今后我國微合金化鋼品種的發(fā)展方向

我國微合金化技術(shù)和鈮鋼生產(chǎn)已有了相當(dāng)基礎(chǔ)，今后應(yīng)當(dāng)在有限的資源條件下，避免低層次的重復(fù)研發(fā)，應(yīng)當(dāng)努力實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新和原始創(chuàng)新，為我國鋼鐵工業(yè)健康持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大的支撐。

(1)扎實(shí)地深入開展鈮微合金化技術(shù)的基礎(chǔ)研究

基礎(chǔ)研究服務(wù)于新品種開發(fā)的技術(shù)目標(biāo)和工程目標(biāo)，課題的設(shè)置要有針對(duì)性，還要求具備有效的實(shí)驗(yàn)室和中間試驗(yàn)的裝備，為品種開發(fā)提供理論依據(jù)和工藝指導(dǎo)。

①高溫加熱時(shí)鈮溶解/析出的最佳化；

②鈮的碳氮化物析出與相變的交互作用；

③在DIFT條件下的自發(fā)逆相變；

④超細(xì)化相變的驅(qū)動(dòng)力研究；

⑤中高碳鋼中鈮對(duì)細(xì)晶化、析出和相變的效果。

(2)HSLA鋼品種開發(fā)

首先瞄準(zhǔn)“十一五”期間為使能源、資源及運(yùn)輸緊張狀態(tài)根本好轉(zhuǎn)所需的鋼材品種的開發(fā)，研發(fā)的重點(diǎn)向高等級(jí)管線鋼、高性能汽車用鋼、挖掘工程用鋼、耐海霧腐蝕高強(qiáng)度橋梁鋼和耐大氣腐蝕高強(qiáng)度鐵道車輛用鋼的方向轉(zhuǎn)移。

①X80級(jí)管線鋼的批量生產(chǎn)，X100/X120管線鋼的預(yù)研發(fā)；

②600～800MPa級(jí)超低碳貝氏體鋼批量生產(chǎn)及擴(kuò)大應(yīng)用；

③600～800MPa級(jí)耐泥沙腐蝕水電高壓水管用鋼；

④500～700MPa級(jí)耐海霧腐蝕橋梁用鋼；

⑤60～590MPa級(jí)耐候車輛用鋼；

⑥高抗疲勞強(qiáng)度、高韌性微合金化非調(diào)質(zhì)鋼的開發(fā)。

(3)重現(xiàn)鋼材新品種的應(yīng)用研究

建設(shè)用戶服務(wù)和示范中心，應(yīng)當(dāng)具有與下游產(chǎn)業(yè)相近的加工設(shè)備，進(jìn)行仿真生產(chǎn)和試驗(yàn)，也為鋼材深加工和產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)創(chuàng)造條件。

①鈮微合金化鋼高線能量焊接；

②高潔凈度對(duì)管線鋼斷裂特性影響；

③鈮的析出狀態(tài)對(duì)耐候、耐磨、耐蝕性能的影響；

④含鈮汽車鋼的深沖性能及激光拼焊板的沖壓性能。

(4)重視機(jī)械制造和汽車工業(yè)用含鈮微合金化非調(diào)質(zhì)鋼材的開發(fā)

中國多數(shù)特鋼長型材生產(chǎn)企業(yè)采用釩作為合金化或微合金化元素，多數(shù)含釩非調(diào)鋼材強(qiáng)度有余，韌性不足，在高端產(chǎn)品上的應(yīng)用受到一定限制。在相當(dāng)一段時(shí)間里，我國有一個(gè)技術(shù)認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，認(rèn)為鈮微合金化僅僅適用于板帶鋼材，只有釩微合金化鋼適于長型材，但并未注意到只要在深入理解鈮的物理冶金的特性的基礎(chǔ)上，界定顯微組織類型、控制適宜的均熱溫度，終軋溫度和軋后的冷卻制度，棒線材和大斷面長型材采用鈮或鈮一釩復(fù)合微合金化同樣是優(yōu)化的選擇。

近二十年來，機(jī)械制造和汽車工業(yè)對(duì)結(jié)構(gòu)鋼件，如緊固件、彈簧和表面硬化零件的熱處理鋼的安全性，使用壽命要求不斷提高，在疲勞極限和韌性方面的要求發(fā)生了很大的變化，即對(duì)疲勞極限強(qiáng)度和韌性的要求都有很大提高。這正是把鈮添加到非調(diào)質(zhì)鋼和熱處理鋼中的初衷，以防止在熱加工或熱處理加熱時(shí)的晶粒粗化，改善鋼的韌性和提高鋼的疲勞極限。鈮的作用主要是通過固溶鈮和析出鈮對(duì)相轉(zhuǎn)變控制，控制奧氏體晶粒尺寸，析出強(qiáng)化的作用，在提高鋼的強(qiáng)度同時(shí)，又在一定程度上細(xì)化其組織，改善鋼的韌性和抗疲勞性能。