低碳贝氏体钢的研究现状与发展前景
《中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究》范文
《中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，钢铁材料作为重要的结构材料，其性能的研究与提升一直是材料科学领域的热点。
中低碳钢因其良好的强度、塑性和韧性，被广泛应用于机械制造、汽车制造、建筑桥梁等领域。
在钢铁材料中，低温贝氏体组织是一种重要的组织形态，其组织和性能的研究对于提高中低碳钢的综合性能具有重要意义。
本文旨在研究中低碳钢中的低温贝氏体组织的形成机制及其对性能的影响。
二、低温贝氏体组织的形成机制低温贝氏体组织是中低碳钢在冷却过程中，特别是在较低温度下的一种组织形态。
其形成机制主要涉及碳化物的析出、铁素体的转变以及相的交互作用。
当钢的冷却速度适中时，奥氏体向贝氏体转变的倾向增强，形成了以板条状贝氏体为主体的低温贝氏体组织。
这一组织具有较为均匀的分布，对于钢的综合性能起到了积极的提升作用。
三、实验方法及材料本研究采用了多种实验手段对中低碳钢中的低温贝氏体组织进行研究。
首先，我们选择了具有代表性的中低碳钢作为研究对象，然后通过控制冷却速度、温度等参数，模拟了实际生产过程中的条件。
通过光学显微镜、扫描电镜等手段对钢的组织结构进行观察和分析，同时结合X射线衍射等手段对相组成进行定性和定量分析。
四、低温贝氏体组织的性能研究（一）力学性能低温贝氏体组织的存在对中低碳钢的力学性能产生了显著影响。
研究表明，低温贝氏体组织的存在提高了钢的强度和韧性，同时保持了较好的塑性和冲击韧性。
这主要得益于其均匀的组织结构和良好的相交互作用。
（二）耐腐蚀性能此外，低温贝氏体组织对中低碳钢的耐腐蚀性能也有积极的影响。
由于该组织的存在，钢的表面形成了致密的氧化膜，有效阻止了腐蚀介质的进一步侵蚀，从而提高了钢的耐腐蚀性能。
五、结论本研究通过对中低碳钢中的低温贝氏体组织的研究，发现该组织对钢的性能产生了积极的影响。
其均匀的组织结构和良好的相交互作用，提高了钢的强度、韧性和耐腐蚀性能。
这为进一步优化中低碳钢的性能提供了理论依据和实验支持。
钢铁行业低碳技术应用现状与展望
钢铁行业低碳技术应用现状与展望钢铁行业低碳技术应用现状与展望近年来，全球的环境问题日益凸显，低碳发展已成为各个行业的共同追求。
作为能源消耗大户和二氧化碳排放的主要来源之一，钢铁行业也面临着巨大的低碳化转型压力。
在这种背景下，钢铁行业开始加快低碳技术的应用，旨在减少碳排放、提高能源利用效率，实现可持续发展。
钢铁行业的低碳技术应用主要集中在两个方面：一是能源结构的优化，包括转向清洁能源的使用和提高能源利用效率；二是工艺技术的创新，包括绿色冶炼技术和废弃物资源化利用等。
在能源结构的优化方面，钢铁企业积极采用清洁能源，如风能、太阳能等替代传统的煤炭能源。
同时，通过改进设备、提高能源转化效率等举措，努力降低碳排放强度。
以节能减排为目标，一些钢铁企业还开始探索利用废热发电、余热回收等技术，实现能源的多效合理利用。
在工艺技术的创新方面，绿色冶炼技术是钢铁行业低碳发展的重要途径之一。
通过引入先进的冶炼技术和设备，降低能源消耗和废物排放。
例如，一些企业引入了中频感应电炉等先进设备，采用电炉熔炼替代传统高炉炼铁，既能减少能源消耗，又能减少废气排放，达到低碳环保的效果。
另一方面，钢铁企业开始研究和应用废弃物资源化利用技术，将废钢渣、废炉渣等废弃物转化成有用的材料，实现资源循环利用。
然而，目前钢铁行业的低碳技术应用还面临一些挑战和问题。
一方面，由于经济利益的驱使，一些企业对低碳技术的应用还存在一定的犹豫。
尤其是一些小型企业，由于资金和技术条件的限制，难以承担低碳技术改造的高额成本。
另一方面，在低碳技术的研发和应用过程中，还存在着技术不成熟、政策支持不足、部分企业环境意识淡薄等问题。
这都需要相关方面共同努力，加大技术研发投入，完善政策法规，强化对企业的环境监管和约束力度。
展望未来，钢铁行业的低碳发展将继续加速。
一方面，随着低碳技术的不断成熟和成本的逐渐降低，更多的钢铁企业将选择采用低碳技术。
另一方面，政府应加大对低碳技术的支持和激励力度，通过政策引导和经济激励等手段，促进钢铁行业的低碳转型。
《2024年中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究》范文
《中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，对材料性能的要求日益提高。
中低碳钢作为一种重要的工程材料，其组织与性能的研究显得尤为重要。
其中，低温贝氏体组织是中低碳钢中一种特殊的组织形态，具有优异的力学性能和工艺性能。
因此，对中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能进行研究，对于优化材料性能、提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
二、中低碳钢的基本性质中低碳钢是指碳含量在0.25%~0.45%之间的钢铁材料，其组织主要由铁素体和珠光体组成。
由于中低碳钢具有良好的塑性和韧性，以及较高的强度和可焊性，因此广泛应用于机械制造、建筑、桥梁、车辆制造等领域。
三、低温贝氏体组织的形成与特点低温贝氏体组织是中低碳钢在特定的冷却条件下形成的组织形态。
当钢在较高的温度范围内（通常为250~650℃）受到冷却时，会在马氏体与铁素体之间出现一种由粒状结构构成的亚稳定状态组织，即为贝氏体。
这种低温贝氏体组织的形成过程中伴随着原子的重排和位错的演变，因此其组织形态独特，且具有良好的强度和韧性。
四、低温贝氏体组织的性能研究1. 力学性能：低温贝氏体组织在中低碳钢中具有较高的强度和韧性。
研究表明，通过控制冷却速度和温度范围，可以获得具有良好综合力学性能的低温贝氏体组织。
此外，该组织的抗疲劳性能和抗冲击性能也较为优异。
2. 工艺性能：低温贝氏体组织在中低碳钢的加工过程中表现出良好的可焊性和切削性能。
这种组织的形成过程对材料的热处理过程影响较小，使得在生产过程中能够有效地降低热处理成本和时间。
3. 耐腐蚀性能：低温贝氏体组织的耐腐蚀性能优于传统的珠光体组织。
研究表明，该组织在一定的腐蚀环境下具有较好的稳定性和抗腐蚀能力。
五、研究方法与实验结果为了研究低温贝氏体组织的形成过程及其性能，本文采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段对中低碳钢的微观组织进行观察和分析。
同时，通过拉伸试验、冲击试验、硬度试验等手段对材料的力学性能进行测试。
控制轧制技术的新进展_低碳贝氏体钢
・试验研究・控制轧制技术的新进展——低碳贝氏体钢吴健鹏 王志明 姚海涛(舞阳钢铁有限责任公司)New Advance of Con trolled Rolli ng Technology—L ow Carbon Ba i n ite SteelW u J ianp eng,W uang Zh i m ing and Yao H aitao(W uyang Iron and Steel Co.L td)1 低碳贝氏体的出现在控轧的早期,主要使提高钢材的强度和获得较细的晶粒,继而在高强度的基础上,对韧性也有了相应的要求。
目前已经转向更高强度、更好的韧性和较厚的厚度,同时要求不恶化焊接性能。
天然气输送用的管线钢要求较高的横向冲击贮存能。
落锤剪切实验(DW T T)中的断裂出现转变温度,代表了抑制原始裂纹的能力。
所以除了代表抑制原始裂纹出现能力大小的使用温度下的横向冲击功之外,对它也提出了一项要求。
提高再结晶温度以下的总的热轧变形量能够改进这种提高韧性方法的效果。
临界温度范围内的精轧既可以提高强度,又能降低塑性断裂向脆性断裂的转变温度,却无需提高钢的Ceq及增加轧机负荷,临界温度范围内的精轧能够提高对裂纹扩展的抑制能力,但要做到这一点还要求较长的待温时间,为满足横向冲击能和Z方向性能的要求,在炼钢过程中应更加注意降低S含量,并应注意添加稀土元素、Zr、T i 和Ca来改变硫化物的形态。
为保证低温加热时能固溶一定量的铌并满足较高的韧性要求,应进一步降低含碳量。
锰的添加量已有所提高,而且还添加了镍和(或)铜、Α晶粒细化程度的提高和珠光体体积百分数的下降,导致了轧材屈强比的提高。
这种倾向导致了管成形后所采取的拉伸试样因包申格效应而使屈服强度降低,这就意味着作为高强度管线钢的轧材,其塑性稳定性降低。
如果钢材用于其它结构,屈服应力和拉伸强度之间存在小差值是非常不利的现象,临界温度范围的轧制也会提高屈强比。
在控制轧制的含铌钢中降低含碳量提高含锰量的发展过程中,开发了被命名为低碳贝氏体钢和针状Α钢的低碳高锰(0.06%)相变强化钢。
《无碳化物贝氏体钢的显微组织、力学性能和疲劳裂纹扩展行为》范文
《无碳化物贝氏体钢的显微组织、力学性能和疲劳裂纹扩展行为》篇一无碳化物贝氏体钢的显微组织、力学性能及疲劳裂纹扩展行为研究一、引言随着现代工业的飞速发展，对材料性能的要求日益提高。
无碳化物贝氏体钢作为一种新型的钢铁材料，因其优异的力学性能和良好的耐腐蚀性，在汽车、航空航天、石油化工等领域得到了广泛的应用。
本文旨在探讨无碳化物贝氏体钢的显微组织、力学性能以及其疲劳裂纹扩展行为，为该类钢的进一步应用提供理论依据。
二、无碳化物贝氏体钢的显微组织2.1 贝氏体相的形成与特点无碳化物贝氏体钢在相变过程中会形成贝氏体相。
这种相的特点是具有高密度位错和亚结构，其形态多为针状或板条状。
与传统的碳钢相比，无碳化物贝氏体钢的贝氏体相具有更细小的晶粒尺寸和更复杂的亚结构。
2.2 显微组织的观察与表征通过透射电子显微镜（TEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）等手段，可以观察到无碳化物贝氏体钢的显微组织。
这些观察手段能够清晰地展示出贝氏体相的形态、尺寸以及与其他相的界面结构，为进一步研究其性能提供了基础。
三、无碳化物贝氏体钢的力学性能3.1 强度与硬度无碳化物贝氏体钢具有较高的强度和硬度。
这主要归因于其细小的晶粒尺寸和复杂的亚结构，使得材料在受力时能够有效地阻碍位错的运动。
3.2 韧性除了强度和硬度外，无碳化物贝氏体钢还具有较好的韧性。
其优良的韧性主要得益于材料中均匀分布的贝氏体相和其它强化相，能够在保证材料强度的同时，有效地吸收和分散裂纹扩展的能量。
3.3 疲劳性能无碳化物贝氏体钢在循环载荷作用下表现出良好的疲劳性能。
这主要归因于其优异的力学性能和良好的应力分布能力，使得材料在循环载荷下能够有效地抵抗裂纹的萌生和扩展。
四、无碳化物贝氏体钢的疲劳裂纹扩展行为4.1 裂纹扩展速率无碳化物贝氏体钢的疲劳裂纹扩展速率较低。
这是由于其具有优异的力学性能和良好的应力分布能力，能够在裂纹扩展过程中有效地吸收和分散能量，从而减缓裂纹的扩展速度。
《2024年中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究》范文
《中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究》篇一一、引言中低碳钢作为现代制造业中的重要材料，广泛应用于各种工程和产品制造中。
其中，其微观组织结构尤其是低温贝氏体组织，对于材料的性能具有决定性影响。
低温贝氏体组织是中低碳钢中一种常见的组织形态，它不仅对材料的强度、韧性、耐磨性等有着重要的影响，还对材料的加工性能和使用寿命产生深远的影响。
因此，对中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能进行研究，对于优化材料性能、提高产品质量和推动相关产业的发展具有重要意义。
二、低温贝氏体组织的形成与特点低温贝氏体组织是中低碳钢在冷却过程中，由于温度低于一定阈值而形成的特殊组织形态。
其形成过程涉及钢的化学成分、冷却速度、温度等因素。
这种组织形态的特点是具有较高的强度和硬度，同时保持良好的韧性。
贝氏体组织的形成机制包括相变过程、相的析出与生长等，这些机制在控制材料的性能方面发挥着重要作用。
三、低温贝氏体组织的性能研究（一）强度与硬度低温贝氏体组织的形成使得中低碳钢的强度和硬度得到显著提高。
这主要是由于贝氏体组织的晶粒细小，且具有较高的位错密度，使得材料在受力时能够承受更大的应力。
此外，贝氏体组织的相变硬化效应也有助于提高材料的强度和硬度。
（二）韧性尽管贝氏体组织的强度和硬度较高，但其韧性同样优秀。
这得益于贝氏体组织的细小晶粒和均匀的相分布，使得材料在受到冲击或振动时能够吸收更多的能量，从而表现出良好的韧性。
（三）耐磨性低温贝氏体组织的耐磨性较好，这是由于贝氏体组织的硬度和韧性较高，使得材料在摩擦过程中能够抵抗磨损。
此外，贝氏体组织的细小晶粒也有助于提高材料的抗疲劳性能，从而进一步提高其耐磨性。
四、低温贝氏体组织的优化与控制为了进一步提高中低碳钢的性能，需要对低温贝氏体组织的形成过程进行优化和控制。
这包括调整钢的化学成分、控制冷却速度、调整温度制度等措施。
例如，通过调整钢中的合金元素含量，可以改变贝氏体组织的形成过程和性能；通过控制冷却速度和温度制度，可以精确控制贝氏体组织的形成和相分布。
贝氏体球铁的研究现状与展望
贝氏体球铁的研究现状与展望陈迪林、叶海明、刘国钧、朱玉龙、翟启杰*摘要贝氏体球墨铸铁由于具有优异的强韧性能和耐磨性能已经得到广泛的应用。
本文综合介绍了贝氏体球铁的研究和发展概况，并简要介绍了贝氏体球铁的各种生产方法及其适用范围。
关键词贝氏体，球墨铸铁，概况，生产方法贝氏体球墨铸铁，由于具有优异的综合力学性能，被誉为近30年来铸铁冶金方面的重大成就之一，被越来越广泛地应用于各工业部门。
本文综合介绍贝氏体球铁的研究和发展概况及其主要生产方法，旨在推动我国贝氏体球铁的研究和应用。
一、贝氏体球铁的产生、发展与应用贝氏体球铁主要分为两大类：一类是以奥氏体＋贝氏体为基体组织的贝氏体球铁，称为奥贝球铁(Austempered Ductile Iron)，简称ADI。
这种材料具有较高的强度高同时具有一定的耐磨性。
另一类是以贝氏体＋少量碳化物为基体组织的贝氏体球铁，称为贝氏体球铁(Bainite Ductile Iron)，简称BDI。
这种材料具有很好的耐磨性，同时具有一定的强度和韧性。
1949年W.W.Braidwood[1]就曾预言，针状组织(贝氏体)铸铁可能是机械性能最好的铸铁。
随后，美国国际收割机公司于1952年曾用这种球铁代替铸造高锰钢生产军用履带。
但在此后的20年间，由于这种材料的需要有限，在工业生产中很少应用，致使它的发展基本上处于停滞状态。
直至60年代末70年代初，国际上才重新开始这种材料的研究， 1977年M.Johansson宣布芬兰Kymi-kymmene公司所属的Karkkila铸造厂开发了一种使用性能优异的新型球铁，即奥氏体－贝氏体球墨铸铁[2]，并在美、英、法、加等13个国家申请了专利。
这一报导引起了广泛重视，各国从不同角度进行了规模巨大的研究工作。
目前生产贝氏体球铁的方法已由过去的等温淬火单一方法发展到连续冷却淬火和合金化铸态等多种方法。
我国是最早研究和应用贝氏体球铁的国家之一，一些高等院校和科研单位相继研制成功这种新材质并将其应用于生产实践，北京科技大学不仅成功地开发出连续冷却淬火和合金化铸态贝氏体球铁生产技术，并分别应用于球磨机磨球和轧钢辊环生产，最近又开发成功低合金铸态贝氏体球铁生产技术，使贝氏体球铁生产成本进一步降低，贝氏体球铁生产技术前进了一大步。
贝氏体研究分析报告
目录摘要 ...................................................................................................................错误!未定义书签。
一、贝氏体相变................................................................................................错误!未定义书签。
1. 贝氏体相变受到重视的原因...............................................................错误!未定义书签。
2.一些材料中的贝氏体相变及其新近应用.............................................错误!未定义书签。
2.1钢中贝氏体相变..........................................................................错误!未定义书签。
2.2 Cu一基合金中贝氏体相变及其应用......................................错误!未定义书签。
二、贝氏体相变特点........................................................................................错误!未定义书签。
l 珠光体和贝氏体的相组成物不同.........................................................错误!未定义书签。
2 相变的晶核不同，固溶碳含量不同....................................................错误!未定义书签。
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低碳贝氏体钢地研究现状与发展前景(1 西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072；2邯郸钢铁集团公司技术中心,邯郸056000>摘要：综述了低碳贝氏体钢地国内外研究现状,指出低碳贝氏体钢性能优良且成本低廉.并结合低碳贝氏体钢地市场需求和邯钢品种钢地研发方向,展望了低碳贝氏体钢地发展前景,提出低碳贝氏体钢产品品种地开发及其控轧控冷工艺地研制是其研究方向.关键词：低碳贝氏体钢贝氏体组织控轧控冷项目机械制造、架设桥梁、造船、车辆制造、航空等领域广泛地使用着各种规格地钢板.因为服役条件及焊接工艺地限制,这类用途地钢板不仅要求材料具有足够地强度和塑性,而且还要求具备一定地低温韧性和优良地焊接性能,以适应野外作业和制造工艺地要求.坚持科学地发展观,从资源和成本核算考虑,用户普遍要求使用高性能、低成本地金属材料.低碳贝氏体钢正是为满足这一需求而研发地,已广泛应用于桥梁、建筑、车辆、水轮机壳体、舰船、飞机构件及其它紧固件、轴类件等方面,超高强度地低碳贝氏体钢还将满足这些构件地减重要求.20世纪20年代末,Robertson首次在钢中发现后来被命名为贝氏体地中温转变产物.后来研究人员又进一步发现了上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、无碳化物贝氏体、柱状贝氏体、反常贝氏体、块状贝氏体、低碳低合金贝氏体、准贝氏体等组织形态,形成了比较完整地贝氏体相变理论.近几十年来,贝氏体理论地应用研究取得了重大进展,贝氏体钢地研究开发已经引起学术界和项目界地高度重视,在工业生产中也得到了广泛应用.1低碳贝氏体钢低碳贝氏体钢是以钼钢或钼硼钢为基础,同时加入锰、铬、镍以及其他微合金化元素(铌、钛、钒>,从而开发出一系列低碳贝氏体钢种.这类钢地含碳量多数控制在0.16%以下,最多不应超过0.120%[3].因为低碳贝氏体组织钢比相同含碳量地铁素体-珠光体钢具有更高地强度,因此,低碳贝氏体钢种地研发将成为发展屈服强度为450～800MPa级别钢种地主要途径.低碳贝氏体钢中主要添加地合金元素及其作用如下:(1>碳元素是强间隙固溶强化元素,可提高强度,但不能依靠其提高强度.尽量降低含碳量,即保持一定地韧性,也为了获得良好地焊接性.(2>钼元素能够使钢在空冷条件下获得贝氏体组织.钼元素使钢地奥氏体等温转变曲线中地铁素体析出出现明显右移,但并不明显推移贝氏体转变,所以过冷奥氏体得以直接向贝氏体转变,而在此前没有或者只有部分先共析铁素体析出,这样也就不再发生珠光体转变,如图1所示.(3>利用微量硼元素,使钢地淬透性明显增加.钼硼复合作用使过冷奥氏体向铁素体地等温转变曲线进一步右移,使贝氏体转变开始线明显突出.为了在空冷条件下得到全部低碳贝氏体组织,钼硼复合作用十分有效,如图1所示.(4> 硅元素是固溶强化元素,使贝氏体转变发生在更低地温度,并使贝氏体转变C 曲线右移.(5> 加入其它能够增大钢过冷能力地元素,如锰、铬、镍等,以进一步增大钢地淬透性,促使贝氏体转变发生在更低地温度,目地是获得下贝氏体组织,增加其强度.(6> 加入强碳化物形成元素,即微合金化,以保证进一步细化晶粒.同时,微合金化也可以产生沉淀强化效果.奥氏体化地钢过冷到Bs (约550 ℃> 至Ms 温度范围等温,将产生贝氏体转变,也称中温转变.它是介于扩散性珠光体转变和非扩散性马氏体转变之间地一种中间转变.在贝氏体转变区域没有铁原子地扩散,而是依靠切变进行奥氏体向铁素体地点阵重构,并通过碳原子地扩散进行碳化物地沉淀析出.一般贝氏体转变会形成3 种贝氏体组织:上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体.上贝氏体地形成温度较高,呈羽毛状,性能较差。
下贝氏体地形成温度低,其中铁素体片较细,且是位错亚结构,碳化物地弥散度也大,呈针状,性能优良。
粒状贝氏体地形成温度最高,是由块状铁素体和岛状地富碳奥氏体所组成,性能优良.由不同冷却速率下地低碳贝氏体钢地过冷奥氏体等温转变动力学曲线示意图可知,对于钼钢,V1将发生铁素体转变,V2发生上贝氏体转变,V3发生下贝氏体转变.而对于钼硼钢,其过冷奥氏体等温转变动力学曲线明显右移,表明在较低地冷却速率下可发生贝氏体转变.所以,低碳贝氏体钢必须控制轧制与控制冷却工艺,特别是严格地控制冷却工艺,才能得到细小地贝氏体组织,以保证获得优良性能.(1 西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072；2邯郸钢铁集团公司技术中心,邯郸056000>2低碳贝氏体钢国际研究现状国外学者根据贝氏体相变理论对贝氏体钢进行了大量地研究,设计了不同成分地钢种和生产工艺,形成了不同系列地贝氏体钢,大大推动了贝氏体钢地发展及其应用.20世纪50年代,英国人P.B.Pickering等发明了Mo2B系空冷贝氏体钢.Mo与B地结合可以使钢在相当宽地连续冷却速度范围内获得贝氏体组织.因为生产成本较高,因此该钢种地发展受到一定限制.日本东京钢公司研制了低碳含V贝氏体非调质钢,该钢锻后空冷得到以贝氏体为主及少量铁素体和珠光体地显微组织,其抗拉强度达到800～1000MPa,室温冲击韧性为50J/cm2,而-40℃冲击韧性仍高达40J/cm2.日本新日铁公司在贝氏体非调质钢地研究开发中多添加微合金化元素,这类钢在很宽地冷却速度范围内都可获得贝氏体组织,并可获得更好地低温性能,适合于强度高、韧性好地汽车行走系部件.F.G.Caballelo等在设计高强度贝氏体钢地研究中,设计了Fe20.2C22Si23Mn和Fe20.4C22Si24Ni两种钢成分.研究发现,Fe20.2C22Si23Mn贝氏体钢表现出良好地断裂韧性,强度可以达到1375～1440MPa。
而增加碳含量,即Fe20.4C22Si24Ni成分地贝氏体钢强度可达1500～1840MPa,其断裂韧性稍低,但仍然要高于高强度马氏体钢.这两种钢均需回火处理.美国联邦铁路管理局与Tuskegee大学联合开发地低碳贝氏体钢轨钢,其极限强度、屈服强度、延伸率分别为1500MPa、1100MPa和13%,比相同条件下地珠光体钢性能要高,且具有良好地断裂韧性(KIc=150MPa•m1/2>,其值是相同条件下珠光体钢断裂韧性地115倍.低碳微合金化控轧控冷贝氏体钢研制成功后,受到项目界地注意,逐步得以推广应用.在此基础上发展了超低碳地控轧控冷贝氏体钢(ULCB钢,含碳量小于0.05%>.McEvily于1967年研制出采用Mn、Mo、Ni、Nb合金化地ULCB钢,经热机械控制(TMCP>处理后,屈服强度达到700MPa,且具有良好地低温韧性和焊接性能.日本钢铁公司研制了X70和X80超低碳控轧贝氏体钢,其屈服强度高于500MPa,脆性转变温度(FATT>小于-80℃,它既可以作为低温管线钢,也可作为舰艇系列用钢.DeArDo等开发出ULCB2100型超低碳贝氏体中厚钢板(含碳量低于0.03%>,通过控轧控冷处理和高度合金化实现细晶强化、弥散强化与位错强化地综合作用.该钢种以80%累积变形量进行精轧并随后空冷,其屈服强度可高达700MPa,且FATT可提高到-50℃.巴西学者通过模拟高强低合金贝氏体钢地控轧控冷工艺过程,研究了控轧控冷工艺参数对其微观组织和力学性能地影响,发现轧制后冷却速率与终轧温度是主要地控制工艺参数.波兰学者研究了在热轧、淬火及回火加工条件下超低碳贝氏体钢地微观组织与力学性能,研究表明,可以获得屈服强度大于650MPa、低温冲击性能为200J(213K>地应用于造船、海上石油钻采平台、压力容器及高性能结构部件地超低碳贝氏体钢板.近代工业发展对热轧非调质钢板地性能要求越来越高,除了具有高强度外,还要具有良好地韧性、焊接性能及低地冷脆性.目前世界上许多国家都利用(超>低碳地控轧控冷贝氏体钢生产高寒地区使用地输油、输气管道用钢板、低碳含铌地低合金高强度钢板、高韧性钢板,以及造船板、桥梁钢板、压力容器用钢板等.3国内研究现状国内高强度钢地发展大约比国外落后数十年,目前我国鞍钢、武钢、舞钢、济钢和宝钢等企业均生产过低碳贝氏体钢板.总体上讲,国内钢铁企业基本上是跟踪国外地技术,采用与国外类似地合金化体系,技术上主要采用微合金化和控轧控冷技术.清华大学方鸿生等在研究中发现,Mn在一定含量时,可使过冷奥氏体等温转变曲线上存在明显地上、下C曲线分离,发明了Mn2B系空冷贝氏体钢.他突破了空冷贝氏体钢必须加入Mo、W地传统设计思想,研制出中高碳、中碳、中低碳、低碳Mn2B系列贝氏体钢.西北工业大学康沫狂等通过多年地研究提出了由贝氏体铁素体(即低碳马氏体>和残余奥氏体组成地准(非典型或无碳化物>贝氏体,并成功研制了系列准贝氏体钢.与一般结构钢相比,新型准贝氏体钢具有更好地强韧性配合,其力学性能超过了典型贝氏体钢、调质钢和超高强度钢.山东工业大学李风照等根据贝氏体相变原理,通过合理控制成分和优化冷却制度,并运用细晶强化、弥散强化等主要强韧化机制及其迭加效应,采用微合金变质处理,开发了隐晶或细针状贝氏体地高品质贝氏体或高级贝氏体钢.我国低碳贝氏体钢地控轧控冷研究和应用相对较晚,在20世纪80年代初才开始这方面地工作.武钢于1999年开始试制板厚12～30mm、抗拉强度达到590MPa、685MPa级别地低(超低>碳贝氏体结构板,产品采用铁水预脱硫、RH真空处理工艺降低C含量,增添Mo2B2V2Nb等合金元素,且需热处理.济钢研制开发了一种新型地贝氏体高强钢(C2Si2Mn2Cr系>,其特点是钢中不加入昂贵地Ni、Mo、B等元素,而用少量普通元素V、Mn、Cr合金化,以低廉地合金成本代价就能使钢板TMCP处理后空冷自硬,从而节约大量热处理费用,降低了生产成本和生产难度.攀枝花钢铁公司与清华大学、二汽合作开发地贝氏体微合金非调质钢12Mn2VB代替45调质钢制造汽车前轴,效果良好.宝钢研究了Mn2Mo2Nb2B系超低碳贝氏体钢地钢坯加热、控制轧制、控制冷却、时效处理诸因素与钢力学性能地关系,生产了620MPa、690MPa、780MPa等3个级别地钢板.鞍钢采用控轧控冷工艺试制了HQ590DB超低碳贝氏体钢板.其终轧温度为800～850℃,控制终冷温度为590～630℃,获得铁素体和板条状贝氏体组织,钢板抗拉强度达650～690MPa,屈服强度达490～590MPa,延伸率为20%,并具有良好地成形性能.采用奥氏体再结晶、未再结晶、奥氏体与铁素体两相区三段控轧工艺并配合相应地压下率,舞钢试制成功了低碳贝氏体钢WDB620、DB690及WH70.实践证明,采用合金化与控轧控冷工艺技术是生产强度高、韧性好、可焊性优良且成本低地贝氏体钢板地最好办法.国内对低碳贝氏体钢地研发大部分停留在实验研究阶段,只有个别厂家成功生产出性能优良、成本低廉地低碳贝氏体钢板.(1 西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072；2邯郸钢铁集团公司技术中心,邯郸056000>4低碳贝氏体钢地发展前景4.1市场需求前景高强度低碳贝氏体钢被国际上公认为21世纪钢种,国外在20世纪80年代才开始进行研制.与普通低合金钢相比,该钢种因为碳含量下降,在保证高强度地条件下,仍能保持很高地韧性,并在恶劣环境下能满足焊接性能,其应用范围广泛,可用于石油管线、舰船、大型结构件及海洋设施等方面.近些年,在机械、汽车等行业,非调质钢替代传统地调质钢已经获得了广泛地应用.制造大型贮罐及运输船都采用非调质处理钢和微合金化中厚板钢.汽车工业发达地日本,其非调质钢发展最为活跃,川崎制铁开发出具有耐大气腐蚀性地非调质低碳贝氏体型中厚钢板.空冷贝氏体钢属于非调质钢中地一类.在生产中可将热加工成型工序与热淬火工序合并,空冷自硬,省去了淬火工序,不仅节约了能源,简化了工艺,提高了生产效率,而且可以避免因为淬火引起地变形、开裂及氧化、脱碳等热处理缺陷.空冷贝氏体钢具有良好地综合力学性能,不仅提高了产品地质量,而且延长了产品地使用寿命,应用前景非常广阔.空冷贝氏体钢应用于制造汽车前轴,因为其热加工性能良好,同时因为具有优良地强韧度配合,故可提高前轴地质量及寿命.因此,对汽车前轴这类关键地保安件来说,采用空冷贝氏体钢制造,不仅经济效益显著,而且对保证汽车质量具有重要意义.1998年重汽集团公司与唐山贝氏体钢总厂联合开发了斯太尔汽车前轴用贝氏体钢[24],其性能优良,力学性能可达到:屈服强度≥500MPa,抗拉强度≥900MPa,延伸率≥17%,断面收缩率≥61%.耐磨钢球是广泛用于矿山、冶金、电力、建材和化工等行业地重要易耗件,国内年耗量高达100万吨,国际市场容量在500万吨.目前使用地各种材料不仅成本高,而且因为硬度高、韧性差而使破碎率高.低碳贝氏体耐磨钢球从表面到心部都具有高硬度、高韧性、低破碎率,且工艺简单,低成本,生产效率高.低碳贝氏体钢还可应用于制作塑料模具、模块、贝氏体钢弹簧、建筑用高强度钢筋、铁路道岔、油田用抽油杆和作为项目结构及标准件用钢等.总之,低碳贝氏体钢种地研制与开发越来越引起材料界和工业行业地极大兴趣.目前国内各特殊钢厂都相继研制开发出一系列低碳贝氏体钢.低碳贝氏体钢地应用也正在不断深入国内各工业行业,所产生地经济效益也日益得到人们地认可.4.2邯钢品种结构发展方向随着国际、国内经济地飞速发展和我国产业结构地调整,国内外钢材市场消费发生了较大地变化,其中低合金高强度钢地市场需求增加幅度越来越大.目前,邯钢中板生产线已能大量生产普碳钢、Q345,也能生产少量地船板、容器板、锅炉板等系列产品,并取得了良好地技术经济指标,但生产低合金高强度钢板地品种较为单一.《邯钢“十一五”钢材品种生产及科技发展规划》指出邯钢中长期钢材品种地发展方向和目标:到2007年板带比由50%提升至80%,板带材以建筑、造船、项目机械用热轧中厚钢板和板卷,汽车、家电、集装箱用薄板系列为主体地品种结构。