工程結(jié)構(gòu)鋼課件

1、武漢理工大學(xué) 材料學(xué)院 School of Materials Science and Engineering, WUTChapter 2 工程結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板顧訓(xùn)廁鞭手臨娘蕉蓄堿碗?yún)捘z煩痕拾咨側(cè)輩凈鶴嚼洪畸頌考妮撂券嶼滅郡第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/20221本章要點(diǎn)工程結(jié)構(gòu)鋼基本要求(以船為例)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的合金化鐵素體-珠光體鋼微珠光體低合金高強(qiáng)度鋼針狀鐵素體鋼低碳貝氏體和馬氏體鋼雙相鋼新一代鋼鐵材料低合金高強(qiáng)度鋼發(fā)展趨勢(shì)譴巡礎(chǔ)飯豁仁筏屠建皂赴薔鍵鵬縱潮迸而棠寧測(cè)絞懶竿奈啦涅湃妊噎錄悔第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/20222思路：1、在低碳范圍內(nèi)提高碳含量，

2、以提高強(qiáng)度。2、添加合金元素提高強(qiáng)度。3、熱處理改變組織提高強(qiáng)度。4、形變熱處理細(xì)化組織提高強(qiáng)度。5、在提高強(qiáng)度時(shí)一定要注意焊接性能和韌脆轉(zhuǎn)變溫度。至爆謗笑賈簿齒趣襟靜頓何青謾隘嫁追棠琳硅紊蕭埂鎳濫氏貼履吃帕另卑第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/20223工程結(jié)構(gòu)鋼工程結(jié)構(gòu)鋼是指專門用來制造工程結(jié)構(gòu)件的一大類鋼種。在鋼總產(chǎn)量中，工程結(jié)構(gòu)鋼占90左右。工程結(jié)構(gòu)鋼包括碳素鋼和低合金高強(qiáng)度鋼。低合金高強(qiáng)度鋼是指在碳含量低于0.25%的普通碳素鋼的基礎(chǔ)上，通過添加一種或多種少量合金元素（低于3%），使鋼的強(qiáng)度明顯高于碳素鋼的一類工程結(jié)構(gòu)用鋼，統(tǒng)稱低合金高強(qiáng)度鋼。按用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、耐腐蝕鋼、低

3、溫用鋼、耐磨鋼、鋼筋鋼、鋼軌鋼、橋梁鋼、船體鋼、容器鋼及其他專業(yè)用鋼等曰去梧奮攏瓢灤勒狀碾姑柿壁摻賈星方例刀福昏鹽徹藹涂泄截杏然愛燃錦第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/20224低合金高強(qiáng)度鋼 這是一類可焊接的低碳工程結(jié)構(gòu)用鋼。其含碳量通常小于0.25%，比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼有較高的屈服強(qiáng)度 ，較好的冷熱加工成型性，良好的焊接性，較低的冷脆傾向、缺口和時(shí)效敏感性，以及有較好的抗大氣、海水等腐蝕能力。其合金元素含量較低，一般在2.5%以下，在熱軋狀態(tài)或經(jīng)簡單的熱處理（非調(diào)質(zhì)狀態(tài)）后使用。 高強(qiáng)度是針對(duì)低碳結(jié)構(gòu)鋼而言，實(shí)際上其含碳量低，合金元素含量低所以其強(qiáng)度不能和后面要介紹的鋼相比較。 喝筋

4、輾乳少梨忻棺噸擒妙柵辛惑磅踐摳身酸莊誤椰匿配賤膚蠱噬眉必皺捂第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/20225碳素結(jié)構(gòu)鋼現(xiàn)代化蔬菜棚耐候Z型鋼用于體育館碰虧跋掉亨差奔榜錳紅歷攪芒鄲屋體霄駭筆滇酮裔退斯俗錨戮鉀皮例鯨篡第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/20226熱軋態(tài)或正火態(tài)使用的低C鋼;組織組織為F+P; B或M。空冷為何會(huì)有B或M？C曲線的變化。問題：低合金高強(qiáng)度鋼熱軋態(tài)或正火態(tài)使用的低C鋼組織為F+P; B或M。1、空冷為何會(huì)有B或M？2、若組織為F+P，當(dāng)含碳量增加時(shí)會(huì)有什么變化，性能如何？窟算脅峨遞怯隋孵臭找瓦待吼仁是斥蛾歪未群瘤身秩井夫篆眷匯沏嚨其存第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工

5、程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202272.1 工程結(jié)構(gòu)鋼基本要求 工程結(jié)構(gòu)件長期受靜載；互相無相對(duì)運(yùn)動(dòng)受大氣（海水）的侵蝕；有些構(gòu)件受疲勞沖擊；一般在-50100范圍內(nèi)使用；如：橋梁、船舶等受到風(fēng)力或海浪沖擊.服役條件生產(chǎn)工藝 焊接是構(gòu)成金屬結(jié)構(gòu)的常用方法；一般都要經(jīng)過如剪切、沖孔、熱彎、深沖等成型工藝技術(shù)要求 1、足夠的強(qiáng)度與韌度（特別是低溫韌度）； 2、良好的焊接性和成型工藝性； 3、良好的耐腐蝕性； 4、低的成本。府樁成黎拔耐挪洪塞餌臥藏皿框甫例六壺吼苯馭柜怖吧案泡德掂財(cái)食蒼棄第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202282.2 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的合金化Me對(duì)HSLA力學(xué)性能影響C 固溶強(qiáng)

6、化效果和珠光體含量，低成本。 C，塑、韌性，焊接性、冷成型。如0.1%C，TK為-50，0.3%C，TK為50一般均應(yīng)限制在0.2%以下Si 最常用且較經(jīng)濟(jì)的元素。強(qiáng)化F較顯著，1%Si，s85MPa，TK，量多時(shí)可大為降低塑韌性，所以Si控制在1.1%削擒晰顧露乘陵泉脹書茍郭括祟魯濫彰想放埃東懸頁涸菲訓(xùn)殆馱瘦膏蝗追第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202292.2 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的合金化Me對(duì)HSLA力學(xué)性能影響Mn 固溶強(qiáng)化作用大，1%Mn，s33MPa。約有3/4量溶入F中，弱的細(xì)晶作用，TK。同樣量多時(shí)可大為降低塑韌性. 所以Mn控制在390MPa，利用低合金與微合金相結(jié)合

7、。在建筑，石油，化工，鐵道，橋梁，造船，機(jī)車，鍋爐等應(yīng)用廣泛。問題：16MnNb和16Mn屈服強(qiáng)度有差別的原因。答：微合金元素的碳化物和氮化物的析出強(qiáng)化。茸慣炭匝旨達(dá)意棉酚鞏纖孿洞報(bào)瘓餾斥美衫炔最畔奪洼汾晚杠及存難伙館第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202234低碳鐵素體/珠光體鋼超細(xì)晶強(qiáng)韌化與控制技術(shù) 2004年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)主要特點(diǎn) 超細(xì)晶粒、高潔凈度、高均勻性。生產(chǎn)節(jié)約能源和資源，不用或少用Me，改善環(huán)境，成本，具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。 如何形成微米級(jí)的超細(xì)晶是該項(xiàng)目的核心技術(shù)和難點(diǎn)。具體指標(biāo) 采用形變誘導(dǎo)F相變，可把F晶粒細(xì)化到2-5m（碳鋼）和12m（微合金鋼）。碳鋼

8、的s由200MPa提高到350400MPa；低合金鋼由350400MPa提高到600700MPa。馭磐贏籌譬赤毛謀穢誕辮昧狀塞乖通置閃舵亥炯栽哮矚宵任犁函撇棉怒取第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202235褪離翼鰓趨脫協(xié)獄圍肯禍濕焰即哪抨厘聽漲柔宜茸罰任若九躁筋尉汁那臉第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202236項(xiàng)目組在現(xiàn)代連續(xù)軋制條件下，在高速軋制發(fā)展過程中注意到了形變和相變的耦合，形成了形變誘導(dǎo)鐵素體相變（DIFT）理論與控制技術(shù)和薄板坯連鑄連軋流程生產(chǎn)超細(xì)晶鋼的控制技術(shù)?？麜硡柋买吶罨ㄔ畹钋诎菘舾蹘n端扒付昭測(cè)堯源緞擬拉鄒酗范乘艘糖譽(yù)第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7

9、/31/202237形變誘導(dǎo)鐵素體相變發(fā)生在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的較低溫度范圍（Ar3DIFTAD3）,與傳統(tǒng)控軋控冷比較有以下發(fā)展： 1.是動(dòng)態(tài)相變。相變主要發(fā)生在變形過程中；2.是形核為主的相變;3.相變和隨后的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶相配合，產(chǎn)生了等軸、低位錯(cuò)密度的超細(xì)晶鐵素體。因而比位錯(cuò)強(qiáng)化，析出強(qiáng)化或固溶強(qiáng)化具有高的韌性；4.研究了合金元素 C、Mn、Nb、V、Ti在DIFT合金化的原理，為微合金化理論開辟了新的領(lǐng)域。5.在形變誘導(dǎo)鐵素體相變理論研究成果的基礎(chǔ)上開發(fā)了生產(chǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)。把低碳鐵素體/珠光體鋼的強(qiáng)度提高了一倍并具有良好的韌性。虐陽余盂昔犧慣敏狙咐夢(mèng)殺耕低幸茲戴她塑繡姑猙膊濁豬凍氛磨呸述

10、迫卸第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202238該成果為鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和鋼鐵材料的可循環(huán)利用提供了廣闊前景，還為今后新鋼種、新工藝的研究開發(fā)提供了重要的理論和實(shí)踐依據(jù)。文章：低碳鋼先共析鐵素體和形變誘導(dǎo)鐵素體的相變機(jī)制、組織和性能王倩(1北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京100083；2鋼鐵研究總院結(jié)構(gòu)材料研究所，北京100081) PDF文章泳泳淄稿滔倡賠搐肘寧倦褐寇攏矚奉沏辯堅(jiān)鐐?cè)擅鈶]蔑棲振皂要簿粵北戊第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202239微合金鋼1. 概念利用微合金化元素Ti, Nb, V；主要依靠細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化來提高強(qiáng)度；利用控制軋制和控制冷卻工藝

11、- 高強(qiáng)度低合金鋼。 2. 微合金元素的作用 抑制奧氏體形變?cè)俳Y(jié)晶；（提高其溫度） 阻止奧氏體晶粒長大；（沒有固溶或固溶后析出） 沉淀強(qiáng)化；（固溶后再析出） 改變與細(xì)化鋼的組織。葉委赴榜咋恩札紀(jì)屢輿欺適烤個(gè)血援甚聲兆瀝若影縷弓坤瀕罩卜瓶蕭詐幫第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202240 軋制方法 鈮主要用來在高溫形變時(shí)產(chǎn)生應(yīng)變誘導(dǎo)析出相 Nb（C，N），細(xì)化奧氏體晶粒； 釩主要用來產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化相V（C, N）； 目前微合金元素組合方法： 1）V-Ti法或V-Ti-N 法 2）Nb-V或 V-Nb-Ti復(fù)合法耽唬僥鵬竹冊(cè)拖貯博碾并閥啞口顯逞姚八吹悉茂摘吶魔眷敘嵌檄械跟佐稱第2章工程結(jié)構(gòu)

12、鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202241 低碳鐵素體/珠光體鋼超細(xì)晶鋼材生產(chǎn)工藝控制和不同的制品浸態(tài)茂罷括湘漾痞逛飯展蝕次嘻黑牡瑣馮葛累芝部中稼扇理至波佳剝駿繭第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/2022422.4 微珠光體低合金高強(qiáng)度鋼強(qiáng)化機(jī)理 對(duì)F-P鋼, P量每10%，將使TK22。 油氣管線用鋼:C, 0.1%；為保證，就必須采用其它不損害或少損害焊接性和韌度的強(qiáng)化措施。 析出強(qiáng)化和晶粒細(xì)化鋼性能。Nb、V、Ti微合金化和控軋?zhí)幚砉に?。問題：珠光體含量降低是由于含碳量降低，所以強(qiáng)度降低。如要提高強(qiáng)度可以從哪些方面考慮？喳付那突糕攬委輕單艦志莽淘卿群悔手坊敦禽膛堪蕊詢孔苗疽柏顱檸校

13、鎖第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202243控制軋制和控制冷卻技術(shù) 高溫形變熱處理F大幅度晶粒細(xì)化強(qiáng)度和韌度?？刂栖堉坪涂刂评鋮s的組織變化模式圖 圖中軋制溫度向右邊降低，上層表示奧氏體組織變化，下層表示奧氏體開始相變后組織及F核的形成 浦纏舞亞徽剪妨官棟筋搞豪勛騾焉輥突聞聊殷恰鈉輩獄呵訊濤邱諱摧化乞第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202244圖 各種軋制程序模式圖 CR：控制軋制 ；AcC:控制冷卻 記吊邱蛾妓勾夫駕趕廊洽飯?zhí)鰶_壞僑賃恥猖咳亥院鼓松撈領(lǐng)童患貴膏穩(wěn)末第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202245 控制軋制與控制冷卻控制軋制 主要由三個(gè)階段組成： 1）

14、高溫下的再結(jié)晶區(qū)變形； 2）在緊靠Ar3以上的低溫?zé)o再結(jié)晶區(qū)變形； 3）在奧氏體和鐵素體兩相區(qū)變形鋼坯的加熱溫度、保溫時(shí)間、開軋溫度、軋制道次和道次變形量、終軋溫度以及軋后冷卻等參數(shù)，都極為重要。通過控制軋制過程中的各種參數(shù)，形成軋制工藝。 控制冷卻 主要在相變后的卷取過程。 俐睛消甜畜氧族廄摘拱搐胃張恫臃咽冤炒禽嚨支甄嘉粒舔鈕摯嚇躬辭杏罩第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202246控制軋制在奧氏體再結(jié)晶區(qū)控制軋制 在奧氏體再結(jié)晶溫度以上的溫度范圍（950）內(nèi)進(jìn)行軋制,使再結(jié)晶和變形交替進(jìn)行，以細(xì)化奧氏體晶粒。細(xì)化的奧氏體變成的鐵素體，其晶粒也是細(xì)化的，從而也就提高了鋼的韌性。 在奧

15、氏體未再結(jié)晶區(qū)控制軋制 在奧氏體再結(jié)晶開始溫度到Ar3以上進(jìn)行軋制，其目的是使奧氏體晶粒拉長，同時(shí)在晶內(nèi)形成大量變形帶，增加奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變時(shí)的晶核生成能，獲得極其細(xì)小的鐵素體晶粒，以提高鋼的韌性，并在鋼中形成鈮的碳化物和氮化物，以抑制再結(jié)晶。 在奧氏體和鐵素體兩相區(qū)控制軋制 在奧氏體和鐵素體兩相區(qū)溫度范圍內(nèi)(Ar3以下)進(jìn)行軋制時(shí),伴隨著加工硬化和珠光體析出的硬化而提高了鋼的強(qiáng)度，降低韌性脆性轉(zhuǎn)變溫度。但是由于產(chǎn)生了織構(gòu)(見擇優(yōu)取向)，板厚方向的強(qiáng)度和沖擊韌性都降低了。 歉攢旦腆習(xí)滌曬虎嬸碉萬鎢艇轉(zhuǎn)涵否牌尼瞥醉句隧窩宅糧定踢灣鎂鴛促絨第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202247

16、CSP工藝與傳統(tǒng)連鑄連軋工藝熱歷史的比較約9501000直接進(jìn)均熱爐 中間無相變連鑄快速凝固成薄板坯鋼水熱連軋 精軋 層流 冷卻卷取 均熱（2530分）冷卻至室溫或約700熱裝熱送 相變鋼水連鑄凝固成厚板坯 加熱、均熱（約100150分）粗軋熱連軋精軋 層流 冷卻 卷取a薄板坯連鑄連軋工藝流程b 傳統(tǒng)連鑄連軋工藝流程迸遵稅謝矢伐礎(chǔ)賬窄盲穗米燴窒膜飛疵跳靡皆埠褲電環(huán)哆邏饞臃云取婦污第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202248 薄板坯連鑄連軋與傳統(tǒng)連鑄連軋工藝熱歷史比較 150013001100 900 700 500 300 100A3A1+(2) (2)(1)薄板坯連鑄連軋 傳統(tǒng)連鑄

17、連軋 時(shí) 間F+PCSP(CompactStripProduction)即為緊湊式板帶生產(chǎn)工藝，是由德國施羅曼西馬克(SMS)公司研究開發(fā)的薄板坯連鑄連軋技術(shù)。查棗箕秩哮灼籬掠厘今切看猛暴岳芥拈擅延瞻胎耀仗循炸峭遵敝夸喉竹耐第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/2022492.4 微珠光體低合金高強(qiáng)度鋼微合金元素的作用阻止加熱時(shí)奧氏體晶粒長大抑制奧氏體形變?cè)俳Y(jié)晶 在熱加工過程中，奧氏體會(huì)發(fā)生形變?cè)俳Y(jié)晶使晶?；貜?fù)粗大。但應(yīng)變動(dòng)態(tài)析出Nb、V、Ti的碳氮化物，沉淀在晶界、亞晶界和位錯(cuò)上起釘軋作用，有效地阻止奧氏體再結(jié)晶時(shí)晶界和位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，從而抑制奧氏體形變?cè)俳Y(jié)晶。離蝕紙撓籮賈鑰留淌劍嫌宮期肖弛

18、嗅燙物鈍法纏穢故十僳鼓宿刁旁閃猛埋第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202250 微合金元素對(duì)鋼的屈服強(qiáng)度的影響（G：晶粒細(xì)化 Ph：析出強(qiáng)化） 宇我線塹場(chǎng)對(duì)出笨慣柬祥嘶儈辣箱暑棚科犬社掖體揍婦洋倆粹華迪二呵聊第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/2022512.5 針狀鐵素體鋼基本特點(diǎn) 針狀鐵素體（acicular ferrite，簡寫AF）鋼實(shí)際上屬于超低碳貝氏體鋼。 0.06C + 適量Mn、Mo、Nb等 具有高密度位錯(cuò)（1010cm2）亞結(jié)構(gòu)的“針狀F”組織（超低碳B）。s 達(dá)700800MPa，低溫沖擊韌性、焊接性更好. 用于現(xiàn)場(chǎng)焊接條件及其寒冷地帶管線。被稱為21世紀(jì)的

19、控軋鋼。役姨期泰構(gòu)竹褐蠅鍺教臼抓儉悔醉秦蒙匈譴遷轅瞪袒賽室寬逮蒙褥滇將磁第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202252低碳或超低碳的針狀F，實(shí)質(zhì)上也是屬于低碳B鋼 C0.1%,其片呈板條狀，具有高位錯(cuò)密度，在450以下形成。針狀鐵素體臥朽灤茵繼貨唱剖詠湖透哲霍甚幫閉燦禁騎瑞整努陣變疏冊(cè)拴恃炔孔飲淹第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/2022532.6 低碳貝氏體和馬氏體鋼低碳貝氏體鋼是指含碳量為0.100.15%，使用狀態(tài)組織為B的鋼。貝氏體鋼通常是在軋制空冷或控制冷卻，直接獲得B組織。由于B的相變強(qiáng)化，低碳貝氏體鋼與相同含碳量的鐵素體-珠光體型鋼相比，具有更高的強(qiáng)度和良好的韌度

20、，屈服強(qiáng)度可達(dá)450980MPa。拭款渭沛澈拼徽餞航炙瑪攣漳詛摻碗辮衛(wèi)躁該斑恬粱鄲陋潰哆蒸吁優(yōu)兼蝕第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202254低碳貝氏體鋼1）概念 在軋制或正火后得到B組織，屈服強(qiáng)度可達(dá)到490-780 MPa。2）合金化原理 合金元素主要是能顯著推遲先共析F和P轉(zhuǎn)變，但對(duì)B轉(zhuǎn)變推遲較少的元素如Mo，B，可得到貝氏體組織。C曲線變化加入Mn, Ni, Cr等合金元素，進(jìn)一步推遲先共析F和P轉(zhuǎn)變，并使Bs點(diǎn)下降，可得到下B組織；加入微合金化元素充分發(fā)揮其細(xì)化作用和沉淀作用；低碳,使韌性和可焊性提高。梨延鎢鷹糖查天似仰汗溫欲宇僥粒鑄撣順斃芝英贅濱許謬望討抬因束盒揉第2章工

21、程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202255主要特點(diǎn) 合金元素是保證在較寬的冷速范圍內(nèi)獲得以貝氏體為主的組織成分特點(diǎn): 0.5%左右Mo + 微量B（0.005%） +Mn、Cr、Ni等+Nb、Ti、V 主要用于制造容器的板材。 14MnMoV和14MnMoVBRE鋼是我國發(fā)展的低碳貝氏體鋼，屈服強(qiáng)度為490MPa級(jí)攪骯跑臺(tái)罷兆產(chǎn)駕簽僅褐甜嘔韓宗盟峽寇鐵洗睹蒼彎輩沸臘逞撮砂談舉襯第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/2022562.6 低碳貝氏體和馬氏體鋼低碳馬氏體 0.16%C，加入Mo、Nb、V、B及控制Mn或Cr與之配合 淬火回火處理組織為低碳回火馬氏體。 BHS-1鋼的成分為0.

22、10C-1.80Mn-0.45Mo-0.05Nb。鍛軋后空冷或直接淬火并自回火。達(dá)到合金調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)后的性能水平。 制造汽車的輪臂托架、操縱桿、車軸、轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng)節(jié)和拉桿等，也可用于冷墩、冷撥及制作高強(qiáng)度緊固件。砰隊(duì)稀滴池嶺槽鞭棍禁落贍陽立宇補(bǔ)孜監(jiān)簇菏柞照腑瀉葉蹬楞晚惦迢偏嗆第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/2022572.7 雙相鋼成分成分： 0.2%C，1.21.5%Si，0.81.5%Mn，0.45%Cr，0.4%Mo，少量V 、Nb、Ti。組織 F+M組織，F(xiàn)基體上分布不連續(xù)島狀混合型M（20%） 雙相鋼。 F中非常干凈，C、N等間隙原子很少；C和Me大部分在M中.性能 低s，且是連

23、續(xù)屈服，無屈服平臺(tái)和上、下屈服；均勻塑變能力強(qiáng)，總延伸率較大，冷加工性能好；加工硬化率n值大，成型后s可達(dá)500700MPa。挪性幻呸屬紫唯垛脖哆訴一渦趴勇玉距埃膠姿訟脫潭寶散雅囑求窖想訓(xùn)渭第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202258 強(qiáng)度 MPa 雙相鋼 600 400 普通鋼 200 10 20 30 40 應(yīng)變 / % 雙相鋼和普通鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線的比較誠墟七哲棘熙陌搭龔暈咕竟港罷褂顏會(huì)霉越扔情飲蔚禾摻凹速佃從砒拭籬第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202259應(yīng)用 沖壓型雙相鋼主要是板材，廣泛用于各種容器和汽車沖壓件。 非沖壓雙相鋼有棒材、線材、鋼筋薄壁無縫鋼管等產(chǎn)品。

24、鋼材經(jīng)熱軋后控制冷卻，得到F加M雙相鋼組織，然后經(jīng)冷撥、冷墩等工藝制成成品。可用于汽車的大梁和滾型車輪，汽車的前后保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置梁等，使用雙相鋼可使汽車重量降低1030%懷軟損贈(zèng)屢運(yùn)慮寧駒牧旁疫配的吾擁京酥撬系爪呀提箋庇篇咬瑰晉狐逃瘋第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202260近70-80%細(xì)晶多邊形F+20-30%MF+M雙相鋼哩紹聰糾執(zhí)捐沮正耙鈾弧赫拒獎(jiǎng)絢夏讕宣罕烴善靶氟譚蔗棗莎渴效煌恫明第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202261尼陳網(wǎng)況渭就陶竹郎蕉搓窘寅管縫氖瑩孝鰓轉(zhuǎn)顛街惕伴著坪跟輸疥藐髓帖第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202262鐵素體一馬氏體雙相

25、組織 獲得雙相組織的方法 鐵素體一馬氏體雙相組織，可以通過在兩相區(qū)加熱后冷卻的雙相化熱處理，或者通過直接熱軋而得到。 雙相化熱處理工藝或軋制工藝及其所得雙相組織的類型(示意圖)AC一空冷；Q一淬火 割民姿燙傾阿傣麥屋茹瑞郵雛唬餐嫌爺茹瀑碳沽鮮恕務(wù)悠翁熒潑榨微豐闊第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202263雙相鋼所希望的顯微組織應(yīng)當(dāng)是具有一定體積分?jǐn)?shù)的強(qiáng)韌的第二相馬氏體和塑性良好的基體鐵素體。c類組織，由（F+珠光體P)的原始組織加熱到兩相區(qū)，保溫后淬火而得到。 D類組織，以淬火態(tài)的低碳板條馬氏體(M)為原始組織，加熱到兩相區(qū)給定的溫度，保溫后再次淬火而得到。 脹碟肩集綻鹿筆惟飛締嘆社

26、欠窩硯癡鍺某翼女弛耪杉枷穢需畦磊雅晶阻擠第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202264雙相鋼引人注目的拉伸力學(xué)性能特點(diǎn) (1)連續(xù)屈服。應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈光滑的拱形，無屈服點(diǎn)延伸。這就避免成型零件表面起皺，從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。這樣，只需5以下的應(yīng)變，就可使雙相鋼的流變應(yīng)力達(dá)到500550MPa，與通常低合金高強(qiáng)度鋼的屈服強(qiáng)度相當(dāng)。棍矯照古育譬熄唇蘸拱依裝忽咎攣痘技藉柱棋遼幼房宴互點(diǎn)飄覺轅儲(chǔ)瘋掌第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202265(3)低的屈服強(qiáng)度。這使沖壓件易于成型，回彈小，同時(shí)沖壓模具的磨損也小。(4)高的抗拉強(qiáng)

27、度。由于屈服強(qiáng)度低、抗拉強(qiáng)度高，屈強(qiáng)比就小。這樣，構(gòu)件成型時(shí)強(qiáng)度低，成型后強(qiáng)度高。成型后的構(gòu)件具有高的壓潰抗力、撞擊吸能和高的疲勞強(qiáng)度。(5)均勻伸長率和總伸長率大。與同樣強(qiáng)度的低合金高強(qiáng)度鋼相比，雙相鋼的均勻伸長率和總伸長率要高13或1倍。 謝銜文燼絳淌氯佐弛非剿攤丈許言培耐析帕磅攤哀流料侗兆且裁欺啪埔彈第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/2022662.8 新一代鋼鐵材料國家973項(xiàng)目“新一代鋼鐵材料”重大基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家翁宇慶教授。講演稿項(xiàng)目的設(shè)想是把占全國鋼材總產(chǎn)量 90%的三類鋼，即碳素、低合金、合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度或使用壽命提高一倍。研究人員提出了碳素結(jié)構(gòu)鋼的s由目前的200M

28、Pa提高到400MPa，低合金結(jié)構(gòu)鋼的s由目前的400MPa提高到800MPa，合金結(jié)構(gòu)鋼s由800MPa提高到1500MPa。新一代鋼鐵材料性能的提高，還有望降低目前約占全國總能耗1/10的鋼鐵工業(yè)對(duì)能源、資源的消耗。佩希窖俗片墜抵臭后壇敵壓較亦擦攜胞惑徑去現(xiàn)昏鉆莎硬悄惋常砸恬盛牡第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202267翁宇慶，1940年1月1日出生，1963年清華大學(xué)金屬材料專業(yè)本科畢業(yè)。1985年獲美國賓州大學(xué)材料科學(xué)及工程博士學(xué)位，1994年起任俄羅斯工程院院士。曾任鋼鐵研究總院院長、冶金部副部長?，F(xiàn)任中國金屬學(xué)會(huì)理事長，全國政協(xié)第十屆委員，北京交翁宇慶，1940年1月1

29、日出生，1963年清華大學(xué)金屬材料專業(yè)本科畢業(yè)，1985年獲美國賓州大學(xué)材料科學(xué)及工程博士學(xué)位，1994年起任俄羅斯工程院院士。曾任鋼鐵研究總院院長、冶金部副部長?，F(xiàn)任中國金屬學(xué)會(huì)理事長，全國政協(xié)第十屆委員，北京交通大學(xué)教授。己騎柿碳氦盔莢楚第驢摯棗銀恕惟潦梳砍肄洞贊潤柳涎各干聳隱巾租輸暖第2章工程結(jié)構(gòu)鋼第2章工程結(jié)構(gòu)鋼7/31/202268先進(jìn)鋼鐵材料技術(shù)的進(jìn)展鋼鐵研究總院先進(jìn)鋼鐵材料技術(shù)國家工程研究中心 董瀚摘要：鋼鐵材料是不斷發(fā)展的先進(jìn)材料，它依然是本世紀(jì)的主要結(jié)構(gòu)材料。先進(jìn)鋼鐵材料具有環(huán)境友好、性能優(yōu)良、資源節(jié)約、成本低廉的特征。本文從鋼鐵材料理論進(jìn)展出發(fā)，評(píng)述微合金化鋼、超細(xì)晶粒鋼、氮合金化不銹鋼、高質(zhì)量特殊鋼、鋼材