韌性化的(de)要求，JFE公司開發(fa)了(le)具(ju)有(you)良(liang)好低(di)溫(wen)韌性的(de)建筑(zhu)機(ji)(ji)械(xie)和(he)(he)產(chan)業機(ji)(ji)械(xie)用(yong)(yong)超高(gao)強(qiang)度(du)厚板“JFEHYD960LE”和(he)(he)“JFE-HYD1100LE”。該開發(fa)鋼在材(cai)質(zhi)(zhi)設(she)計上(shang)采(cai)用(yong)(yong)由(you)加工硬化奧(ao)氏體直接淬火處理(li)的(de)過冷(leng)奧(ao)氏體形(xing)變熱(re)處理(li)的(de)同時，還采(cai)用(yong)(yong)了(le)在線熱(re)處理(li)工藝（HOP）快(kuai)速加熱(re)回(hui)火，使(shi)有(you)效晶(jing)粒微細(xi)化，產(chan)品特(te)點是鋼材(cai)中的(de)滲(shen)碳體均(jun)勻分(fen)散。通過這些組織(zhi)控制，該開發(fa)鋼顯示出良(liang)好的(de)低(di)溫(wen)韌性，抗延遲斷裂(lie)特(te)性優越，同時，因低(di)成分(fen)設(she)計實現了(le)良(liang)好的(de)焊接性。HOP處理(li)后形(xing)成的(de)碳化物形(xing)態控制技(ji)術和(he)(he)材(cai)質(zhi)(zhi)控制技(ji)術用(yong)(yong)于(yu)JFE-HITEN610U2、JFE-HITEN780LE等抗拉強(qiang)度(du)在600MPa以(yi)上(shang)的(de)高(gao)強(qiang)度(du)HITEN系列鋼。

　　可節省資源和提高安全性的高功能鋼材
　　建筑用高(gao)(gao)功能鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)—低YR550—780N/mm2級高(gao)(gao)強度(du)(du)鋼(gang)(gang)(gang)。隨著高(gao)(gao)層建筑物大(da)(da)型化和長跨度(du)(du)化的(de)需(xu)求(qiu)增加，建筑結構用鋼(gang)(gang)(gang)擴(kuo)大(da)(da)了高(gao)(gao)強度(du)(du)鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)應用范圍。使用高(gao)(gao)強度(du)(du)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)可減(jian)少所(suo)需(xu)構件的(de)截(jie)面(mian)(mian)以(yi)(yi)減(jian)輕鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)重量(liang)(liang)和焊接材(cai)(cai)料重量(liang)(liang)、減(jian)輕鋼(gang)(gang)(gang)架加工、搬運(yun)以(yi)(yi)及建筑方的(de)負荷(he)，所(suo)以(yi)(yi)，構件截(jie)面(mian)(mian)大(da)(da)的(de)高(gao)(gao)層建筑宜采用高(gao)(gao)強度(du)(du)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)。

　　由于母材性能和焊(han)接性、制(zhi)(zhi)造成本等的(de)限制(zhi)(zhi)，現在主(zhu)要采(cai)用(yong)(yong)抗拉(la)強(qiang)度(du)590MPa級(ji)以下的(de)鋼板(ban)。作為(wei)建(jian)筑結構用(yong)(yong)鋼，因(yin)為(wei)具有(you)良好的(de)抗震性能，所以屈強(qiang)比低很重要。多數情況下鋼材的(de)高強(qiang)度(du)化使屈服比上升(sheng)，為(wei)此，在生產低590MPa級(ji)鋼板(ban)時，一(yi)般采(cai)用(yong)(yong)復雜的(de)離(li)線多段熱(re)處理工藝(yi)。

　　JFE針對需要離線多段熱處理的低YR780MPa級鋼板運用TMCP和感應加熱型在線熱處理HOP工藝，由于鋼板顯微組織為貝氏體主體組織和微細島狀馬氏體的復合組織，作為建筑結構用鋼，達到了優越的母材力學性能和良好的焊接性以及焊接部位韌性。
　　管線鋼管用高功能鋼—高強度高應變管線鋼管JFE-HIPER。管線鋪設地區向寒冷地域、地震地帶、深海或硫化氫氣體環境的嚴酷地區擴展。地震地帶和不連續凍土地帶的管線，有時會發生地基變動導致的大規模管線鋼管的塑性應變，所以，在地震地帶和不連續凍土地帶管線鋪設將采用基于應變設計的新設計方法，在這種設計中所用的管線鋼管要求抗高壓縮和拉伸應變的高應變性能。
　　高強度高應變管線鋼管JFE-HIPER采用使硬質M-A分散在貝氏體母相中的新的雙相組織控制技術生產。作為應變性能的一個指標有壓縮應變時的限界壓曲變形，如果鋼管的形狀參數D/t（外徑和管壁厚之比）增加，壓曲變形降低。與傳統鋼相比，JFEHIPER具有高極限壓曲變形，如果是相同形狀的管線鋼管，安全性高于傳統鋼。而且，即使D/t增加也可獲得與管壁厚的傳統鋼管同樣的壓曲變形，管壁厚度的降低，可減少鋼材使用量。
　　JFE-HIPER不僅在(zai)日本國內使用(yong)，而且以(yi)X65-X80級為主，在(zai)中國和(he)北美(mei)作為陸地管線鋼管運用(yong)也已(yi)超過2萬噸(dun)。今后可期待向地震地帶、東西(xi)伯利亞等項目擴大應用(yong)。

　　可使汽車輕量化的先進高強鋼
　　汽車外面(mian)板(ban)用(yong)440MPa級(ji)烘(hong)烤(kao)硬化(hua)型(xing)高(gao)強鋼(gang)—UNI-HITEN。汽車外面(mian)板(ban)首先(xian)要求的(de)(de)是外觀品質(zhi)，沖(chong)(chong)壓加工時產生的(de)(de)變形(xing)與鋼(gang)板(ban)的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)成正(zheng)比，所以是高(gao)強度(du)化(hua)最難的(de)(de)部件。為了解決這一問題，JFE開發了利(li)用(yong)涂漆(qi)、熱硬化(hua)的(de)(de)烘(hong)烤(kao)硬化(hua)型(xing)（BH）鋼(gang)板(ban)。新開發的(de)(de)UNI-HITEN鋼(gang)是將沖(chong)(chong)壓加工前的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)抑制在與340MPa級(ji)BH鋼(gang)板(ban)同等的(de)(de)低水平，涂漆(qi)烘(hong)烤(kao)后獲得與440MPa級(ji)同等屈(qu)服(fu)強度(du)的(de)(de)高(gao)強度(du)BH鋼(gang)板(ban)，耐凹痕(hen)性比340MPa級(ji)提(ti)高(gao)了20%。

　　一(yi)般340MPa級(ji)以(yi)下的(de)BH鋼(gang)(gang)板(ban)大多采(cai)用(yong)以(yi)鐵(tie)素體(ti)單相鋼(gang)(gang)的(de)IF鋼(gang)(gang)為(wei)基底，殘留微量固溶(rong)C的(de)控(kong)制方法。采(cai)用(yong)該方法如果進一(yi)步提高強度，屈服強度就會上升(sheng)。因此，在開(kai)發(fa)UNI-HITEN鋼(gang)(gang)中，JFE以(yi)含有微量V的(de)傳統(tong)590MPa級(ji)DP鋼(gang)(gang)為(wei)基板(ban)，代替V添加Mn的(de)2.2%Mn鋼(gang)(gang)以(yi)及為(wei)確保鐵(tie)素體(ti)晶粒成長(chang)性和淬(cui)透(tou)性添加B等。

　　UNI-HITEN鋼可用于汽車(che)(che)車(che)(che)門(men)和發動機罩(zhao)，2010年(nian)冷軋(ya)材(cai)開(kai)始(shi)(shi)量(liang)(liang)產，2011年(nian)GA材(cai)開(kai)始(shi)(shi)量(liang)(liang)產。由于鋼板(ban)減薄，汽車(che)(che)車(che)(che)門(men)實(shi)現1.1公斤/臺的輕量(liang)(liang)化。

　　車(che)身(shen)鋼架(jia)用(yong)冷(leng)軋超高(gao)強(qiang)鋼—WQHITEN。汽(qi)車(che)座艙為(wei)(wei)保護(hu)乘員，要求沖撞時不產(chan)生變形，980MPa級以上的(de)(de)冷(leng)軋超高(gao)強(qiang)鋼的(de)(de)應用(yong)日益增加。JFE公司(si)開發了為(wei)(wei)生產(chan)超高(gao)強(qiang)鋼所需的(de)(de)連(lian)續退火設備，20世紀(ji)70年代(dai)最早將超高(gao)強(qiang)鋼商品化。運(yun)用(yong)CAE成形加工技術，將超高(gao)強(qiang)鋼依次用(yong)于(yu)保險杠(gang)加強(qiang)筋、車(che)門防撞梁、座椅框(kuang)架(jia)和車(che)身(shen)部件等，有助于(yu)車(che)身(shen)的(de)(de)輕(qing)量化。

　　對座(zuo)艙用(yong)冷軋超高強鋼，根據要(yao)求的(de)(de)強度和(he)特(te)性(xing)，JFE開發出(chu)析出(chu)強化鋼、DP鋼、馬氏體(ti)鋼、TRIP鋼等系(xi)列產品(pin)。其(qi)中DP鋼、馬氏體(ti)鋼主要(yao)采用(yong)水淬方式的(de)(de)連續退火設備（WQ-CAL）制(zhi)造，具有如下特(te)點：伸(shen)長率（El）和(he)拉(la)伸(shen)凸(tu)緣性(xing)（λ）平衡不同的(de)(de)TS780-1470MPa級(ji)的(de)(de)系(xi)列產品(pin)；低C含量成分設計的(de)(de)優越點焊性(xing)和(he)耐(nai)延遲(chi)斷裂性(xing)；冷卻均勻性(xing)和(he)前饋控制(zhi)材質穩定性(xing)等特(te)點。

　　WQ-HITEN的1180MPa級鋼也有低YR型和高λ型。作為同等強度級別，低YR型具有非常高的伸長率，可以深沖成形，適用于車門防撞梁等傳統的熱沖壓制造部件，但對比傳統更深的斷面形狀采用冷沖壓WQ-HITEN鋼，成功獲得了同等性能。
　　作為最大限度地運用WQ-CAL特點的汽車實用鋼，冷軋1320MPa級、1470MPa級鋼是具有最高水平的TS（抗拉強度）的鋼板。采用極力降低C的馬氏體單相組織，彎曲加工性、點焊性、抗延遲斷裂性優越，有助于保險杠加強筋和鋼管車門梁的輕量化。
　　懸(xuan)(xuan)掛、框(kuang)架用熱軋高強(qiang)鋼—NANO-HITEN、SB-HITEN。與車身鋼架部(bu)件相(xiang)比，懸(xuan)(xuan)掛、臂等汽車懸(xuan)(xuan)掛部(bu)件的板厚要厚，所(suo)以，主(zhu)要使用熱軋鋼板。懸(xuan)(xuan)掛部(bu)件除要求擴孔等加工性(xing)和(he)強(qiang)度(du)、剛性(xing)外(wai)，還要求耐(nai)(nai)疲勞性(xing)和(he)耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)等。現在大(da)多使用TS449—590MPa級鋼板，車企希望開發(fa)強(qiang)度(du)更(geng)高的780MPa級鋼板。

　　NANO-HITEN是為適應這種用(yong)(yong)途開發的(de)熱軋鋼板，具有下(xia)列特點：有加工性優越的(de)鐵素體單一組織；用(yong)(yong)微(wei)細(xi)化(hua)(hua)到(dao)幾納米大(da)小(xiao)的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物強(qiang)化(hua)(hua)；碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)熱穩定性極(ji)高；為通(tong)過碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)微(wei)細(xi)化(hua)(hua)，獲得充分(fen)的(de)強(qiang)度，可以不(bu)添加Si等(deng)固溶強(qiang)化(hua)(hua)元素。

　　NANO-HITEN比傳統(tong)的(de)(de)(de)復合組織型高(gao)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)擴孔(kong)性高(gao)。傳統(tong)復合組織型高(gao)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)，軟(ruan)(ruan)質(zhi)相和(he)硬質(zhi)相的(de)(de)(de)變形(xing)能差(cha)異(yi)大，所以，在沖孔(kong)周(zhou)圍從軟(ruan)(ruan)質(zhi)相和(he)硬質(zhi)相的(de)(de)(de)界面發生微(wei)空隙，如果強(qiang)(qiang)度提高(gao)，相的(de)(de)(de)硬度差(cha)（變形(xing)能之(zhi)(zhi)差(cha)）變大，擴孔(kong)性大大降低，但鐵素體單(dan)一相組成(cheng)的(de)(de)(de)NANO-HITEN可以避免這種(zhong)現(xian)象(xiang)。此外，NANO-HITEN因為(wei)(wei)不(bu)添(tian)加(jia)Si，與(yu)添(tian)加(jia)Si的(de)(de)(de)普通熱(re)(re)軋高(gao)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)比，780MPa級的(de)(de)(de)NANO-HITEN鋼(gang)(gang)具有(you)良好的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)性和(he)耐久性。NANO-HITEN鋼(gang)(gang)通過增加(jia)微(wei)細碳(tan)化物的(de)(de)(de)量可以提高(gao)強(qiang)(qiang)度，現(xian)在已開發出(chu)1180MPa級高(gao)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)。作為(wei)(wei)析出(chu)強(qiang)(qiang)化的(de)(de)(de)特征之(zhi)(zhi)一是(shi)屈服比（YS/TS）高(gao)，例如，1180MPa級的(de)(de)(de)NANO-HITEN鋼(gang)(gang)與(yu)1470MPa級的(de)(de)(de)熱(re)(re)沖壓材呈(cheng)同等的(de)(de)(de)YS，不(bu)僅用于(yu)懸(xuan)掛部件，而且還將擴大用于(yu)沖擊吸(xi)收能成(cheng)為(wei)(wei)問題的(de)(de)(de)車身鋼(gang)(gang)架部件。