工程结构钢培训课件.pptx

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1、 School of Materials Science and Engineering,WUTChapter 2 工程结构钢工程结构钢热轧钢板热轧钢板热轧钢板热轧钢板2023/4/191本章要点本章要点工程结构钢根本要求工程结构钢根本要求(以船为例以船为例)低合金高强度结构钢的合金化低合金高强度结构钢的合金化铁素体铁素体-珠光体钢珠光体钢微珠光体低合金高强度钢微珠光体低合金高强度钢针状铁素体钢针状铁素体钢低碳贝氏体和马氏体钢低碳贝氏体和马氏体钢双相钢双相钢新一代钢铁材料新一代钢铁材料低合金高强度钢开展趋势低合金高强度钢开展趋势2023/4/192思路：1、在低碳范围内提高碳含量，以提高强度。

2、2、添加合金元素提高强度。3、热处理改变组织提高强度。4、形变热处理细化组织提高强度。5、在提高强度时一定要注意焊接性能和韧脆转变温度。2023/4/193工程结构钢工程结构钢工程结构钢是指专门用来制造工程结构件的一大工程结构钢是指专门用来制造工程结构件的一大类钢种。在钢总产量中，工程结构钢占类钢种。在钢总产量中，工程结构钢占9090左右。左右。工程结构钢包括碳素钢和低合金高强度钢。工程结构钢包括碳素钢和低合金高强度钢。低合金高强度钢是指在碳含量低于低合金高强度钢是指在碳含量低于0.25%0.25%的一般碳的一般碳素钢的根底上，通过添加一种或多种少量合金元素钢的根底上，通过添加一种或多种少量合

3、金元素（低于素（低于3%3%），使钢的强度明显高于碳素钢的一），使钢的强度明显高于碳素钢的一类工程结构用钢，统称低合金高强度钢。类工程结构用钢，统称低合金高强度钢。按用途可分为结构钢、耐腐蚀钢、低温用钢、耐按用途可分为结构钢、耐腐蚀钢、低温用钢、耐磨钢、钢筋钢、钢轨钢、桥梁钢、船体钢、容器磨钢、钢筋钢、钢轨钢、桥梁钢、船体钢、容器钢及其他专业用钢等钢及其他专业用钢等2023/4/194低合金高强度钢这是一类可焊接的低碳工程结构用钢。其含碳量通常小于0.25%，比一般碳素结构钢有较高的屈服强度，较好的冷热加工成型性，良好的焊接性，较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能

4、力。其合金元素含量较低，一般在2.5%以下，在热轧状态或经简单的热处理（非调质状态）后使用。高强度是针对低碳结构钢而言，实际上其含碳量低，合金元素含量低所以其强度不能和后面要介绍的钢相比较。2023/4/195碳素结构钢现代化蔬菜棚现代化蔬菜棚耐候耐候Z Z型钢用于体育馆型钢用于体育馆2023/4/196l热轧态或正火态使用的低热轧态或正火态使用的低C C钢钢;v组织组织l组织为组织为F+P;BF+P;B或或MM。空冷为何会有。空冷为何会有B B或或MM？lC C曲线的变化。曲线的变化。l问题：低合金高强度钢热轧态或正火态使用的低问题：低合金高强度钢热轧态或正火态使用的低C C钢组织为钢组织为

5、F+P;BF+P;B或或MM。l1 1、空冷为何会有、空冷为何会有B B或或MM？l2 2、假设组织为、假设组织为F+PF+P，当含碳量增加时会有什么变化，当含碳量增加时会有什么变化，性能如何？性能如何？2023/4/1972.1 2.1 工程结构钢根本要求工程结构钢根本要求 工程结构件长期受静载；工程结构件长期受静载；互相无相对运动互相无相对运动受大气（海水）的侵蚀；受大气（海水）的侵蚀；有些构件受疲劳冲击；有些构件受疲劳冲击；一般在一般在-50100范围内使用；范围内使用；如：桥梁、船舶等受到风力或海浪冲击如：桥梁、船舶等受到风力或海浪冲击.服役服役条件条件生产生产工艺工艺 焊接是构成金属

6、结构的常用方法；一般都要焊接是构成金属结构的常用方法；一般都要经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺技术技术要求要求 1、足够的强度与韧度（特别是低温韧度）；、足够的强度与韧度（特别是低温韧度）；2、良好的焊接性和成型工艺性；、良好的焊接性和成型工艺性；3、良好的耐腐蚀性；、良好的耐腐蚀性；4、低的本钱。、低的本钱。2023/4/1982.2 2.2 低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢的合金化的合金化Me对HSLA力学性能影响C 固溶强化效果和珠光体含量，低本钱。固溶强化效果和珠光体含量，低本钱。C，塑、韧性，塑、韧性，焊接性、冷成型。焊接性、冷成型。如

7、如0.1%C，TK为为-50，0.3%C，TK为为50一般均应限制在一般均应限制在0.2%以下以下Si 最常用且较经济的元素。强化最常用且较经济的元素。强化F较显著，较显著，1%Si，s85MPa，TK，量多时可大为，量多时可大为降低塑韧性，所以降低塑韧性，所以Si操作在操作在1.1%2023/4/1992.2 2.2 低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢的合金化的合金化Me对HSLA力学性能影响Mn 固溶强化作用大，固溶强化作用大，1%Mn，s33MPa。约有约有3/4量溶入量溶入F中，弱的细晶作用，中，弱的细晶作用，TK。同样量多时可大为降低塑韧性同样量多时可大为降低塑韧性.所以所以Mn操

8、作在操作在390390MPaMPa，利利用用低低合合金金与与微微合合金金相相结结合合。在在建建筑筑，石石油油，化化工工，铁铁道道，桥桥梁梁，造造船船，机车，锅炉等应用广泛。机车，锅炉等应用广泛。问题：问题：16MnNb16MnNb和和16Mn16Mn屈服强度有差异的原因。屈服强度有差异的原因。答：微合金元素的碳化物和氮化物的析出强化。答：微合金元素的碳化物和氮化物的析出强化。2023/4/1934低碳铁素体低碳铁素体/珠光体钢超细晶强韧化与操作技术珠光体钢超细晶强韧化与操作技术 20042004年度国家科学技术进步一等奖年度国家科学技术进步一等奖主要主要特点特点 超细晶粒、高洁净度、高均匀性。

9、超细晶粒、高洁净度、高均匀性。生产节约能源和资源，不用或少用生产节约能源和资源，不用或少用Me，改善，改善环境，环境，本钱，具有更高的经济效益。本钱，具有更高的经济效益。如何形成微米级的超细晶是该工程的核心如何形成微米级的超细晶是该工程的核心技术和难点。技术和难点。具体具体指标指标 采用形变诱导采用形变诱导F相变，可把相变，可把F晶粒细化到晶粒细化到2-5m（碳钢）和（碳钢）和12m（微合金钢）。（微合金钢）。碳钢的碳钢的s由由200MPa提高到提高到350400MPa；低合金钢由低合金钢由350400MPa提高到提高到600700MPa。2023/4/19352023/4/1936工程组在现

10、代连续轧制条件下，在高速轧制开展过程中注意到了形变和相变的耦合，形成了形变诱导铁素体相变（DIFT）理论与操作技术和薄板坯连铸连轧流程生产超细晶钢的操作技术。2023/4/1937形变诱导铁素体相变发生在奥氏体未再结晶区的较低温度范围（Ar3DIFTAD3）,与传统控轧控冷比较有以下开展：1.是动态相变。相变主要发生在变形过程中；2.是形核为主的相变;3.相变和随后的动态再结晶相配合，产生了等轴、低位错密度的超细晶铁素体。因而比位错强化，析出强化或固溶强化具有高的韧性；4.研究了合金元素C、Mn、Nb、V、Ti在DIFT合金化的原理，为微合金化理论开辟了新的领域。5.在形变诱导铁素体相变理论研

11、究成果的根底上开辟了生产应用的根底技术。把低碳铁素体/珠光体钢的强度提高了一倍并具有良好的韧性。2023/4/1938该成果为钢铁工业的可持续开展和钢铁材料的可循环利用提供了广阔前景，还为今后新钢种、新工艺的研究开辟提供了重要的理论和实践依据。文章：低碳钢先共析铁素体和形变诱导铁素体的相变机制、组织和性能王倩(1北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083；2钢铁研究总院结构材料研究所，北京100081)PDF文章2023/4/1939微合金钢微合金钢1.1.概念概念利用微合金化元素利用微合金化元素Ti,Nb,VTi,Nb,V；主要依靠细晶强化和沉淀强化来提高强度；主要依靠细晶强化和沉淀强

12、化来提高强度；利用操作轧制和操作冷却工艺利用操作轧制和操作冷却工艺-高强度低合高强度低合金钢。金钢。2.2.微合金元素的作用微合金元素的作用 抑制奥氏体形变再结晶；（提高其温度）抑制奥氏体形变再结晶；（提高其温度）阻止奥氏体晶粒长大；（没有固溶或固溶后析出）阻止奥氏体晶粒长大；（没有固溶或固溶后析出）沉淀强化；（固溶后再析出）沉淀强化；（固溶后再析出）改变与细化钢的组织。改变与细化钢的组织。2023/4/1940轧制方法轧制方法l 铌主要用来在高温形变时产生应变诱导析出相铌主要用来在高温形变时产生应变诱导析出相 Nb Nb（C C，N N），），细化奥氏体晶粒；细化奥氏体晶粒；l 钒主要用来产

13、生沉淀强化相钒主要用来产生沉淀强化相V V（C,NC,N）；）；l 目前微合金元素组合方法：目前微合金元素组合方法：1 1）V-TiV-Ti法或法或V-Ti-N V-Ti-N 法法 2 2）Nb-VNb-V或或 V-Nb-TiV-Nb-Ti复合法复合法2023/4/1941 低碳铁素体低碳铁素体/珠光珠光体钢超细晶钢材生体钢超细晶钢材生产工艺操作和不同产工艺操作和不同的制品的制品2023/4/19422.4 2.4 微珠光体低合金高强度钢微珠光体低合金高强度钢强化强化机理机理 对对F-P钢钢,P量每量每10%，将使，将使TK22。油气管线用钢油气管线用钢:C,0.1%；为保证；为保证，就必须采

14、用其它不损害或少损害焊接性和就必须采用其它不损害或少损害焊接性和韧度的强化措施。韧度的强化措施。析出强化和晶粒细化析出强化和晶粒细化钢性能。钢性能。Nb、V、Ti微合金化和控轧处理工艺。微合金化和控轧处理工艺。问题：珠光体含量降低是由于含碳量降低，所以强度降低。如要提高强度可以从哪些方面考虑？2023/4/1943操作轧制和操作冷却技术操作轧制和操作冷却技术 高温形变热处理高温形变热处理F F大幅度晶粒细化大幅度晶粒细化强度和韧度。强度和韧度。操作轧制和操作冷却的组织变化模式图操作轧制和操作冷却的组织变化模式图 图中轧制温图中轧制温度向右边降度向右边降低，上层表低，上层表示奥氏体组示奥氏体组织

15、变化，下织变化，下层表示奥氏层表示奥氏体开始相变体开始相变后组织及后组织及F F核的形成核的形成 2023/4/1944图图 各种轧制程序模式图各种轧制程序模式图 CR：操作轧制：操作轧制；AcC:操作冷却操作冷却 2023/4/1945 操作轧制与操作冷却操作轧制与操作冷却l操作轧制操作轧制 l主要由三个阶段组成：主要由三个阶段组成：1 1）高温下的再结晶区变形；）高温下的再结晶区变形；2 2）在紧靠）在紧靠ArAr3 3以上的低温无再结晶区变形；以上的低温无再结晶区变形；3 3）在奥氏体和铁素体两相区变形）在奥氏体和铁素体两相区变形l钢坯的加热温度、保温时间、开轧温度、轧制道次和道钢坯的加

16、热温度、保温时间、开轧温度、轧制道次和道次变形量、终轧温度以及轧后冷却等参数，都极为重要。次变形量、终轧温度以及轧后冷却等参数，都极为重要。通过操作轧制过程中的各种参数，形成轧制工艺。通过操作轧制过程中的各种参数，形成轧制工艺。l操作冷却操作冷却 主要在相变后的卷取过程主要在相变后的卷取过程。2023/4/1946操作轧制在奥氏体再结晶区操作轧制在奥氏体再结晶温度以上的温度范围（950）内进行轧制,使再结晶和变形交替进行，以细化奥氏体晶粒。细化的奥氏体变成的铁素体，其晶粒也是细化的，从而也就提高了钢的韧性。在奥氏体未再结晶区操作轧制在奥氏体再结晶开始温度到Ar3以上进行轧制，其目的是使奥氏体晶

17、粒拉长，同时在晶内形成大量变形带，增加奥氏体向铁素体转变时的晶核生成能，获得极其细小的铁素体晶粒，以提高钢的韧性，并在钢中形成铌的碳化物和氮化物，以抑制再结晶。在奥氏体和铁素体两相区操作轧制在奥氏体和铁素体两相区温度范围内(Ar3以下)进行轧制时,伴随着加工硬化和珠光体析出的硬化而提高了钢的强度，降低韧性脆性转变温度。但是由于产生了织构(见择优取向)，板厚方向的强度和冲击韧性都降低了。2023/4/1947v CSP CSP工艺与传统连铸连轧工艺热历史的比较工艺与传统连铸连轧工艺热历史的比较约约95095010001000直接进均热炉直接进均热炉 中间无相变中间无相变连铸快速凝连铸快速凝固成薄

18、板坯固成薄板坯钢水钢水热连轧热连轧 精轧精轧 层流层流 冷却冷却卷取卷取 均热均热（2530分）分）冷却至室温或约冷却至室温或约700热装热送热装热送 相变相变钢水钢水连铸凝固连铸凝固成厚板坯成厚板坯 加热、均热加热、均热（约（约100150分）分）粗轧粗轧热连轧热连轧精轧精轧 层流层流 冷却冷却 卷取卷取a a薄板坯连铸连轧工艺流程薄板坯连铸连轧工艺流程b b 传统连铸连轧工艺流程传统连铸连轧工艺流程2023/4/1948v 薄板坯连铸连轧与传统连铸连轧工艺热历史比较薄板坯连铸连轧与传统连铸连轧工艺热历史比较 150013001100 900 700 500 300 100A3A1+(2)(

19、2)(2)(2)(1)(1)薄板坯连铸连轧薄板坯连铸连轧 传统连铸连轧传统连铸连轧 时 间F+PCSP(CompactStripProduction)即为紧凑式板带生产工艺，是由德国施罗曼西马克(SMS)公司研究开辟的薄板坯连铸连轧技术。2023/4/19492.4 2.4 微珠光体低合金高强度钢微珠光体低合金高强度钢微合金元素的作用阻止加热时奥氏体晶粒长大阻止加热时奥氏体晶粒长大抑制奥氏体形变再结晶抑制奥氏体形变再结晶 在在热热加加工工过过程程中中，奥奥氏氏体体会会发发生生形形变变再再结结晶晶使使晶晶粒粒回回复复粗粗大大。但但应应变变动动态态析析出出Nb、V、Ti的的碳碳氮氮化化物物，沉沉淀

20、淀在在晶晶界界、亚亚晶晶界界和和位位错错上上起起钉钉轧轧作作用用，有有效效地地阻阻止止奥奥氏氏体体再再结结晶晶时时晶晶界界和位错的运动，从而抑制奥氏体形变再结晶。和位错的运动，从而抑制奥氏体形变再结晶。2023/4/1950 微合金元素对钢的屈服强度的影响微合金元素对钢的屈服强度的影响（G G：晶粒细化：晶粒细化 PhPh：析出强化）：析出强化）2023/4/19512.5 2.5 针状铁素体钢针状铁素体钢根本根本特点特点 针状铁素体（针状铁素体（acicular ferrite，简写，简写AF）钢实际上属于超低碳贝氏体钢。钢实际上属于超低碳贝氏体钢。0.06C+适量适量Mn、Mo、Nb等等

21、具有具有高密度位错（高密度位错（1010cm2）亚结构的）亚结构的“针状针状F”组织（超低碳组织（超低碳B）。）。s 达达700800MPa，低，低温冲击韧性、焊接性更好温冲击韧性、焊接性更好.用于现场焊接条件及其寒冷地带管线。被用于现场焊接条件及其寒冷地带管线。被称为称为21世纪的控轧钢。世纪的控轧钢。2023/4/1952低碳或超低低碳或超低碳的针状碳的针状F F，实质上也实质上也是属于低碳是属于低碳B B钢钢 C0.1%,C0.1%,其其 片呈板条片呈板条状，具有高状，具有高位错密度，位错密度，在在450450以以下形成。下形成。针状铁素体针状铁素体2023/4/19532.6 2.6

22、低碳贝氏体和马氏体钢低碳贝氏体和马氏体钢低碳贝氏体钢是指含碳量为低碳贝氏体钢是指含碳量为0.100.15%，使用状态组织为使用状态组织为B的钢。贝氏体钢通常是在的钢。贝氏体钢通常是在轧制空冷或操作冷却，直接获得轧制空冷或操作冷却，直接获得B组织。组织。由于由于B的相变强化，低碳贝氏体钢与相同含的相变强化，低碳贝氏体钢与相同含碳量的铁素体碳量的铁素体-珠光体型钢相比，具有更高珠光体型钢相比，具有更高的强度和良好的韧度，屈服强度可达的强度和良好的韧度，屈服强度可达450980MPa。2023/4/1954低碳贝氏体钢低碳贝氏体钢1 1）概念）概念 在在轧轧制制或或正正火火后后得得到到B B组组织织

23、，屈屈服服强强度度可可到到达达490-780 490-780 MPaMPa。2 2）合金化原理合金化原理 合合金金元元素素主主要要是是能能显显著著推推迟迟先先共共析析F F和和P P转转变变，但但对对B B转转变变推推迟迟较较少少的的元元素素如如MoMo，B B，可可得得到到贝贝氏氏体体组组织织。C C曲曲线线变变化化参参加加Mn,Mn,Ni,Ni,CrCr等等合合金金元元素素，进进一一步步推推迟迟先先共共析析F F和和P P转转变，并使变，并使BsBs点下降，可得到下点下降，可得到下B B组织；组织；参加微合金化元素充分发挥其细化作用和沉淀作用；参加微合金化元素充分发挥其细化作用和沉淀作用；

24、低碳低碳,使韧性和可焊性提高。使韧性和可焊性提高。2023/4/1955主要主要特点特点 合金元素是保证在较宽的冷速范合金元素是保证在较宽的冷速范围内获得以贝氏体为主的组织围内获得以贝氏体为主的组织成分特点成分特点:0.5%左右左右Mo+微量微量B（0.005%）+Mn、Cr、Ni等等+Nb、Ti、V 主要用于制造容器的板材。主要用于制造容器的板材。14MnMoV和和14MnMoVBRE钢是我国开展的钢是我国开展的低碳贝氏体钢，屈服强度为低碳贝氏体钢，屈服强度为490MPa级级2023/4/19562.6 2.6 低碳贝氏体和马氏体钢低碳贝氏体和马氏体钢低碳马氏体 0.16%C，参加，参加Mo

25、、Nb、V、B及操作及操作Mn或或Cr与之与之配合配合 淬火回火处理组织为低碳回火马氏体。淬火回火处理组织为低碳回火马氏体。BHS-1钢的成分为钢的成分为0.10C-1.80Mn-0.45Mo-0.05Nb。锻轧后空冷或直接淬火并自回火。锻轧后空冷或直接淬火并自回火。到达合金调质钢调质到达合金调质钢调质后的性能水平。后的性能水平。制造汽车的轮臂托架、操纵杆、车轴、转向联动节和制造汽车的轮臂托架、操纵杆、车轴、转向联动节和拉杆等，也可用于冷墩、冷拨及制作高强度紧固件。拉杆等，也可用于冷墩、冷拨及制作高强度紧固件。2023/4/19572.7 2.7 双相钢双相钢成分成分成分：成分：0.2%C，1

26、.21.5%Si，0.81.5%Mn，0.45%Cr，0.4%Mo，少量，少量V、Nb、Ti。组织组织 F+M组织，组织，F基体上分布不连续岛状混合型基体上分布不连续岛状混合型M（20%）双相钢。双相钢。F中非常干净，中非常干净，C、N等间隙原子很少；等间隙原子很少；C和和Me大局部在大局部在M中中.性能性能 低低s，且是连续屈服，无屈服平台和上、，且是连续屈服，无屈服平台和上、下屈服；均匀塑变能力强，总延伸率较大，下屈服；均匀塑变能力强，总延伸率较大，冷加工性能好；加工硬化率冷加工性能好；加工硬化率n值大，成型后值大，成型后s可达可达500700MPa。2023/4/1958 强度 MPa

27、双相钢 600 400 一般钢 200 10 20 30 40 应变/%双相钢和一般钢应力应变曲线的比较2023/4/1959应应用用 冲压型双相钢主要是板材，广泛用于各种冲压型双相钢主要是板材，广泛用于各种容器和汽车冲压件。容器和汽车冲压件。非冲压双相钢有棒材、线材、钢筋薄壁无非冲压双相钢有棒材、线材、钢筋薄壁无缝钢管等产品。钢材经热轧后操作冷却，得缝钢管等产品。钢材经热轧后操作冷却，得到到F加加M双相钢组织，然后经冷拨、冷墩等工双相钢组织，然后经冷拨、冷墩等工艺制成成品。可用于汽车的大梁和滚型车轮，艺制成成品。可用于汽车的大梁和滚型车轮，汽车的前后保险杠、发动机悬置梁等，使用汽车的前后保险

28、杠、发动机悬置梁等，使用双相钢可使汽车重量降低双相钢可使汽车重量降低1030%2023/4/1960近近7070-80%-80%细晶多边形细晶多边形F F+20+20-30%M-30%MF+M双相钢双相钢2023/4/19612023/4/1962铁素体一马氏体双相组织获得双相组织的方法铁素体一马氏体双相组织，可以通过在两相区加热后冷却的双相化热处理，或者通过直接热轧而得到。双相化热处理工艺或轧制工艺及其所得双相组织的类型(示意图)AC一空冷；Q一淬火2023/4/1963双相钢所希望的显微组织应当是具有一定体积分数的强韧的第二相马氏体和塑性良好的基体铁素体。c类组织，由（F+珠光体P)的原始

29、组织加热到两相区，保温后淬火而得到。D类组织，以淬火态的低碳板条马氏体(M)为原始组织，加热到两相区给定的温度，保温后再次淬火而得到。2023/4/1964双相钢引人注目的拉伸力学性能特点(1)连续屈服。应力-应变曲线呈光滑的拱形，无屈服点延伸。这就防止成型零件外表起皱，从而不需要附加的精整工序。(2)高的加工硬化速率。尤其是初始的加工硬化速率。这样，只需5以下的应变，就可使双相钢的流变应力到达500550MPa，与通常低合金高强度钢的屈服强度相当。2023/4/1965(3)低的屈服强度。这使冲压件易于成型，回弹小，同时冲压模具的磨损也小。(4)高的抗拉强度。由于屈服强度低、抗拉强度高，屈强

30、比就小。这样，构件成型时强度低，成型后强度高。成型后的构件具有高的压溃抗力、撞击吸能和高的疲劳强度。(5)均匀伸长率和总伸长率大。与同样强度的低合金高强度钢相比，双相钢的均匀伸长率和总伸长率要高13或1倍。2023/4/19662.8 2.8 新一代钢铁材料新一代钢铁材料国家973工程“新一代钢铁材料”重大根底研究首席科学家翁宇庆教授。讲演稿工程的设想是把占全国钢材总产量90%的三类钢，即碳素、低合金、合金结构钢的强度或使用寿命提高一倍。研究人员提出了碳素结构钢的s由目前的200MPa提高到400MPa，低合金结构钢的s由目前的400MPa提高到800MPa，合金结构钢s由800MPa提高到1

31、500MPa。新一代钢铁材料性能的提高，还有望降低目前约占全国总能耗1/10的钢铁工业对能源、资源的消耗。2023/4/1967翁宇庆，1940年1月1日出生，1963年清华大学金属材料专业本科毕业。1985年获宾州大学材料科学及工程博士学位，1994年起任俄罗斯工程院院士。曾任钢铁研究总院院长、冶金部副部长。现任中国金属学会理事长，全国政协第十届，北京交翁宇庆，1940年1月1日出生，1963年清华大学金属材料专业本科毕业，1985年获宾州大学材料科学及工程博士学位，1994年起任俄罗斯工程院院士。曾任钢铁研究总院院长、冶金部副部长。现任中国金属学会理事长，全国政协第十届，北京交通大学教授。

32、2023/4/1968先进钢铁材料技术的进展先进钢铁材料技术的进展钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心董瀚董瀚钢铁材料是不断开展的先进材料，它依然是本世纪的主要结构材料。先进钢铁材料具有环境友好、性能优良、资源节约、本钱低廉的特征。本文从钢铁材料理论进展出发，评述微合金化钢、超细晶粒钢、氮合金化不锈钢、高质量特殊钢、钢材组织性能预报和材料信息化技术等重要的先进钢铁材料技术进展。2023/4/1969低合金高强度钢开展趋势低合金高强度钢开展趋势低碳超低碳低碳超低碳0.06%甚至甚至0.02%高纯洁化高纯洁化微合金化技术微合金化技术控轧和控冷工艺控轧和控冷工艺超细晶粒化超细晶粒化自动化在线

33、操作自动化在线操作在线生产系统在线生产系统复合微合金化复合微合金化净化钢中的有害杂质净化钢中的有害杂质组织微细化组织微细化计算机操作和性能预报计算机操作和性能预报2023/4/1970小小 结结 在微合金化成分设计的根底上，正确的控轧和在微合金化成分设计的根底上，正确的控轧和控冷工艺是关键因素。组织变化是在控冷工艺是关键因素。组织变化是在T-t-P三元处三元处理过程中动态地进行的，从而获得了优异的复合理过程中动态地进行的，从而获得了优异的复合强化。这是对传统强化。这是对传统T-t二元处理的一个突破，从而二元处理的一个突破，从而对钢的各种强化机制也有了新的认识与开展对钢的各种强化机制也有了新的认

34、识与开展 Ti、Nb、V等元素在控轧和控冷工艺过程的各等元素在控轧和控冷工艺过程的各个环节中起了重要作用。适宜的量及其它们的复个环节中起了重要作用。适宜的量及其它们的复合参加使各强化机制得到了最正确的发挥合参加使各强化机制得到了最正确的发挥2023/4/1971思考题1、Q235AFQ235AF、Q235BZQ235BZ含义含义2 2、低合金高强度结构钢比碳素结构钢、低合金高强度结构钢比碳素结构钢屈服强度提高屈服强度提高25%25%100%100%的原因是什么？的原因是什么？3 3、螺栓是否都要热处理螺栓是否都要热处理4 4、16MnNb16MnNb和和16Mn16Mn屈服强度有差异的原因。屈

35、服强度有差异的原因。5 5、先进钢铁材料技术的进展、先进钢铁材料技术的进展6 6、A3(Q235)A3(Q235)与与16Mn(Q345)16Mn(Q345)性能比较性能比较2023/4/19727 7、什么是双相钢，如何获得，有何特点、什么是双相钢，如何获得，有何特点8 8、微珠光体钢、微珠光体钢如要提高强度可以从哪些方面考虑？如要提高强度可以从哪些方面考虑？9、工程结构钢的设计思路？、工程结构钢的设计思路？10、低合金高强度结构钢的强度很高吗？低合金高强度结构钢的强度很高吗？1111、举例工程结构钢的应用及性能要求？、举例工程结构钢的应用及性能要求？1212、工程结构钢为什么含碳量低？、工

36、程结构钢为什么含碳量低？1313、双相钢低的屈服强度是好还是坏？、双相钢低的屈服强度是好还是坏？1414、双相钢无屈服平台的好处？、双相钢无屈服平台的好处？2023/4/1973作业：作业：1 1、您对、您对“鸟巢鸟巢”用钢有什么看法。用钢有什么看法。2、举一个生活中的实例说明工程结构钢的应举一个生活中的实例说明工程结构钢的应用及性能要求？用及性能要求？2023/4/1974谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH