案例描述
新型Mn系贝氏体钢作为我国自主创新的科技成果被清华大学列为十个重点推广项目之一。近年来,贝氏体钢研究及推广中心在与攀枝花钢铁公司、东风汽车公司、济南钢铁集团公司、宝鸡桥梁厂、上海宝钢集团五钢公司等建立了不同形式的合作关系的基础上,又发展了与包头钢铁公司、北京铁路局、北京特冶公司、上海宝钢集团公司、天津钢管公司、天铁集团、中国第二重型机器集团公司等的合作关系。贝氏体钢技术有了重要进展,推广应用成效显著。
1.执行国家“973”、“863”项目
执行国家“973”项目《新代钢铁材料重大基础研究》中的课题“1500MPa级经济型合金结构钢”的研究工作中,针对1500MPa级低合金高强度钢存在的问题,在清华大学贝氏体钢研究中心多年研究。
工作积累的基础上,拓宽思路,采用膜状残余奥氏体作为不可逆氢陷阱,提高钢的延迟断裂抗力,研制成功了1500MPa级无碳化物贝氏体/马氏体复相钢,该钢的具有较高的强韧性,较高的延迟断裂抗力和疲劳抗力,这类钢已由上海宝钢集团五钢公司投入工业生产(上钢五厂牌号B149)制造M56×1440m的14.9级大型高强度螺栓,用于香港9#码头建设。
“863”课题《高性能低成本100MPa级特种非调质中厚板研制》的研究工作已经圆满完成
“973”项目《提高钢铁质量和使用寿命的冶金学基础研究》的《长寿命贝/马复相高强高韧钢的研究》课题圆满完成。
2.高强高韧高耐磨固体物料输送无缝钢管研制取得成功
与北京华清博大应用科技有限公司合作,在天津钢管公司工业试制强度为1500MPa级的耐磨无缝钢管,用于输送固体物料。钢管轧制后在空气中冷却,未经任何热处理,性能达到:HRC45,万吨,是常规钢管输送量的3倍。
3.高强高韧重型钢轨在包头钢铁公司工业试制取得初步成功
为适应我国迅速发展的经济建设需要,我国的铁路建设以史无前例的步伐前进,连续的提速就是其中一个重要的标志,在提速的同时大幅度增加轴重,即增加货运能力的改造也在同时进行。铁路高速重载对于钢轨提出了更高的要求,首先钢轨必须大幅度增加强度和韧性,此外还需要钢轨具有良好的可焊接性,从而可以实现无缝线路。目前我国的高强重型钢轨PD3等的强度等级是1100MPa左右,而且这些钢轨还需要复杂的热处理。贝氏体钢研究及推广中心在多年研究及应用工作的基础上,针对包头钢铁公司的生产条件对1250MPa级的高强高韧重型钢轨进行科学细致的研究,终于在包钢现有条件下,仅经过轧制后在冷床上空冷就得到了高强高韧重型钢轨,无须任何热处理,其性能达到:σ0.2-1000MPa,δ5~12%,,aku-60J/cm2。与北京铁路局、北京特冾公司等合作,将该钢轨钢用于全贝氏体钢辙叉的制造,目前全贝氏体钢辙叉已经在大秦、丰沙、石太等工作条件恶劣的线路铺设,运行良好。
4.贝氏体钢在国防工业中的应用
贝氏体钢成功地应用于海76预制破片弹弹体材料,经过实弹爆破试验,取得良好的效果,目前产品已定型,正在进行批量生产。
5.新型可焊接高强高韧铁路辙叉已批量生产新型高强高韧铁路辙叉应用于京广、大秦、丰沙、石太等铁路,尤其在大秦线运行运量超过4亿吨。该项目2008年通过铁道部鉴定。
6.汽车锻件用非调质贝氏体钢
汽车锻件用非调质贝氏体钢12Mn2VB的研究开发工作已经有20多年的历史。目前这类钢在我国几个重要的汽车制造企业得到广泛应用。以东风汽车公司为例,到现在共有15种前桥全部采用贝氏体钢制造,目前已经装车百万余辆。
7.开展了超高强钢筋的研究开发工作
为满足大型工程建设需要、提高工程安全性的高强度钢筋研发,具有节约资源、改善建筑物结构、节约工程投资、提高建筑结构安全度等的战略性价值与意义。清华大学贝氏体钢研究及推广中心与天津天铁集团第二轧钢厂、北京冶金建筑研究院合作研制出屈服强度930MPa、1080MPa的经济型精轧螺纹钢筋,应用于大型建筑、桥梁及混凝土构件。
8.贝氏体钢耐磨铸件技术和产品在最近几年得到迅速发展
大同煤矿集团中央机厂特种钢厂,已经作为贝氏体钢研究及推广中心的一个中试基地,与我中心保持密切和良好的关系。贝氏体钢研究和推广中心的新思路和新的实验室成果到该厂进行生产试验,其中很多转化为产品。该厂目前已经成为大同煤矿和陕西山西地区耐磨铸件的重要生产基地。
9.贝氏体钢在石油管线运输上的应用
能源问题日益突出,开发利用海洋石油资源越来越被重视,海洋石油管线用钢的需求也在逐年增加。目前我中心与意大利达尔明( DALMINE)无缝钢管厂展开合作,研制X60-X70厚壁(50mm)无缝钢管用于深海或海底石油管线。
