【正文】 ? 同時(shí)，新一代鋼鐵材料具有高耐磨性，這一點(diǎn)在京滬、京廣鐵路道岔得到應(yīng)用并驗(yàn)證；該材料具有的耐延遲斷裂性已在香港九號(hào)碼頭棧橋大型螺栓使用得以證明。該課題組現(xiàn)在正在做。 ?在 長(zhǎng)型材 方面，首鋼、唐鋼、淮鋼在該理論指導(dǎo)下試軋 Ⅲ 級(jí)螺紋鋼，已被高層建筑采用，取得滿意效果。由于新一代鋼鐵材料比普通鋼材使用合金元素的減少和軋制溫度的降低，使 噸鋼成本降低 50元～ 150元 。 ?該材料 用于汽車鋼板 ，使車身超輕，強(qiáng)度提高80％，自重下降 25％； 用于鐵路 ，鐵軌自重減少 10％ ~25％，稱為瘦身工程； 用于建筑 ，在不使用合金元素的情況下達(dá)到三級(jí)即 400M Pa建筑用鋼強(qiáng)度，如果少用合金元素可達(dá)到四級(jí)即500M Pa建筑用鋼強(qiáng)度； 用于機(jī)械制造 ，具有抗延遲斷裂、高疲勞壽命（ 108壽命）的特點(diǎn)，是高強(qiáng)（ 1300MPa）合金結(jié)構(gòu)鋼。 ? 大連鋼廠生產(chǎn)的 1300MPa級(jí)、上鋼五廠生產(chǎn)的1500MPa級(jí)合金結(jié)構(gòu)鋼，武鋼、本鋼試生產(chǎn)的高強(qiáng)度耐候鋼，也進(jìn)入試驗(yàn)、試用乃至實(shí)用階段，帶來(lái)良好效益。 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 新一代鋼鐵材料 ? 例如寶鋼試制的上千噸 400MPa級(jí)碳素鋼板，替代低合金鋼，用于一汽載重汽車底盤橫梁，沖壓性能良好；每噸降低費(fèi)用 200~300元，同時(shí)降低能耗，減輕了汽車自重；已于今年簽定批量供貨合同。 新一代鋼鐵材料 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 ? 通過(guò)新型 變形誘導(dǎo)鐵素體相變 （ DIFT）技術(shù)和低溫軋制技術(shù)，在淮陰鋼鐵公司棒線材生產(chǎn)線上使碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼筋的屈服強(qiáng)度超過(guò) 400MPa。 ?這不同于以往“增加鋼材合金含量，改進(jìn)熱處理制度”的傳統(tǒng)方法，可節(jié)約資源、能源，降低生產(chǎn)成本，有利于循環(huán)使用，有利于環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展的方針。 ?涉及的品種有：螺紋鋼、薄板、中厚板、薄板坯、特殊鋼等。 ? 如果將其強(qiáng)度或壽命提高一倍，取代目前工藝水平中的 50％，預(yù)計(jì)每年可節(jié)省 2250多萬(wàn)噸鋼材，直接經(jīng)濟(jì)效益 562億元；其它節(jié)省鋼廠、礦山基建投資及運(yùn)輸費(fèi)用，降低生產(chǎn)能耗和生態(tài)環(huán)境損害所帶來(lái)的間接效益就更加可觀。 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 新一代鋼鐵材料 ? 以上三類鋼材在我國(guó)鋼鐵總產(chǎn)量中占 60%以上，如果按年產(chǎn)量 2億噸來(lái)算的話，這些鋼材的產(chǎn)量就超過(guò)了 1億噸。 新一代鋼鐵材料 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 ?國(guó)內(nèi)最新研究開發(fā)的“新一代鋼鐵材料”分為三類。在具體的研究課題上，和日本、韓國(guó)略有差別，考慮到我國(guó)的基本國(guó)情：尚處于工業(yè)化、城市化的建設(shè)時(shí)期，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方興未艾，對(duì)建筑用鋼鐵材料的需求就相對(duì)多一些，應(yīng)重視研究這類建筑用鋼材（ 400MPa級(jí)的建筑用鋼）。 ? 2023年歐盟啟動(dòng)了有意大利、英國(guó)、德國(guó)和比利時(shí)等國(guó)參與的 超細(xì)晶粒鋼開發(fā) 計(jì)劃，2023年美國(guó)在鋼鐵研究指南中公布了兩個(gè)超級(jí)鋼開發(fā)項(xiàng)目。主要研究開發(fā) 800MPa級(jí)易焊接的鐵素體 珠光體型低合金鋼、耐延遲破壞和疲勞破壞的 1500MPa級(jí)超高強(qiáng)度鋼、超臨界壓力發(fā)電設(shè)備用鐵素體耐熱鋼和海濱地區(qū)用合金結(jié)構(gòu)鋼及高氮不銹鋼等。 ?重視制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES）的建設(shè)，迅速推進(jìn)鋼鐵業(yè)的信息化建設(shè)和管理技術(shù)的發(fā)展，從而使我國(guó)能早日實(shí)現(xiàn) 從“鋼鐵大國(guó)”向“鋼鐵強(qiáng)國(guó)”的跨越 。在鋼鐵總量增加、高需求基本建設(shè)用長(zhǎng)型材增加時(shí)，板帶比和板管比應(yīng)相應(yīng)地增長(zhǎng)。按照“節(jié)約，回收，再利用”原則，突破冶金資源和冶金環(huán)保這一新的制約矛盾，開發(fā)性能更好、壽命更長(zhǎng)、性能價(jià)格比更高的先進(jìn)鋼鐵結(jié)構(gòu)材料勢(shì)在必行。所有這些問(wèn)題給鋼鐵業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此，依靠科技進(jìn)步不斷提高鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量，按照“ 節(jié)約、回收和再利用 ”的原則，開發(fā)質(zhì)量更高、性能更好、壽命更長(zhǎng)和性能價(jià)格比更高的先進(jìn)鋼鐵結(jié)構(gòu)材料，比任何時(shí)候都顯得緊迫和必要。 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 新一代鋼鐵材料 ?需求 ?鋼鐵業(yè)的快速發(fā)展也引發(fā)了“ 資源、能源和環(huán)境 ”方面的問(wèn)題。我國(guó)鋼產(chǎn)量在由 2023年的 增至 2023年的 ，鋼材價(jià)格一路攀升，效益得到明顯改善。受西方經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的影響，全球鋼材需求日趨強(qiáng)勁。在此期間，鋼鐵業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，新工藝、新技術(shù)、新品種和新裝備大量涌現(xiàn)?？梢哉f(shuō)，鋼鐵作為結(jié)構(gòu)材料的主導(dǎo)地位仍然是不可替代的。 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 ?所謂“ 新一代鋼鐵材料 ”就是使用現(xiàn)有的設(shè)備（或略加改造），用一種便宜的辦法（不是加入合金元素，增加成本的辦法），也不是大變形量，低溫扎制的辦法），在比較高的溫度下扎制鋼材，在扎制過(guò)程鋼材產(chǎn)生相變，“形變誘導(dǎo)鐵素體相變”，通過(guò)改變鋼材物理性能和顯微組織，得到超細(xì)顯微組織，提高鋼材的力學(xué)性能，也就是在性能價(jià)格比提高和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的情況下，保持鋼材韌性和塑性的同時(shí)，把現(xiàn)在鋼材的強(qiáng)度提高一倍，使用壽命提高一倍，從而得到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 ?典型的 209級(jí)潛艇采用單殼體結(jié)構(gòu)，艇體為優(yōu)質(zhì) HY80鋼 ，安全潛深可達(dá) 300米，水下最大航速 23節(jié)，主要武器是 8具533mm魚雷發(fā)射管，攜帶魚雷 14枚，部分型號(hào)還有發(fā)射“捕鯨叉”反艦導(dǎo)彈的能力。 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 ? 209級(jí)潛艇是德國(guó)專為出口建造的，但正是該級(jí)潛艇為德國(guó)戰(zhàn)后潛艇樹立了赫赫豐碑，以其出色的性能創(chuàng)造了常規(guī)潛艇出口數(shù)量最多，使用國(guó)家最多的兩項(xiàng)世界紀(jì)錄，成為世界市場(chǎng)上的“名牌產(chǎn)品”。 ?HY130鋼是 σs=883MPa的韌性優(yōu)良的低碳調(diào)質(zhì)鋼，主要用于海洋和宇航等重要結(jié)構(gòu)。 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 ?HY80鋼是美國(guó) σs=540~687MPa的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼，低溫下有高的韌性與防爆性能，用于制造潛艇這類的耐壓外殼。 ?日本的 HT80型的 Welten80C類似 T1鋼，但不含 Ni和 V，故抗應(yīng)力腐蝕能力高，在日本用來(lái)制造 30℃ 的大型球形貯罐。 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 ?其合金化特點(diǎn)是： ①把 C含量限制在 ％以下，這樣可以保證優(yōu)良的焊接性與低溫韌性； ②為了保證最低限度的淬透性，復(fù)合地加入少量 Mn、 Ni、 Cr、 Mo、 B等元素； ③少量的 V提高了鋼的回火穩(wěn)定性，使焊接時(shí)的熱影響區(qū)變窄； ④加入少量的 Cu是為了提高鋼的抗大氣腐蝕能力。 ?美國(guó)最具有代表性的這類鋼是 T1鋼。 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 ?低碳調(diào)質(zhì)鋼 的合金化設(shè)計(jì)原則與鐵素體－珠光體型熱軋和正火鋼不一樣。 ?這類鋼一般在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下供貨。 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 ?其典型的化學(xué)成分范圍是： ?w(C)=%~%， ?w(Mn)=%~%， ?w(Si)=%~%， ?w(Mo)=%~%， ?w(Cr)=%~%，以及微合金元素 V等。當(dāng)鋼長(zhǎng)時(shí)間在 A+F兩相區(qū)內(nèi)退火時(shí)， 鋼中的合金元素將在奧氏體和鐵素體之間重新分配 ，其中奧氏體形成元素碳、錳等將富集于奧氏體中，這樣就提高了奧氏體的穩(wěn)定性，從而抑制了珠光體的轉(zhuǎn)變，保證鋼中的奧氏體在空冷條件下得到馬氏體。并且它們?cè)诤辖鸹弦灿忻黠@的區(qū)別。 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 連續(xù)的應(yīng)力 應(yīng)變曲線，低的屈服應(yīng)力，高的應(yīng)變硬化速率和優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度與塑性配合 ?生產(chǎn)工藝及類型 ?由于 雙相組織既可以通過(guò)亞臨界溫度范圍內(nèi)的退火獲得，也可以通過(guò)熱軋后的控制冷卻來(lái)獲得 。 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 ?性能特點(diǎn) ?具有較低的屈服強(qiáng)度，且是連續(xù)屈服；同時(shí)在屈服發(fā)生以后，鐵素體中的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)互相纏結(jié)，因而繼續(xù)塑性變形所需應(yīng)力迅速增加，表現(xiàn)為高的應(yīng)變硬化速率。 低碳貝氏體型鋼、針狀鐵素體型鋼及鐵素體 馬氏體雙相鋼 Chapter 2 工程構(gòu)件用合金結(jié)構(gòu)鋼 ?顯微組織