2015年我國合金鋼行業發展趨勢分析

　　據合金鋼行業發展了解，世華財訊現代低合金鋼研發取得了較大進展，微合金化鋼基礎研究取得新成就，工藝技術有了進步，低合金鋼合金設計方面有了新的觀點。現對2015年我國合金鋼行業發展趨勢分析。

　　自20世紀70年代以來，世界範圍內低合金高強度鋼的發展進入了一個全新時期，以控制軋制技術和微合金化的冶金學為基礎，形成了現代低合金高強度鋼即微合金化鋼的新概念。進入80年代，一個涉及廣泛工業領域和專用材料門類的品種開發，藉助於冶金工藝技術方面的成就達到了頂峰。在鋼的化學成分—工藝—組織—性能的四位一體的關係中，第一次突出了鋼的組織和微觀精細結構的主導地位，也表明低合金鋼的基礎研究已趨於成熟，並正以前所未有的新的概念進行合金設計。

　　低合金鋼的現代進展主要表現在以下幾個方面：微合金化鋼基礎研究的新成就。對微合金化元素，尤其是Nb、V、Ti、及 Al的溶解——析出行為的研究取得顯著的成果，這些元素的碳化物和氮化物的形成及其數量、尺寸、分布取決於冷卻過程的形變溫度和形變量，而加熱過程中碳、氮化物的存在及其特性表現在回火的二次硬化、正火的晶粒重結晶細化、焊接熱循環作用下晶粒尺寸的控制3個主要方面。

　　重視含Nb微合金化鋼、Nb-V和Nb-Ti複合微合金鋼的開發，據統計幾乎占有1985至2004年間新開發鋼材品種的51.3%和微合金化鋼總產量的41.5%。近幾年注意到了微量Ti(≤0.015%)十分有益的作用，Ti的微處理不僅改變鋼中硫化物的形態，而且TiO2或Ti2O3成為奧氏體晶粒內鐵素體晶粒生核的質點，Nb-Ti複合微合金化構成超深沖汽車板IF鋼的冶金基礎，還顯著改善了Nb鋼連鑄的裂紋敏感性。

　　合金鋼市場調查報告顯示，對低碳鋼強化的Hall-Petch關係式進行了系統總結，對加速冷卻原理做了更深入的研究。人們十分有興趣採用分階段加速冷卻工藝，前期加速冷卻用於抑制鐵素體轉變，後期加速冷卻目的在於控制中、低溫產物的晶粒尺寸和精細結構的組成，從而達到在較寬範圍內調整鋼的強度和強度/韌性匹配。350MPa級高強度鋼：微合金化+熱機械處理，機制為晶粒細化+析出強化。500MPa級高強度鋼：鐵素體+貝氏體、馬氏體，強化機制為晶粒細化、並晶界強化和位錯強化。700MPa級高強度鋼：超低碳貝氏體組織，機制為相變強化+析出強化。

　　工藝技術的進步。頂底復吹轉爐冶煉，鋼的碳含量可控制在 0.02%至0.03%，精煉的應用可生產出碳含量在0.002%至0.003%，雜質含量達到<0.001%S、<0.003%P、<0.003%N、<10×10-6O和<1×10-6H的潔淨鋼。連鑄的成功經驗是低的過熱度、緩流澆注和適宜的二次冷卻，採用低頻率、高質量的電磁攪拌，可以得到均勻的等軸的凝固區。在再結晶控軋的基礎上，應變誘導相變和析出的非再結晶控軋，以及(γ+α)兩相區形變，已成為目前控軋厚鋼板生產主要方向。薄板坯連鑄連軋流程和薄帶連鑄工藝的實用化，使低合金鋼生產進入了又一個新境界。

　　低合金鋼合金設計新觀點。首先是鋼的低碳化和超低碳趨勢，例如20世紀60年代X60級管線鋼碳含量為0.19%，70年代為 0.10%，80年代即使是X70和X80級管線鋼，碳含量則降至0.03%以下。根據微合金化元素在鋼中的基本作用和次生作用，提出了「奧氏體調節」的概念，有意識地控制加入微合金化元素，使鋼適於一定的熱機械處理工藝，以發展新的性能更好的鋼種。傳統控制軋制的合金設計：微合金化的重要目的是提高再結晶停止溫度，利用非再結晶區的形變誘導相變和析出，Nb是最理想的微合金化元素。較高Nb含量的設計(>0.08%)，可使再結晶溫度提高到 1,000至1,02攝氏度，在較高溫度下實現非再結晶區控軋，稱之為HT。再結晶控制軋制的合金設計：它的目的是儘量降低再結晶停止溫度，並形成阻礙晶粒粗化的系統。其中一種辦法是以TiN為晶粒粗化阻止劑，以V(CN)作為鐵素體強化，另一種方案是Nb-Mo的微合金化，具有較寬闊的可以加工的窗口。有利於實現相變組織強化。

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