超级钢铁材料
超级贝氏体钢
解密军用、民用材料最佳合金——超级贝氏体钢日前，美国“陆军技术”网站发表的文章：Super bainite steel –perfection in impenetrability。
文章中称，英国国防科学与技术实验室、剑桥大学的研究人员通过控制温度使普通钢铁变成了坚不可摧的超级贝氏体钢，而且生产成本低廉，所生产的超级贝氏体钢具有极强的弹道防御能力，是制造装甲的最佳材料，文章详细介绍了超级贝氏体钢的研究进展。
英国陆军猎狐犬装甲车磨机衬板磨矿原理Super bainite steel –perfection in impenetrability文章编译如下：虽然陶瓷、智能材料已经占据了最近军事材料创新的头条，但是金属合金一直在悄然演变，提供了前所未有的新的防护性能。
合金钢的一种新形式称为“超级贝氏体”（super bainite），带有小孔的合金钢弹道防护性能更好，超级贝氏体钢被融入装甲战斗车辆的贴花装甲，为装甲车辆提供了一种新型、超强、负担得起的弹道防护。
在其超强钢的继任者到来之前，普通的贝氏体相钢的命名来自美国化学家埃德加-贝恩（Edgar C. Bain），他于20世纪20年代第一次描述了这种不同于他们熟识的新组织。
无需过深地研究材料科学，简单地说，具体工艺如下：钢铁先被加热到1000摄氏度以上，然后冷却至250℃和500℃之间，保持一段时间后，再冷却至室温。
贝氏体历来被用于制造枪管，制造时钢的枪管需要在高温盐浴炉中淬火。
这使得它很坚硬，但不适合于装甲，因为其原始状态的碳化物以及其中的铁晶体尺寸，使其变脆，容易开裂。
通过热处理获得强度，当剑桥大学（University of Cambridge）的研究人员着手为国防部的国防科学与技术实验室（DSTL）开发新的钢合金军事用途时，他们认为，如果贝氏体的脆性可以降低，其硬度将使其成为理想的出发点。
与国防科学与技术实验室一起工作的彼得-布朗（Peter Brown）教授、哈利-帕迪霞（Harry Bhadeshia）教授、弗朗西斯卡-瓦列罗（Francisca Caballero）博士在剑桥大学的材料科学与冶金系（Department of Materials Science and Metallurgy）开始模仿贝氏体如何对于不同的生产条件作出反应。
新一代钢铁材料_超级钢
2003 年成长性最好的润滑油企业
2003 年统一石化在市场和品牌建设上创下令人瞩目和称奇 的佳绩 : 2003 年统一销售车用小包装润滑油产品 17 万吨 , 同比 增长 58 % ; 销售额达到 12. 68 亿元 , 同比增长 90 % ; 全国零售商 数达到 13000 家 , 同比增加了 37 % ; 盲点市场同比降低了 18 % , 最远的西藏拉萨 、日喀则都有统一润滑油的经销点 ; 产品结构更 符合市场发展需要 , 最见功夫和利润的高端产品销售额增长了 300 % ,而低档产品比重则由去年的 15 %下降到 5 %以下 。
2003 年 , 统一高档润滑油除获得德国大众 、宝马 、保时捷原 厂认证外 , 还获得奔驰 、沃尔沃 、曼 、斯堪尼亚 、雷诺 、马克 、康明 斯 、东风等世界著名制造商认可 ; 在 OEM 领域 , 统一润滑油获得 了东风商用车第一季度 40 %的装车用油份额 , 并获得一汽轿车 售后服务用油认可 , 同时成为东安发动机公司出厂装机用油 , 东 风柳州风行装车及售后用油 , 取得了华北柴油机 、淮海发动机 、 陕汽斯太尔 、少林客车等 17 家国内车厂的 OEM 用油资格认可 。
材料图传 ppt课件
目前我国工程塑料工业水平尚处于较低水平，大部分3C用 的塑料还注意依赖外资企业生产或直接从国外进口。改变国内 工业塑料落后现状，是未来几十年的严峻任务。
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3.9现代工具的悄然变化
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3.16几种特殊薄膜材料
早在1957年M.法拉第基友提出沉积法制膜的基本原理， 1930年达到了实用化。其后发展处物理、化学气相沉积， 分子束外延等多种制备薄膜的方法。
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永磁材料也要做成薄膜，这是怎样的实际需求推动 的？
这是微电子科学发展的需求。电子器件向着微、精、薄、 智的方向发展，促成了相应磁性元件的薄膜化，包括永磁材料。 因为高性能永磁材料都很脆，所以，微米量级薄膜永磁体必须 直接制备在要求提供磁场元件上，这才适应微机械系统的高性 能要求。
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核电的利与弊
20年后化石能源更加紧缺，利用核能的大方向不会变， 核能的安全应用将会是永恒的主题。其中核电站用防护材料 的开发是关键。其中锆合金的材料性能提升和技术更新将成 为核心的开发内容。
人类历史上最严重的两次核电事故和各国核电的比例
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合理安全利用核能的核心
1986年4月26日切尔诺贝利核电站第4号反应堆爆炸， 据估算，核泄漏事故的核辐射污染量相当于广岛原子弹爆炸 的100倍。所以核电的安全利用的一个无法回避的问题。而 作为关键防护材料的锆合金，又有哪些特性呢？
塑料模具和冲压模具占产值的70%以上，每种模具中都有 不同的模具材料，但钢铁材料是模具材料的主流，也有少量的 耐热合金合陶瓷材料。高温、高耐热蠕变性的要求将使耐热合 金、高熔点金属和陶瓷材料也进入模具材料行列。
日本开发超级钢发展动态
为 现用 钢 ２倍 的钢材 ， 首先要达 到 的 目标是 ， 对
于 容易 应用多 轴加 工 的棒钢 ，用 上述 方法 制 造
实 用规格 的棒钢材料 。
【 １）研 究 原材 料搭 配 关 系 的 “ 料创 新研 究 材 所 ”； ２）研 究使 已搭 配 好 的组 织 不 受损 伤 又 （ 顺 利连结 的 “ 结构 体系 系统化研 究所 ”； ３） （ 评 估 材料 及其 结构 体 的 “ 评估 研究所 ”。 目前 ， 科
约 为 １ ０ｋ 如 ０ ｇ．
可 以建 造 出飘 浮
海 洋 的 巨 大 浮
箱 、 台等 ， 经 平 既 久 耐用 ， 又轻便 。 使社 会 基础 设 施 更加充 实 、 完美 。并且 ， 可使 汽 车 、 火车等运输 车 辆 轻量 化 ， 实现交 通工 具的高速 、 节能 、 舒适化 。
结 构 物 的 超 长 寿 命 化 ，减 少 维 修 或 免 维 修 。 并 且 ， 于 提 高再 生 利 用 性 及 减 轻 环 境 负 担 度 ， 由 可 对 于 构 筑 资 源 循 环 利 用 型 经 济社 会 作 出 贡 献 ３ 研 究 目标 与 发 展 动 向
（ １世 纪 超级 钢铁 材 料 ） 究计 划 ， 开 发再 ２ 研 是 生利用 性好 ， 强度高 、 寿命 长 的优 质钢材 的基础
并 且 可 使 发 电 设 备 高 效 率 化 ，可 望 实 现 节 能 与
考 虑 发 展 中 国 家 的 人 口总 数 ， ｊ
钢 铁 材 料对 于 经 济 发展 是 不 可 缺 少 的材 料 ， 可
姒预 计 ， 后 将 需 要 大 量 的钢 铁 材 料 。 今 为 促 进 国 民 经 济 的 可 持 续 发 展 ，材 料 的 生
安钢超级钢线材生产实践
安钢超级钢线材生产实践曹树卫 李子林 陈四平 郭博 刘敏(安阳钢铁集团有限责任公司)摘要 安阳钢铁集团有限责任公司于2004年4月在其高速线材轧机上进行了Ф8mm～Φ10mm超级钢线材的研发与试验,经过近两年的努力,获得了较为理想且先进的大批量轧制超级钢线材的工业化生产技术。
该技术具有晶粒细化效果明显、操作方便可靠、工艺适应性强、便于工业化大生产等技术特点,安钢采用该项技术已成功地开发生产了铁素体晶粒尺寸在4～6μm的HRB400超级钢线材,这些超级钢线材显微组织为铁素体+珠光体,抗拉强度和屈服强度分别达到590MPa和420MPa以上,延伸率达到30%以上,具有生产成本低、使用寿命长、产品性能好等优点,具有显著的经济效益和市场竞争力。
关键词 高速线材轧机 晶粒细化 控轧控冷PR OD UCT I O N PRACT I CE O F U L TRA-STEE L W I RE O F AN YANGSTEE LCao Shu wei L i Zilin Chen Si p ing Guo Bo L iu M in(Anyang Ir on&Steel Gr oup Co.,L td)ABSTRACT Anyang ir on&steel gr oup Co.L td has p r oceeded with the devel opment and test ofφ8mm～φ10mm ultra-steel wire on its high-s peed wire r od m ill in Ap ril2004.Thr oughout t w o years’eff ort,we have devel oped a fairly ideal and advanced industrialized operating technique t o p r oduce ultra-steel wire in a great quantity.This technique is p r ovided with such features as higher grain refine ment,conveniently reliable operati on and high p r ocess versatility.Anyang steel has suc2 cessfully adop t this technique t o devel op ferrite size bet w een4～6μm on HRB400ultra-steel wire,of which the m icr o2 structure is ferrite and pearlite.The tensile strength reached above590M Pa,and the yield strength reached above420MPa, and the el ogati on reached above30%.Mean while,it has such advantages as l ower p r oducti on cost,l onger service life,and higher p r oduct p r operty,as well as,great econom ic benefits and market competitiveness.KE Y WO RD S high-s peed wire r od m ill fine grain size contr olled r olling and cooling0 前言新一代钢铁材料对产业升级具有较强带动作用,是推动钢铁行业结构调整、产品更新换代、提高钢铁行业技术水平的一次革命。
特种钢
5 耐候钢
(Weathering steel)
耐候钢， 即耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性；耐候性为普碳钢的2~8倍，涂装性为普碳钢的1.5~10倍。同时，它具有耐锈，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能等特点。 耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。
3 建议锤头装配示意图
4 耐热钢
4.1 耐热钢基本概念
英文 heat-resisting steels
在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。
耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
但是，如果没有外加压力或冲击力，或压力和冲击力很小，高锰钢的加工硬化特征不明显，马氏体转变不能发生，高锰钢高耐磨性就不能充分显示出来，甚至不及一般的马氏体组织钢或合金耐磨铸铁。因此，要充分发挥高锰钢高耐磨性特点，必须有足够的C、Mn浴入固溶体，必须进行正确的热处理(水韧处理)，同时还必须选择适当的使用条件。
1 耐磨钢
耐磨钢是指具有高耐磨性的钢种，广义上也包括结构钢、工具钢、滚动轴承钢等。在各种耐磨材料小，高锰钢是具有特殊性能的耐磨钢。它在高压力和冲击负荷下能产生强烈的加工硬化，因而具有商耐磨性。高锰钢属于奥氏体钢，所以又具有优良的韧性。因此，高锰钢广泛用来制造在磨料磨损、高压力和冲击条件下工作的零件，如坦克和矿山拖拉机履带板、破碎机领板、挖掘机铲齿以及铁路线和电车线道叉等耐磨件。
超级钢的发展与现状
超级钢的发展与现状超级钢是在压轧时把压力增加到通常的5倍，并且提高冷却速度和严格控制温度的条件下开发成功的。
其晶粒直径仅有1微米，为一般钢铁的1/10～1/20，因此组织细密，强度高，韧性也大，而且即使不添加镍、铜等元素也能够保持很高的强度。
在750摄氏度下施加压力，这种超级钢组织内部的微粒不变形，而会斜向滑动，因此两块钢板表面的微粒能够相互渗入，密切接合，呈现2倍于一般钢铁的超可塑性。
这种技术叫做“扩散接合技术”。
与现在使用的高温焊接技术相比，其优点是没有焊接痕迹，没有因此而发生的强度劣化现象。
这将大大提高各种钢铁加工产品的质量。
超级钢的开发应用已经成为国际上钢铁领域令人瞩目的研究热点。
微晶钢具有其它任何钢材都不具有的优异性能--超强的坚韧性,故被视为钢铁领域的一次重大革命.。
.中国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家，其它国家的超级钢尚未走出实验室。
超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素结构钢的铁素体晶粒细化，进而使其强度有大幅度提高的钢材．超级钢是20世纪90年代末为更好地利用钢铁材料在使用性能上的优势，并进一步改进传统钢铁材料的一些不足，减少材料消耗，降低能耗而研制的新材料，其主要目的在于解决传统钢铁材料在强度、寿命上的不足．同传统钢铁材料相比，超级钢具有高性能、低成本的特点超级钢是20世纪90年代末为更好地利用钢铁材料在使用性能上的优势，并进一步改进传统钢铁材料的一些不足，减少材料消耗，降低能耗而研制的新材料［!］。
其主要目的在于解决传统钢铁材料在强度、寿命上的不足。
同传统材料相比，超级钢具有以下特点：32 比传统钢铁材料有更高的性能价格比；42 强度比传统钢铁材料高! 倍以上；52使用寿命比传统钢铁材料高! 倍；62 基本消除宏观偏析。
因此，超级钢必须具有超细晶粒，高均匀性和超纯净度。
超级钢生产中的关键技术在超级钢实际生产中有& 大技术难题。
12721 洁净化技术各类高洁净钢是20世纪90年代的研究热点。
新一代超级钢铁材料在石油工程建设中的应用及展望
净 化 和高 均匀 化 。通 过 高 洁 净 化 、高均 匀 化 和 晶 １
粒 超 细 化 的 “ 化 ” 手 段 ，可 使 传 统 钢 铁 材 料 的 三
１４ｍ ［ ０ １ ｋ ｌ 。钢铁 材料 属 于绿 色环保 材 料 ， 自 １ ９世纪 ６ 代 现 代 炼钢 技术 问世 以后 ，钢 铁 一 直 是经 济 ０年 建 设 、社会 发 展 的 重 要 物 质 基 础 ，并 成 为 衡 量 一
油 生产 国 ，在 国际石 油 供应 格 局 中 占有重 要 地 位 。 截至到 ２０ ０ ３年 ，我 国 已 拥 有 原 油 输 送 干 线 １ ８ ． ￣ ６ １４ ｍ，成 品 油 于线 ０２ ￣ ０ ｋ ０ ｋ ．７ １ ４ ｍ，天 然 气 干线 ２ ×
钢 铁 材 料 的 主 要 特 征 表 现 为超 细 晶 粒 尺 寸 、高 洁
日标 是 使 新 一 代 超 级 钢 铁 材 料 的 强 度 和 结 构 体 寿 命 均 为 现 有 钢 铁 材 料 的 ２倍 ，并 使 其 总 生 产 成本
有 所 下 降 ，生 产 环 境 得 到 较 大 改 善 。新 一 代 超 级
石油丁 业是 保障 国家经 济发展 的重 要产业 ， 历 来 为 世 界 所 瞩 目。 目前 ， 中 国是 ｔ 界 第 六 大石 日 ＝
相 继 开 展 了 新 一 代 超级 钢 铁 材 料 的研 究 Ｔ 作 。 其
中 ，以 日本 的 “ 超级 钢铁 材 料 ” 研 究 计 划 、 Ｌ 国 卜 Ｉ 的 “ 一代钢 铁材 料重 大基 础研 究 ” 和韩 国的 “ １ 新 ２ 世纪 高性 能结构 钢 ”研 究最 为 引人 瞩 目圆 研 究 的 。
个 国家综 合 国力 的重 要 标 志 之一 ，也 是 ２ １世 纪 中
日本的超级钢材料计划_陈鼎
日本的超级钢材料计划陈 鼎,黎文献(中南工业大学材料系,湖南长沙 410083)摘 要:较为详细地介绍了日本材料学科最新的国家级研究课题,面向21世纪的超级钢材料计划的缘起、研究机构和研究内容和最新的研究进展情况,并指出对我国相关学科研究的借鉴意义。
关键词:新材料;超级钢;研究构架中图分类号:TG142 文献标识码:A 文章编号:1002-4336(2000)01-0046-031 概 述材料是现代文明的支柱之一。
随着现代工业的发展,对材料性能的要求也越来越高。
现代材料研究有两大的趋势:①不断开发新技术、新工艺、新设备,以研制各种具有特殊要求或优异性能的新材料;②对现有传统材料如钢铁、铝、铜采用特殊的加工工艺,以大幅度提高其性能,有效地提高资源的利用率和回收率。
提高性能,降低成本,减小对环境的损害,已经成为本世纪末和下世纪初材料研究的一大热点。
2 计划的缘起和研究机构超级钢材料计划又称STX-21(Structural M a-terials X fo r21S t century)即面向21世纪的结构材料计划。
它是日本政府确立的由科学技术厅金属材料技术研究所从1997年4月开始研究的一个国家级课题。
其目标是将现有钢材在成分基本不变的前提下实用强度和结构寿命提高到现有性能和寿命的2倍,并在2015年前实现实用化。
日本政府和科学界为该项计划投入了大量的科研力量。
首先,在金属材料技术研究所设立了“新领域结构材料研究中心”,有135名科研人员。
其中合同制职员和研究人员80人,从民间特聘了20名“结构材料特别研究人员”,还有来自各个大学的客座研究员35人。
研究人员的管理有定期和不定期两种方式,具有较大灵活性,从而能很好的适应这类创新工作的管理;其次,特别设立了3个专门的研究组织:①研究原材料如何搭配的“材料创制研究所”,其任务主要是通过极纯熔炼,快速凝固,高能量加工等方法进行“材料研究”;②研究如何使已搭配好的组织不受损伤而能顺利连接起来的工艺的“结构体系系统化研究所”,主要采用智能焊接、新结合工艺、长寿命覆膜等方法;③评估原材料及其结构体各种特性的“评估研究所”,任务是对材料进行长期强度数据、长期强度机理、长期预测法的评估。
超级钢生产工艺流程详解
超级钢生产工艺流程详解下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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苏通大桥──世界第一斜拉索桥
• 2008年通车的苏通大桥 ── 最大主跨 （1088米）
—— 最高桥塔 （300.4米）
—— 最长拉索 （577米） —— 最深基础 • 囊括四项世界之最，成为世界第一大跨斜拉桥。
斜拉索
• 苏通大桥箱梁的重量近 5万吨，大桥斜拉索采 用宝钢集团生产的1,770 兆帕高强度镀锌钢丝， 全桥272根，单根最长 577米，最重达58吨， 整座桥所用6,500多吨， 设计寿命为50年（一般 斜拉索30年）。
超级钢铁材料
问题的提出
• 1997年日本首先启动了“超级钢基础研究” 十年计划； • 1998年韩国启动了“21世纪高性能结构钢” 计划； • 2001年欧盟启动了“超细晶粒钢开发”计 划； • 2002年美国在钢铁研究指南中公布了两个 超级钢开发项目。
日本的研究计划
• 目标是10年内开发出强度相当于现有钢铁 材料两倍的超级钢，用于道路、桥梁、高 层建筑等基础设施建材的更新换代。 • 主要研究开发80 0MPa级易焊接的铁素体珠光体钢、耐延迟破坏和疲劳破坏的1500 MPa级超高强度钢、超临界压力发电设备用 铁素体耐热钢和海滨地区用钢等。
关键技术--洁净化技术
• 低碳微合金化及控轧控冷等工艺措施
• 钢的洁净化会显著提高钢的冲击韧度、焊 接接头的抗裂性和抗HIC的能力，其焊接性 会得到明显提高，相应的要求焊缝也必须 洁净化。
关键技术--细晶化技术
• 通过细晶强化可进一步降低低合金高强钢 的碳含量，减少固溶的合金元素，从而使 冲击韧度会得到进一步提高。 • 在工业条件下将Q235钢的形变诱导相变实 验，细化了钢的晶粒，把碳素结构钢的晶 粒尺寸由20微米细化到5微米，屈服强度由 200Mpa提高到了400Mpa。
韩国的研究计划
• 韩国于1998年开始了一个历时十年的21世 纪结构钢项目，主要研究开发600 MPa级耐 候钢、 800 MPa级低合金钢和1500 MPa级 的合金结构钢。
我国的应对
• 1998年我国在国家重点基础研究发展规划 项目(973)中启动了“新一代钢铁材料基础 研究”项目，围绕采用高新技术提高钢铁 产品质量、促进钢材品种的更新换代这一 战略目标。 • 2001年在国家高技术研究发展计划(863计划) 中又安排了题为"500MPa碳素钢先进工业化 制造技术"的超级钢开发项目，以积极的姿 态参与到这场国际竞争之中。
研究成果
• 2002年宝钢、武钢、本钢、珠钢、首钢共 生产了5000多吨400Mpa-500MPa超级钢板 材，大幅度超额完成了年度指标，实现了 我国钢铁生产技术的历史性突破。 • 2003年，1400多吨线材盘圆从鞍钢新轧钢 公司线材厂成品库装车运往广东。这是鞍 钢首批采用超细晶粒钢技术生产的建筑用 三级钢，也成为国内首批超级钢线材。
超级钢铁材料的焊接
• 由于新一代钢铁材料晶粒极度细化，焊 接时面临的严重问题是焊缝的强韧化、热 影响区的晶粒长大等问题。在我国新一代 钢铁材料项目中，主要是针对400 MPa级和 800 MPa级超细晶粒钢解决上述焊接性问题。 并应从焊接材料、焊接方法和焊接工艺等 多方面进行综合解决。 （1） 焊缝金属的强韧化。 （2） 热影响区的晶粒长大倾向 。
焊接技术
Байду номын сангаас
• 超级钢铁材料焊接方法有窄间隙脉冲MAG 焊、激光焊、脉冲埋弧焊、A-TIG焊等，探 索了电磁搅拌、冲击波处理、压力引入对 焊接和热影响区组织和性能的影响。
什么是超级钢铁材料
• 超级钢也称为新一代钢铁材料，它通过提 高钢的洁净度、细晶化和均匀性，使普通 结构钢在保证其它性能要求的前提下，大 幅度提高强度(屈服强度提高1倍)，从而提 高性能价格比，成为优于铝、塑料等的新 型材料。 • 强度等级由200MPa→400MPa 400MPa→800MPa 800MPa→1500MPa