先进的高强度钢及其在汽车工业中的应用

国内外桥梁用钢现状简述

国内外桥梁用钢现状简述摘要:国外已开发出屈服强度960 MPa的高强度桥梁结构用钢,以及屈服强度 690MPa 的耐候桥梁结构用钢产品,均已在工程中实际应用;国内开发出与HPS 70W 接近的高性能桥梁结构用钢,并已实际使用,但产品在在可焊性、耐候性方面的差距较大。关键词:桥梁;结构钢;高性能前言随着桥梁建设地域的扩展,其面临的恶劣服役条件对桥梁结构用钢,在力学性能、工艺性能和耐候性能等方面提出了更高的要求,目前正沿着“碳锰钢→高强钢→高性能钢”的轨迹发展,应用于桥梁结构的高性能钢已成为目前各国研究热点[1]。 1国外桥梁结构用钢 1.1高强韧性以往桥梁建设多采用碳锰钢,相同构件采用高强钢能够减小桥梁结构厚度以降低其自重,有利于增大跨距,改善施工和养护条件,加上钢桥的推广应用,刺激了桥梁建设对高强钢(屈服强度不小于345MPa)的市场需求并逐步替代碳锰钢(屈服强度接近235 MPa),尤其在钢梁、钢桁等关键部位. 美国在高强度桥梁结构用钢方面的研究起步较早,ASTM A709/ A709M-11标准中涵盖了36(250 MPa)、50 (345 MPa)、70 (485 MPa) 和100(690 MPa)强度级别,均已开发成功并实际应用于超过200 座桥梁,其中50 级钢包括低合金钢和耐候钢,70 级和100 级钢为高耐候的HPS。 1996 年,美国田纳西州路马丁河湾公路桥采用HPS 70W 钢替代三根连续焊接钢梁原先设计使用的HPS 50W 钢,在满足各州公路及运输工作者协会桥梁设计规范要求的前提下,桥梁结构自重减轻了24%,建造使用钢材的费用降低了10%。美国宾夕法尼亚州福特城大桥混合采用HPS 70W钢和HPS 50W 钢,在负力矩区域使用HPS 70W 钢,其余区域使用HPS 50W 钢,消除了钢梁腹板高度差并节约了纵向腹板栓连接的成本,据测算,该桥结构重量减小了20%。由于100 级钢的切割、焊接和加工对施工环境要求高,且价格高,实际工程中应用较少,目前桥梁建设以美标50 和70 级钢为主,未来50 级耐候钢用量将大幅攀升[1] 。经多年

700高强度钢板

汽车工业的迅猛发展为国民经济和社会发展发挥了重要作用。但受能源短缺、环境污染等问题的影响，该行业发展之矛盾也日益凸显。为了顺应当前时代汽车轻量化的发展趋势，高强度钢板的研发以及应用开始更加受到行业的瞩目。与其它汽车轻量化的候选材料镁、铝合金和复合材料相比，高强度钢板具有以下优点：原材料价格低，经济性好；性能优越，能保证零件的刚性；可以直接利用现有的（冲压）成形、焊接、涂装和总装生产线，大大节约了设备投资成本。成形性能好；高烘烤硬化性能；能量吸收率较高；

高的疲劳强度和长的疲劳寿命；高的防撞和抗凹性能。由于先进高强度钢在强度、抗腐蚀具有一定的相对优越性能，随着先进高强度钢应用技术的进一步成熟，其必将有利于进一步提高汽车的安全性、环保性及节能性。因此，先进高强度钢将会在部分汽车零部件上应用有着比铝、镁合金更大的优势等。 700高强度钢板是南京和菱贸易有限公司对外主营销售的钢材产品，产品质量在行业内部拥有着良好的信誉口碑。如果您有实际的采购需要，欢迎致电联系我们。南京和菱贸易有限公司，位于六朝古都南京的鼓楼区中储生产资料市场，为钢材市场诚信单位，公司地理位置优越，交通便利。我公司资源丰富，价格合理，服务周到，可按照客户要求，加工开平,可待定期货。材料位于钢厂内，钢厂外仓库为洪申库,方瑞库，中储库，西马船厂库等各大仓库。公司主要经销：宝钢、涟钢、武钢、马钢、南钢、太钢等大钢厂产品。产品主要包括：耐磨钢（热处理钢板）、高强度工程机械用钢(单张回火调制钢板)等；汽车大梁钢；搅拌车筒体及叶片用钢；耐候钢，耐酸钢；中高碳钢；双相钢；管线钢等。公司秉承“诚信服务于广大客户”的经营宗旨，坚持以服务开拓市场，以客户为导向。在华东地区建立了广泛的客户群，已与多家国企及上市公司建立长期合作关系，并受到了客户的一致好评，在客户和流通行业中树立了良好的企业形象。

关于高性能钢

摘要：从高性能钢（high-performance steel，简称HPS）的强度，断裂韧性，可焊性和耐腐蚀性能进行分析，并且HPS在国外的研究刚刚被引进。与普通混凝土相比较，其优越的性能和明显的经济效率就凸显出来了，并且在结构中应用，有很广阔的研发前景。 Abstract : The material properties of high-performance steel were analyzed from strength , fracture toughness , welding capacity and corrosion resistance , and the research survey of high-performance steel in foreign was introduced simply. Combining with concrete application practices ,the good performance and obvious economic efficiency of high-performance steel were explained , and it pointed out that it was the idea material of structure, and has wide researching prospect. 一．概述随着钢材生产技术的进步,实现了生产出满足预先要求的高性能钢(High-performance Steel 简称HPS) 。目前,HPS 的生产方法主要有两种:淬火及回火(Q &T) 和高温控轧技术( TMCP) 。与传统钢种相比,HPS 具有强度高,延性好,更韧性高,更可焊性优越,冷成型能力和腐蚀抗力更理想的特征。这些改善的材料性能不仅可以提高结构的性能,而且可以降低施工成本。在结构工程,美国、日本及欧洲国家越来越注重HPS 的研发与应用。目前,各个国家根据本国的特殊工程要求开发了一系列钢种。

高强度钢板介绍

高强度钢板介绍牌号Q420钢，强度高，特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能。主要用于大型船舶，桥梁，电站设备，中、高压锅炉，高压容器，机车车辆，起重机械，矿山机械及其他大型焊接结构件。牌号Q460钢，强度最高，在正火，正火加回火或淬火加回火状态有很高的综合力学性能，全部用铝补充脱氧，质量等级为C、D、E级，可保证钢的良好韧性的备用钢种。用于各种大型工程结构及要求强度高，载荷大的轻型结构。 1.1 国内国内对汽车用高强度钢板倾向于分为两类：普通高强度钢板抗拉强度或屈服强度相对较低，或采用传统工艺或传统工艺少许改进即能生产出来高强度钢板。如烘烤硬化钢板、含磷钢板、高强度IF 钢板以及HSLA钢板等。先进高强度钢板需要采用先进设备及工艺方法才能生产出来的钢板，如双相钢板（DP钢板）、复相钢板（CP钢板）、相变诱发塑性钢板（TRIP钢板）和马氏体钢板（M钢板或Mart钢板）等。 1.2 日本将抗拉强度不低于340MPa的冷轧钢板和抗拉强度不低于490MPa的热轧钢板通称为高强度钢板（HSS）。 1.3 德国（BMW）高强度钢板（HSS）屈服强度高于180MPa（包括180MPa），低于300MPa 的钢板。先进高强度钢板（AHSS）屈服强度高于300MPa（包括300MPa），低于600MPa 的钢板。超高强度钢板（UHSS）屈服强度高于600MPa（包括600MPa）的钢板。1.4 ULSAB组织 ULSAB组织将高强度钢板分为两类：屈服强度为210～550MPa的钢板定义为高强度钢板（HSS）；屈服强度大于550MPa的钢板定义为超高强度钢板（UHSS）。 1.5 国际钢铁协会（IISI）把高强度钢板从定性概念上定义为高强度钢板（HSS）和先进高强度钢板（AHSS）。 2 高强度钢板的品种介绍 2.1 普通高强度钢板（1）高强度IF钢板是在IF钢的基础上，添加不同类型的强化元素（如固溶强化元素P、Mn、Si）和适当的轧制工艺控制，使钢材在保证良好塑性和冲压性能的同时，拥有较高的强度，满足复杂形状轿车冲压件性能要求。（2）烘烤硬化钢板（BH钢）包括IP钢烘烤硬化钢板和低碳烘烤硬化钢板两种。特点是钢板冲压成形前具有较低的屈服强度，通过冲压成形后的涂漆烘烤工艺使钢板的屈服强度增加。（3）含磷钢板利用磷在钢中的固溶强化作用进行强化。含磷钢板可以用来冲制一些形状比较复杂的汽车冲压件。（4）超低碳含磷钢板特点是具有良好的深冲性、塑性和韧性，P、Mn、Si 等元素的固溶强化作用保证了其强度。

高强钢筋应用标准技术

一、高强钢筋应用技术（一）前言 HRB400级钢筋已作为高效钢筋被列为重点推广应用的建筑业10项新技术之一，推广应用HRB400等高强钢筋对有效利用自然资源，降低消耗，对提高钢筋混凝土结构安全储备等具有十分重要的意义。多年来，为推广应用HRB400等高强钢筋有关部门采取了修订规范，开展试点工程等多种措施。本文通过实际调研，找到制约HRB400级钢筋推广应用的原因，通过理论分析，找到问题的根本；通过工程实例，切实地论证合理地应用HRB400级钢筋所带来的经济效益。（二）工程概况本工程为高级办公楼，其中车库要求空间大跨度大，主楼的办公室、会议室和裙楼的餐厅较多对跨度也有要求，根据这个特点，本工程在整体设计时，轴线布置跨度均较大，大部分跨度为8.4米。HRB400级钢筋在这个工程里得到了很好的应用，所有框架梁主筋均采用HRB400级钢筋。图 1 HRB400 钢筋用量地下室和裙楼部位结构大量的使用了HRB400级钢筋，达到设计要求并满足房间的使用功能。

图2 HRB400级钢筋现场码放（三）HRB400级钢筋的特点 HRB400级钢筋是在对HRB335级钢筋化学成分作了微调，调整了钢材C、Si、Mn元素的含量。利用钒、铌、钛在钢中的沉淀强化作用，细化钢的晶粒、改善金相组织、提高钢材的强度。HRB400级钢筋产品的直径为6mm～50 mm，标准推荐直径为6mm、8mm、 10mm、 12mm、 16mm、 20mm、 25mm、 32mm、40mm、 50 mm，虽未推荐仍保留的公称直径有14mm、18mm、22mm、28mm、36 mm几种。但目前设计和施工中一般均在钢筋直径较大时（如大于等于16mm或18mm）采用HRB400级钢筋，较小时采用HRB335级钢筋（一般直径在12mm到18mm之间）或HPB235级钢筋（一般为12mm以下，并在各种结构箍筋和板筋及剪力墙结构主筋中大量使用）。 1、强度高、安全储备大利用提高钢筋设计强度而不是增加用钢量来提高建筑结构的安全可靠度水

超高强度船体结构钢的开发现状与趋势

超高强度船体结构钢的开发现状与趋势发表时间：2018-08-10T15:17:55.367Z 来源：《科技中国》2018年4期作者：汤卫兵黄振毅[导读] 摘要：超高强度船体结构钢在制造领域，通常被用来为海洋平台或者大型船舶提供结构上的强度支撑，促进海洋油气开发工程的顺利推进，有着广阔的应用前景。基于此主要发展情况，本文首先分析当前国内外超高强度船体结构钢的开发现状，同时立足于此主要现状，深入探索在未来的制造业消费市场中，超高强度船体结构钢的发展趋势，希望能够为超高强度船体结构钢的科学应用提供理论层面借鉴。摘要：超高强度船体结构钢在制造领域，通常被用来为海洋平台或者大型船舶提供结构上的强度支撑，促进海洋油气开发工程的顺利推进，有着广阔的应用前景。基于此主要发展情况，本文首先分析当前国内外超高强度船体结构钢的开发现状，同时立足于此主要现状，深入探索在未来的制造业消费市场中，超高强度船体结构钢的发展趋势，希望能够为超高强度船体结构钢的科学应用提供理论层面借鉴。关键词：超高强度船体结构钢；焊接性能；析出粒子引言：在建造船体结构钢的时候，一定要严格按照船级社的建造规范依次开展施工工艺，使得最终制造出来的船体结构钢质量能够满足船体结构的建造需要。通常来说，船体结构钢的强度有着严格的等级划分标准，其中超高强度结构钢属于强度要求最高的一种类型，要求在建造的时候严格按照强度等级超出420MPa的标准来开展生产工艺，使得最终建造出来的钢强度能够满足大型船舶的运航需求。一、浅析超高强度船体结构钢的开发现状（一）生产工艺的开发现状传统的TMCP技术发展至今，已经逐渐演变成了超高强度船体结构钢的生产工艺。在建造超高强度船体结构钢的时候，技术人员通常会注意将TMCP技术的粗轧温度稳定在1000℃-1050℃之间，接着运用大道次压下量的方法，让形变的部位能够逐渐渗透到板坯心部，使得其中的奥氏体材质逐渐结晶。当前已经出现了新的生产工艺，能够结合大型船舶对超高强度船体结构钢质量的使用需求，大幅优化TMCP生产工艺的性能，使得结晶环节中的材料下压率能够超过40%，再逐渐回温到Ar3温度以上，最后可以通过冷却方法的利用，得到具有细小晶粒的室温组织，这种新型生产工艺的好处便是能够显著增强超高强度船体结构钢大强度[1]。（二）HY系列的开发现状超高强度船体结构钢HY系列，主要包括美国研制出来的HY80、HY100以及HY130等系列，还有能够替换HY80的HSLA80系列，以及能够替换HY100的HSLA100系列。HY系列的超高强度船体结构钢具有非常高的强度等级，甚至能够达到550MPa-890MPa，主要是因为HY 系列的超高强度船体结构钢具有大量的Ni物质。当超高强度船体结构钢中的Mn含量能够达到1.6%的时候，Ni的含量能够达到1.02%，这时侯超高强度船体结构钢的强度性能最高，正是因为HY系列的超高强度船体结构钢采用了高Mn+低Ni的成分配置方法，所以该系列的钢结构的强度较高，但是焊接性能有所欠缺。（三）HSLA系列的开发现状相比之下，HSLA系列的超高强度船体结构钢在碳当量，以及裂纹敏感系数方面的生产工艺都与HY系列存在着较大的不同。首先，HSLA系列的超高强度船体结构钢显著降低了C、Cr、Ni的含量，同时又增加了Cu、Mo和Mn的含量，使得最终制造出来的HSLA系列超高强度船体结构钢，相较HY100钢要多出大量的Mn、Mo、Ni含量，但是Cr的含量却要少很多，只能在一定程度上改善HY系列超高强度船体结构钢的碳当量以及裂纹敏感系数，也就是说实现了焊接性能的有效改善，并且合金元素也有了极大的改善，整体来说HSLA100系列超高强度船体结构钢逐渐转变成了双向组织的超高强度船体结构。二、浅析超高强度船体结构钢的发展趋势（一）Cu析出粒子的优化目前，国内外超高强度船体结构钢的研发，正在逐步向改善强韧化方法以及保持适当碳当量值的方向发展，以期大幅提高超高强度船体结构钢的强度性能。开发超高强度船体结构钢的时候，引出的析出强化粒子主要为Cu粒子，这种Cu粒子的优势在于能够与超高强度船体结构钢的组织类型、变形程度达到良好的契合，从而加强Cu粒子在界面的偏聚情况，使得析出的Cu粒子激活能开始有所降低。如此一来，通过Mn以及Ni的添加，能够显著降低Cu粒子的临界形核功，继而利用三种元素之前的相互契合与相互作用，有效提升奥氏体的稳定性，最终达到强化超高强度船体结构钢结构强度的效果[2]。（二）化合物析出粒子在回火温度升高的条件下，超高强度船体结构钢会析出大量富含Nb、Ti的碳氮化物。这些化合类物质的尺寸基本处于10-20nm之间，在Nb、Ti显著增高的前提下也不会导致超高强度船体结构钢中碳当量的增加，能够有效减缓C原子的扩散速度。在电子搅拌离心力的作用下，细小的钛氧化物粒子开始逐渐向周边扩散，等到冷却之后就能够产生纳米钛氧化粒子，可以有效抵抗奥氏体的生产，从而显著改善超高强度船体结构钢的力学性能，使得最终生产出来的超高强度船体结构钢在质量性能商更为优越，是为未来超高强度船体结构钢的主要发展方向。（三）焊接性能的提升焊接性能的提升能够改善超高强度船体结构钢的性能，增强其在结构方面的铸造质量。在目前的生产工艺中，超高强度船体结构钢一旦经受了高温热循环处理，便会导致结构的韧性开始下降，影响到钢结构最后的焊接效果。因此，未来提升超高强度船体结构钢的焊接性能将成为主要的发展方向，目的是为了提高焊接前预热、焊接后回火处理的效果，保证超高强度船体结构钢在生产工艺能够获得良好的焊接效果，继而逐步突破超高强度船体结构钢焊接工艺方面存在的难点，促进超高强度船体结构钢强度等级的提高。结束语：综上所述，目前我国的超高强度船体结构钢开发正在逐步取得新的进展，面临的各项技术瓶颈也在不断的被突破，未来超高强度船体结构钢还将在我国走向纵深化的发展道路。但是与此同时，技术人员还要意识到超高强度船体结构钢开发过程中存在的技术难点，继而从韧性、强度以及焊接性能等方面出发，全面推动超高强度船体结构钢的研发技术走向质的飞跃，提升船体结构的稳定性。参考文献： [1]雷玄威, 黄继华, 陈树海,等. 超高强度船体结构钢的开发现状与趋势[J]. 材料科学与工艺, 2015, 23(4):7-16. [2]陈佳, 孙明, 隋丹,等. 高强度船体结构钢的现状与发展[J]. 工程技术:全文版, 2016(2):00289-00289.

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用

. 高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用项目推荐公示内容一、项目名称：高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用二、推荐单位意见：粉末冶金技术不仅可提高材料性能，而且可实现零部件的近终形制造，是国际上公认的“绿色制造技术”，是近些年来工业发达国家优先发展的高技术领域。该项目选择应用面最广、产量最大的钢铁粉末冶金材料为研究重点，开展了高压缩性铁粉工业化生产及应用技术研发，任务来源于国家科技支撑计划和国家973计划。该项目的创新性主要体现在：攻克了高纯冶炼、高效水雾化和精还原等产业3以上的高压缩性铁粉工业化高效生产新7.20g/cm化关键技术，创立了压缩性在工艺；基于粉体塑性特性和改性原理，开发出了粘结化混合粉末，其压坯密度可3；在探明Ni、Mo7.60g/cm达、Cu等合金元素的强化作用机理和规律的基础上，发明了具有“烧结硬化”特性的预合金粉和燃油发动机气门阀座专用粉及其工业化生产工艺；发明了雾化铁粉的表面绝缘双层包覆新方法和关键装备，创立了铁基软磁复合材料（零件）的致密成形和热处理工艺。项目关键技术和产品性能达到了国际先进水平。本项目共取得发明专利11项，实用新型专利15项，发表学术论文20篇，出版著作1 部，主持和参与修订国家标准3 项。4项科技成果先后通过了山东省科技厅的鉴定，均“达到国际先进水平”，“产品密度居国际同类产品的领先水平”。该项目形成了具有完全自主知识产权的钢铁粉末冶金材料生产成套技术，先后建设了8条工业化生产线，打破了国外公司的技术和市场垄断。近三年新增销售额19.30亿元，新增利润 2.48亿元。项目成果丰富了粉末冶金过程理论和材料理论，提升了我国粉末冶金技术和产业的水平，对扩大粉末冶金的应用领域、推动我国粉末冶金行业品种结构的优化具有重要意义，并为我国汽车工业和高端装备制造业提供了有力的技术支撑。经审查，提交的材料真实有效。推荐该项目为国家科学技术进步奖_贰__等奖三、项目简介： 2000年以来，随着我国汽车和高端装备制造业的快速发展，对高性能钢铁粉末冶金产品的需求量迅速增长。2009年，中国汽车产量首次超过1000万辆（1364万辆），成为世界第一大汽车制造国，汽车用铁基粉末冶金零件的年需求量达到11万吨，而我国仅生产了4.71万吨，且高密度铁基结构零件和低损耗铁基软磁产品等高性能铁基粉末冶金产品为空白。中国各个品牌汽车原装配套. . 体系中，关键粉末冶金零部件几乎都是由国外企业垄断，且对我国实施严密的技术封锁，已成为我国从汽车制造大国走向汽车制造强国的所面临的主要挑战。

先进高强度钢研究与发展状况

先进高强度钢研究与发展状况传统的高强度钢多是通过固溶、析出和细化晶粒作为主要强化手段，而先进高强度钢（AHSS ）是指通过相变进行强化的钢种，组织中含有马氏体、贝氏体和（或）残余奥氏体，主要包括双相(DP) 钢、相变诱导塑性(TRIP) 钢、马氏体(M) 钢、复相(CP) 钢、热成形(HF) 钢和孪晶诱导塑性(TWIP) 钢。先进高强度钢的强度和塑性配合优于普通高强钢，兼具高强度和较好的成形性，特别是加工硬化指数高，有利于提高冲撞过程中的能量吸收，这对减重的同时保证安全性十分有利。AHSS 的强度在500MPa到1500MPa之间，具有很好吸能性，在汽车轻量化和提高安全性方面起着非常重要的作用，已经广泛应用于汽车工业，主要应用于汽车结构件、安全件和加强件如A/B/C柱、车门槛、前后保险杠、车门防撞梁、横梁、纵梁、座椅滑轨等零件；DP钢最早于1983年由瑞典SSAB钢板有限公司实现量产。先进高强度钢开发和研究进展所有的高速钢的生产都要控制奥氏体相或奥氏体加铁素体相的冷却速度，可以在外围表面进行热磨削（如热轧产品），也可以在连续退火炉中局部冷却（连续退火或热浸涂产品）。马氏体钢是通过快速淬火致使大部分奥氏体转变成马氏体相而产生的。铁素体加马氏体双相钢的生产，是通过控制其冷却速度，使奥氏体相（见于热轧钢中）或铁素体+马氏体双相（见于连续退火和热浸涂钢中）在残余奥氏体快速冷却转变成马氏体之前，将其中一

些奥氏体转变成铁素体。TRIP钢通常需要保持在中温等温的条件以产生贝氏体。较高的硅碳含量使TRIP钢在最后的微观结构含过多的残余奥氏体。多相钢还遵循一个类似的冷却方式，但这种情况之下，化学元素的调整会产生极少的残余奥氏体并形成细小的析出以加强马氏体和贝氏体相。汽车用高强度钢分为热轧、冷轧和热镀锌产品，其工艺特点都是通过相变实现强化。此外，还有一种热冲压成形模具淬火硬化的超高强钢再欧洲的汽车制造业获得了广泛应用。随着安全性和燃油经济性需求的增长，汽车工业对高强度、轻质材料的需求越来越大。再汽车轻量化的推动下，汽车中铝合金、镁合金、塑料等零部件的使用比例逐年增加，钢铁在汽车材料中的主导地位也受到了威胁。为提高汽车的安全性并应对来自其他材料的挑战，目前钢铁材料的开发重点是高强度钢。 1 双相钢双相钢是由低碳钢或低碳微合金钢经两相区热处理或控轧控冷而得到，其显微组织主要为铁素体和马氏体。普通的高强钢是通过控制轧制细化晶粒,并通过微合金元素的碳氮化物的析出来强化基体，而双相钢是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布着较硬的马氏体相，因此其强度与韧性得到了很好的协调。双相钢的强度主要由硬的马氏体相的比例来决定，其变化范围为5 ～30 。拉伸力学性能特点是：①应力一应变曲线呈光滑的拱形，无屈服点延伸；②具有高的加工硬化速率，尤其是初始加工硬化速率；③低的屈服强度和高的抗拉强度，成形后构件具有高的压溃抗力、抗撞击

高性能钢

高强钢和高性能钢的应用何卫（1北京交通大学土建学院北京 100044）摘要：高性能钢在强度、韧性、可焊性和抗腐蚀性等方面优于传统钢材。如果将材料优势、设计与施工最优化结合起来，就可以显著降低成本，使结构更加合理耐久，降低对不可再生资源的消耗等。这些优势使高性能钢成为结构工程的理想材料，可见，高强钢和高性能钢的研究应用推动了可持续工程的发展，具有很大的潜力。关键词：高强钢；高性能钢；高性能钢桥；韧性；耐候钢 1、概述材料性能的改善不仅可以提高桥梁的结构性能。而且可以降低施工成本。高强钢和高性能钢桥充分发挥了材料的优越性，给社会带来了显著的效益。经过多年的共同努力，美国研发了系列高性能钢，如HPS50W、HPS70W和HPS100W，同时H P S在桥梁工程中的应用越来越广。在欧洲，HP S 在结构中的应用不限于桥梁，还用于建筑结构中。在国外，H P S 在一定程度上代表了钢桥所用材料的发展方向。 2 高性能钢 2．1 概述结构钢的特性包括机械性能和化学性能、冶金结构和可焊性。建筑工程专家原先的注意力偏重于抗拉性(纵向屈服应力和最终抗拉强度)，也注意到拉伸试样断裂时所测得的变形能力。弹性系数E在各钢种的实际应用中均为常数，因而，除了适用性外，通常很少考虑。对于结构钢来说，这些钢种的可焊性足以满足要求，变形能力和韧性也令人满意，其部分原因是设计规格仅提出非常有限的特定要求。近年来，针对地震中显示出来的材料性能，提出了大量与钢结构设计和制造有关的问题。那些历来被接受的标准受到质疑。人们开始质疑用普通单轴拉伸试样确定材料性能的适用性，若干失败的模型都要求更高、更好地定义垂直强度。

先进高强度钢应用手册

先进高强度钢应用手册国际汽车钢板研究组织 2006.9 湖南大学汽车车身设计与制造国家重点试验室译（第1版） 2009.1

前言近几年来，为了减轻汽车重量和提高汽车安全性，汽车钢板的开发技术、应用技术方面有了许多新的发展。由国际钢铁公司资助的项目ULSAB （汽车车身轻量化技术）和USLAB-A VC(先进概念车）等，主要在车身上大量采用先进高强度钢，研究汽车的轻量化设计的一些理念。先进高强度钢的应用，需要新的成形技术和连接技术。这本指南是汽车钢铁研究组织的多位专家的合作成果。其中，特别感谢以下专家： Dr Heiko Beenken Mr Willie Bernert Mr Klaus Blümel Dr Bj?rn Carlsson Dr Jayanth Chintamani Mr Bart DePompolo Mr Daniel Eriksson Mr Peter Heidbüche … 特别感谢Stuart Keeler博士，他是一位金属成形领域的著名专家。他负责本书的编辑工作。国际汽车用钢组织包括全球的下面钢铁公司: 宝山钢铁公司 …… Edward G. Opbroek 国际汽车用钢组织主席

翻译感言偶然在网上搜索到这本《ADV ANCED HIGH STRENGTH STEEL APPLICA TION GUIDLINES》，当时非常高兴，这本书中包括了一些工厂中常遇到的一些问题，比如，先进高强度钢与传统钢的区别，DP钢与TRIP钢的区别，各种回弹机理。当时只看了一些感兴趣的章节。后面继续看这本手册，发现中间还包括很大的信息量，激起了翻译该本手册的兴趣。翻译过程中，感觉收获比较多，比如局部延伸率，这在国内文献中很少看到。本手册第一章介绍了先进高强度钢的微观结构、宏观力学性能等；第二章中介绍了先进高强度钢零件的设计、冲压和应用中的一些问题；第三章介绍了先进高强度钢的连接方法；第一章的知识用于解释第二章、第三章中的某些现象。第四章是书中的一些专有名词及其解释，为了方便读者看英文版本，该章有中文和英文。第五章是参考文献。阅读本手册，可快速全面掌握先进高强度钢涉及到的问题，对这些问题有个初步的了解。如果对其中某个问题很感兴趣，可以在第五章查找相关的文献，或在实践中研究相关问题。相信该手册对先进高强度钢生产企业、汽车生产企业、模具企业、高校或研究所都有一定参考价值。由于译者外语水平和知识有限，本文翻译中难免有一些错误之处，请大家批评指正。同时建议读该文献原文，第四章中的词汇为中英文，对阅读原文可能有所帮助。刘迪辉申光举译 2009年1月30日

高强度钢材应用技术

高强度钢材应用技术刘振泉刘海豹（中交第一公路工程局有限公司） 1 前言目前许多施工企业都在拓展海外市场，以谋求更广阔的发展空间。非洲基础设施落后，房建领域尤其是高强度钢结构应用凤毛麟角，我们结合本项目钢结构设计特点，现将恩德培国际机场改扩建项目货运楼中应用的高强度钢材技术进行一下说明。 2 技术特点（1）所有高强度钢材需符合欧标或英标。（2）钢结构高强度钢材形式多样，连接复杂。 3 适用范围本方法适用于恩德培国际机场改扩建项目货运楼主体钢结构。 4 工艺原理所用高强度钢材符合欧标及英标的标准。 4.1严格控制高强钢材的焊接程序高强钢材焊接应符合相应欧洲或英国标准，焊工应有符合上岗的认证，对相应焊接的关键部位要严格把控。 4.2严格控制施工过程施工过程要遵守施工规范，严格控制高强钢材的吊装，吊装的顺序应安全有序。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程施工放线→基础混凝土内预埋螺栓→（钢结构加工制作）门式刚架吊装→吊车梁安装→钢梁安装→屋架、屋面板及屋檐板安装→墙面板安装→钢结构涂装。 5.2 操作要点 5.2.1.钢结构的焊缝要探伤，看加工的是否合格； 5.2.2.结构安装的误差； 5.2.3.钢结构螺栓位置及尺寸偏差； 5.2. 4.维护结构的安装节点的合理性； 5.2.5.钢结构的除锈的等级； 5.2. 6.防锈漆和防火涂料的厚度。 6 材料与设备

6.2 设备根据材料特性和施工工艺要求，一般采用以下机械设备： 7 质量控制 1)钢结构安装时，必须控制屋面、楼面、平台等的施工荷载，严禁超过设计图纸和相应规范要求。 2)钢结构安装过程中，结构形成空间刚度单元后，应及时对柱底和基础顶面的空隙进行二次浇灌，地脚螺栓安装好后的外露长度允许偏差0—+30mm。 3)焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不小于200mm，翼缘板拼接长度不小于2倍板宽；腹板拼接宽度不小于300mm,长度不小于600mm。 4)吊车梁和桁架不应下挠。 5)摩擦型高强度螺栓连接接触面应平整，有75%的面顶紧，边缘最大间隙0.8mm。 8 安全措施 1) 吊装现场道路必须平整坚实，回填土、松软土层要进行处理。如土质松软，应单独铺设道路。起重

高性能船用钢材.doc

高性能船用钢材近年来，高性能钢材在造船工程实践应用中得到了较大发展，钢材的强度、耐腐蚀性能、可焊性、韧性、抗疲劳性能等都取得了长足的进步，在高技术船舶和海洋工程领域有着广泛的应用前景。其中，主要钢种包括以下几种：耐腐钢。油船货油舱的耐腐蚀船板用钢量大约占到油船用钢总量的 40%~45% ，以建造一艘 30 万吨级超大型油轮（VLCC ）为例，船体结构总用钢量近 4 万吨，其中货油舱部分用钢量约 1.7 万吨，占整个船体结构总用钢量的42%。殷瓦钢。因瓦合金（invar ，也称为殷钢），是一种镍铁合金，其成分为镍 36%，铁 63.8%，碳 0.2%，它的热膨胀系数极低，能在很宽的温度范围内保持固定长度。艾林瓦合金（ elinvar ），是一种镍铁铬合金，成分为镍33%～35%，铁 53%～61%，铬 4% ～ 5%，钨 1%～ 3%，锰0.5%～ 2%，硅 0.5%～ 2%，碳 0.5%～ 2%，它在相当宽的温度范围内热弹性系数实际上是零（即杨氏模量不变），热膨胀系数也很低。它是 1896 年法国物理学家 C.E.Guialme 发现的一种奇妙的合金，这种合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少,出现所谓反常热膨胀现象,

从而可以在室温附近很宽的温度范围内 , 获很小的甚至接近零的膨胀系数 ,呈面心立方结构 , 其牌号为 4J36, 该钢种也称不膨胀钢，是含36%镍的合金钢，热膨胀系数低，在温度变化时，殷瓦钢几乎不变形，能适合常温至 -163℃的温度变化。 LNG （液化天然气）船货舱围护系统多使用厚度为 0.5mm 、 0.7mm、 1.0mm、3.0mm 的殷瓦钢， 0.8mm 的殷瓦钢也有局部使用。一次听到“殷瓦材料” “殷瓦钢”这个名词是在中央电视台的新闻联播中介绍我国上海沪东造船厂已经能够成功制造 14。 7 万立方米 LNG 槽船的解说中，了解到”“殷瓦钢”的焊接是是 LNG 槽船制造的五大关键技术之一，而且”“殷瓦钢”是一种特殊的不锈钢材料，厚度只有 0。 7mm，需要全部进口。仅知道这些！因瓦合金（invar ，也称为殷钢），是一种镍铁合金，其成分为镍 36％，铁 63.8％，碳 0.2％，它的热膨胀系数极低，能在很宽的温度范围内保持固定长度。艾林瓦合金（ elinvar ），是一种镍铁铬合金，成分为镍 33％～ 35％，铁 53％～ 61％，铬 4％～ 5％，钨 1％～ 3％，锰 0.5％～ 2％，硅 0.5％～ 2％，碳 0.5％～2％，它在相当宽的温度范围内热弹性系数实际上是零（即杨氏模量不变），热膨胀系数也很低。纪尧姆在研究铁镍合金的过程中偶然发现其热膨胀系数极低，于是就对整个合金系列展开了研究，从而发现了因瓦合金和艾林瓦合金以及其它一些有用的合金。人们很快认识到因瓦合金的用处，

先进高强钢应用优势及未来研究方向

先进高强钢应用优势及未来研究方向当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。轻量化这一概念最先起源于赛车运动，车身减重后可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。 1轻量化意义汽车的油耗主要取决于发动机的排量和汽车的总质量，在保持汽车整体品质、性能和造价不变甚至优化的前提下，降低汽车自身重量可以提高输出功率、降低噪声、提升操控性、可靠性，提高车速、降低油耗、减少废气排放量、提升安全性。有研究结果表明，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％-8％；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；若滚动阻力减少10％，燃油效率可提高3％；若车桥、变速器等装置的传动效率提高10％，燃油效率可提高7％。汽车车身约占汽车总质量的30％，空载情况下，约70％的油耗用在车身质量上。因此，车身变轻对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益。 2AHSS优势高强钢、铝合金、镁合金和塑料是当前汽车轻量化的4种主要材料。高强度钢主要用于汽车外壳和结构件。铝合金最适用于产生高应力的毂结构件,如罩类、箱类、歧管等。镁合金具有良好的压铸成型性能,适应制造汽车各类压铸件。塑料及其复合材料通过改变材料的机械强度及加工成型性能,以适应车上不同部件的用途要求。钢铁材料在与有色合金和高分子材料的竞争中继续发挥其价格便宜、工艺成熟的优势，通过高强度化和有效的强化措施可充分发挥其强度潜力，迄今为止仍然是汽车制造中使用最多的材料。随着安全性、燃油经济性和驾驶性能标准的不断提升，这对车用材料提出了更高的要求。为应对这一挑战，全球钢铁工业成功研发了具有突出冶金性能和高成形性的先进高强度钢（AHSS）。AHSS具有以下优点： 1）安全性：鉴于钢铁独特的冶金性能和灵活的加工工艺，AHSS产品可以被设计制造成任意特殊形状，为乘员安全提供最佳保护方案。 2）轻量化：工程师们将AHSS与新的先进制造工艺相结合，使用更加轻薄的钢材制造出轻质汽车零部件，不仅保持了原有部件的强度和其他性能，而且在一定程度上还有所提升。 3）可循环利用性：钢材可以100%回收循环利用，而且汽车的生命周期评估表明，与使用其他替代材料相比，AHSS车辆排放量最少。 4）成本合理：工程学研究表明，与传统车用材料相比，AHSS几乎不增加任何成本，而像铝这种低密度材料则需额外增加每磅$2.75以上的成本。同时，多数整车制造厂已配备钢部件加工生产线和技术，AHSS可直接生产应用，而不需额外投入昂贵的新的加工装备和制造工艺。 3AHSS车用情况 2013款雪佛兰Silverado和美国通用GMC1500 SIERRA皮卡在其驾驶舱中使用了超过70%比重的AHSS，这不但增加了车身结构强度，而且还减少了前车架

高性能细晶粒钢筋规模化生产及应用关键技术项目简介

附件1 《高性能细晶粒钢筋规模化生产及应用关键技术》项目简介细晶高强钢筋是近年来我国自主开发节约型高强度钢筋，其产品应用可在节约合金资源的条件下促进高强钢筋的推广，从而具有节材、资源节约等经济社会效益。钢筋产品是我国钢产量中所占比重最大的品种，2011年我国钢筋产量为1.5亿吨占全年粗钢产量的22%。另一方面，我国具有细晶高强钢筋的生产能力，有产品标准，但却没有细晶粒钢筋牌号产品应用。近年来，为促进节能减排、节材降耗，我国大力推广高强钢筋的使用。本项目对细晶高强钢筋在建筑中应用的关键技术进行集成创新，形成细晶高强钢筋应用的系统化技术标准，将有利于促进细晶高强钢筋以及高强钢筋的推广应用。主要技术进步包括： 1）提出细晶高强钢筋SH-CCT曲线，提出t8/5与HAZ 组织、硬度关系图，以及规范t8/5的时间范围。提出适用细晶高强钢筋的焊接工艺和允许规格，解决细晶高强钢筋无焊接依据的问题。 2）依据内应力集中的材料在受力状态下对腐蚀介质具有腐蚀敏感性原理，为检测细晶高强钢筋的应力腐蚀敏感性，开发出适用的应力腐蚀试验机。 3）为进行细晶高强钢筋用于工程结构中耐蚀性能的检

测，设计开发模拟海洋腐蚀耐蚀性能检测方法，并试制了条件环境箱。 4）完成系统的细晶高强钢筋应用技术试验研究，为细晶高强钢筋在混凝土结构中应用的安全性、经济性提供了可靠的依据；将细晶高强钢筋纳入相关设计、施工及验收规范，为全面推广应用技术基础。项目开发出适用于细晶高强钢筋的测试、应用技术，并将成果纳入到相应标准规范中，解决了细晶高强钢筋没有设计、应用、施工依据的问题。本项目授权专利1项，制定标准规范5项，发表论文38篇。该成果实施后形成显著的经济效益和社会效益。已有应用证明的经济效益显示，近三年新增利润3648万元，节支总额5860万元，而另一方面我国具有细晶高强钢筋生产能力的企业为数众多，无法一一统计。该成果也促进了400~500MPa级高强钢筋的应用，在我国建筑用钢筋用钢量基础上，可达到节材12%~21%的效果。以400MPa级细晶高强钢筋代替HRB335可节约用钢量12%~14%，2010年HRB335钢筋使用量8198万吨，如使用400MPa级细晶高强钢筋可节约用钢量983~1147万吨。并可节约水资源8428万吨，减少二氧化碳排放量5.9亿立方米，减少煤气消耗1352亿立方米，减少二氧化硫排放量约2744吨，节省大量铁矿资源。而细晶高强钢筋的使用，不仅可以减少钢筋用量，亦可减少炼钢

c)高性能钢材的有效应用—Q690-Q960项目负责人任志浩-PolyU

项目标题: c)高性能钢材的有效应用— Q690-Q960 项目负责人: 任志浩博士香港理工大学建筑及房地产学系项目概况: 随着冶金技术和制造技术的发展，现在高强度钢（HSS，屈服强度> 460MPa）的应用在钢铁工业中由相当的商业效益。与普通钢（NSS）相比，高强度钢有经济适用和高强重比的优势，非常适用于建造高层建筑和大跨度结构。此外，材料消耗的减少和建设成本的降低也符合全球可持续发展的要求。随着高强度钢的日益普及，为了探索高强度钢在结构构件和连接中的应用，需要进行更多的实验和研究。钢结构构件和连接的设计要求钢材具有足够的延性，当材料发生局部屈服时应力可以重新分布；尤其是足够的延性还可以避免材料在连接处的过早断裂，同时使应力在连接处重新分布。对于如较低的强屈比和韧性等高强度钢固有的材料性质，则需要进一步检测以确保高强度结构构件和连接具有合理的结构性能。由于现有的钢结构连接的设计准则主要是基于普通钢的研究结构，高强钢结构连接的性能和强度则需要进一步实验和理论研究。本研究旨在更深入地了解高强螺栓连接的结构性能，并提出合理的设计方法将其有效地应用于实际工程。主要研究目标为：1）对高强连接螺栓的承载力和净截面强度进行实验和数值研究；评估现有螺栓承载力公式和净横截面强度公式对于高强度螺栓连接的适用性，并在必要时提出新的设计公式；2）对连接长度、螺栓间距、螺栓交错布置在高强螺栓连接的承载力中的产生影响进行实验和数值研究，并在必要时提出新的设计公式；3）对高强度钢板的抗剪强度进行实验和数值研究，评估现有抗剪承载力公式对其的适用性，并在必要时提出新的设计方法用于计算高强度钢板的剪切强度。研究进展/成果: 本研究项目从2016年8月起开展，并招募了一位助理研究员进行项目的研究开发工作。项目目前进展顺利，助理研究员正在设计足尺试验，以检验高强钢螺栓节点的结构性能和力学强度。不同的实验参数，如节点长度，螺栓孔边与板边间距，螺栓错开效应以及连接件剪切都将在试验中被纳入研究范围。研究团队购买了高强度钢材板件S690和S960进行试验。初期的有限元分析表明，设想中的失效模式，能够通过试验的方法体现出来。为了推动研究进程，本项目组将另外招募一名助理研究员，并于2017年5月开始履行其工作职务。

超高强度钢

超高强度钢现在已发展成为应用范围很广的一类重要钢种，如已经大量应用于火箭发动机外壳、飞机起落架、防弹钢板等性能有特殊要求的领域。随着洁净化、微合金和控轧控冷等先进冶金技术在钢铁企业的逐步推广和应用，钢材的品质得到了大幅度提高，发达国家正在研制相当于目前常用钢材抗拉强度数倍的超高强度钢。这种钢具有超细化、超洁净、超均质的组织和成分的特征，以及超高强度和超高韧性的特点。超高强度钢与普通结构钢的强度的界限目前尚无统一规定，习惯上是将室温抗拉强度超过1,400MPa、屈服强度大于1,200MPa 的钢称为超高强度钢。超高强度钢除了要求其高的抗拉强度外，还要求具有一定塑性和韧性、尽可能小的缺口敏感性、高的疲劳强度、一定的抗蚀性、良好的工艺性能、符合资源情况及价格低廉等。超高强度钢现在已发展成为应用范围很广的一类重要钢种，如已经大量应用于火箭发动机外壳、飞机起落架、防弹钢板等性能有特殊要求的领域，而且其使用范围正在不断地扩大到建筑、机械制造、车辆和其它军事装备上。因此，超高强度钢不仅是钢铁材料研究的重要方向，而且具有广阔的应用和发展前景。超高强度钢的发展超高强度合金钢是为满足某些特殊要求发展起来的，按其物理冶金学特点，超高强度钢大体可以分为低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢和马氏体时效钢。典型的低合金超高强度钢是AISI 4340 和D6AC；典型的二次硬化型中，合金超高强度钢是HY180 和AF1410，由于马氏体时效钢属高合金钢，在这里将不拟述及。 1.低合金超高强度钢低合金超高强度钢大多是AISI 4130、4140、4330 或4340的改进型钢种。AISI 4340 是最早出现的低合金超高强度钢，它于1950年开始研究，并于1955年开始用于飞机起落架。通过淬火和低温回火处理，AISI 4130、4140、4330 或4340钢的抗拉强度均可超过1,500MPa，而且缺口冲击韧性较高。为了抑制低合金超高强度钢回火脆性，1952年美国国际镍公司开发了300M。该钢通过添加了1％至2％的硅来提高回火温度（260至315摄氏度），并可抑制马氏体回火脆性。另外，通过调整碳含量和添加少量钒，又开发了AMS 6434 和LadishD6AC钢。20世纪80年代，中国通过对AISI 4330的改进，研制开发了高强韧性能的685和686装甲钢。在AISI 4340 的基础上，中国还研制了新型超高硬度695装甲钢，其抗穿甲弹防护系数达到1.3以上。值得注意的是，尽管以4340和300M 钢为代表的低合金超高强度钢具有高强度，但它们的断裂韧性和抗应力腐蚀能力都比较差，因而其应用受到了一定的限制。 2.二次硬化超高强度钢随着航空工业的快速发展，开发强度高、断裂韧性好、可焊接性好的新型航空材料成为发展方向。研究者于20 世纪70 年代开发了HY180钢。为了达到航空构件材料的损伤容限和耐久性，70 年代末Speich 和Chendhok 等在对Fe10Ni 系合金钢进行的研究基础上，对HYl80 进行了改进，开发了AF1410超高强度合金钢，该钢经830℃油淬正510℃时效后，σ0.2大于等于1517MPa，KⅠc大于等于154MPa m1/2。因此该钢以极高的强韧性、良好的加工性能和焊接性能成为受航空界欢迎的一种新型高强度钢。