高质量钢的品种与质量控制.docVIP

高质量钢的品种与质量控制 北京科技大学冶金学院 陈伟庆 高质量钢的品种 按产品形状分类：（1）长形材（线棒钢）；（2）板材 高质量棒线材 (－预应力线材（钢丝、钢棒、钢绞线），SWRH72B、77B，82B (－轮胎钢丝和钢帘线（胎圈钢丝、轮胎子午线），72A 82A (－冷镦钢（螺栓、螺母、高强度紧固件），ML10－35，SWRCH35K (－焊条,软线（焊条、网线），H08，ASTM1006(1008)，SWRM6(M8) (－弹簧钢（汽车板簧、悬挂簧、发动机阀门簧）， 60Si2Mn(SUP7)，55SiCr(SUP12)，50CrV (－轴承钢（滚珠、滚柱、轴承套圈），GCr15(SUJ2) (－齿轮钢(机器、汽车齿轮)，20CrMnTi (－易切削钢（汽车零件，仪表零件、标准件），1215、12L14，Y12 (－非调质钢（汽车连杆、轴类）35MnVN (－汽车面板（IF钢，镀锌板） (－油气管线钢（输油和天然气的管道（X70，X80） 高质量板材―(－冷轧硅钢片（电机、变压器铁芯） (－深冲罐（镀锡食品容器） (－冷轧不锈钢薄板（装饰面板） 钢的质量要求 2.1钢的质量 钢制品的质量取决于 (－钢的冶炼（钢的化学成分，洁净度，铸坯质量） (－钢的加工（热轧、冷轧、拉拔、冷镦、热处理、机械加工） 钢的性能要求－强度、塑性、韧性、热加工性能、冷加工性能、可焊性、抗疲劳性、易切削性、耐热性、耐蚀性、热强性、可涂复性、磁性 (不同品种、不同用途钢的质量要求和性能要求不同 (钢的质量主要取决于－（1）钢的洁净度；（2）连铸坯的质量 2.2洁净钢的概念 (－钢中杂质元素含量低（S、P、O、N、H） 洁净钢－( （Cu、Sn、Pb、As、Bi、Sb残余元素低称为纯净钢） (－钢中非金属夹杂物数量少、尺寸小，形态要控制 (洁净钢是一个相对概念，随钢的品种和用途而异； (洁净钢的标准是生产者与用户之间的一种协议； (提高钢的洁净度，意味着增加成本，并需具备相应的装备水平和冶炼技术； (洁净钢产品价格高，附加值高。 2.3高质量钢的洁净度要求 2.3.1杂质对钢材性能和连铸坯质量的影响 S (FeS在晶界析出导致热脆，控制Mn/S比可形成MnS (MnS沿轧制方向延长，降低钢材横向机械性能（塑性、冲击值、冷弯性能、厚度方向强度）。但少量MnS对硬线、轴承钢等质量影响不大 (MnS处易集聚H2，造成氢诱导裂纹（输油气管线钢） (焊接时，S在晶界偏析，易造成热裂；扁平状MnS可造成厚板T形焊接的冷裂 (铝脱氧钢中S高时,可形成沿晶界分布的Ⅱ类MnS，初轧时易出现开裂 (连铸时，(Fe,Mn)O-S在晶界析出，降低了铸坯高温塑性，增加了连铸坯的内裂倾向 (无取向硅钢热轧后如析出细小的MnS有利于形成磁各向异性的高斯织构，对无取向硅钢磁性不利 P (冷脆 (P在奥氏体晶界偏析引起调质钢的高温回火脆性 (厚板焊接时，P、S在晶界偏析，可引起焊接热裂 (P在连铸高碳钢时产生宏观偏析,可导致形成马氏体,恶化盘条拉拔性能 (P在晶界偏析富集,可造成奥氏体不锈钢的非敏化态晶间腐蚀 O (生成氧化物夹杂 (降低钢的塑性、疲劳寿命，夹杂物通常为裂纹起源 (降低韧性（冲击值） (恶化表面质量（特别是冷轧薄板） (恶化冷加工性能（冷镦、拉拔、冷弯、深冲） (降低硅钢磁性 (降低钢材横向性能（塑性硅酸盐和点链状Al2O3） (造成连铸坯皮下气泡，恶化铸坯表面质量 N (时效硬化 (恶化钢的冷加工性能（深冲、拉拔） (造成焊接热影响区脆化； (AlN析出时降低钢的热塑性 (在无取向硅钢中，形成的细小AlN阻碍晶粒长大，增加铁损，恶化磁性能 (5) H (产生白点和氢脆 (造成钢板的探伤缺陷 （6）Cu、 Sn (Cu在钢－氧化铁层界面富集,造成热轧裂纹，Cu+Sn影响更大 (Cu+Sn显著降低钢的高温塑性(950℃),造成连铸坯表面纵裂 (Cu、Sn降低IF钢的冷加工性能（r值，塑性应变比） (Sn（0.01%）可在晶界析出，造成钢的热脆 (Sn可造成调质钢的高温回火脆性 2.3.2高质量钢对洁净度的要求 棒线材 性能要求 洁净度要求 (－预应力线材 良好的拉拔性能 低P、S、O、N， 夹杂物20μ,C偏析小 (－钢帘线 拉细丝时