耐候鋼、鋼筋、非調(diào)鋼

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1、第4章微合金化技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀微合金化鋼技術(shù)發(fā)展歷程20世紀(jì)60～70年代－－微合金化鋼的理論和技術(shù)取得重要進(jìn)展的時(shí)期。將Hall-Petch關(guān)系式應(yīng)用于描述低碳鋼和微合金鋼的強(qiáng)度與晶粒尺寸的關(guān)系，明確提出了晶粒細(xì)化不僅可有效提高鋼的強(qiáng)度而且還可提高鋼的韌性，特別是改善鋼的韌脆轉(zhuǎn)折溫度。觀測到含鈮鋼的屈服強(qiáng)度與晶粒尺寸關(guān)系明顯偏離傳統(tǒng)的Hall-Petch關(guān)系，并由此發(fā)現(xiàn)在鐵素體中沉淀析出了非常微細(xì)的碳化鈮、氮化鈮或碳氮化鈮沉淀相導(dǎo)致附加強(qiáng)化。這一期間的重要研究進(jìn)展包括：第二相阻止晶粒粗化原理的提出及微合金碳氮化物用于控制奧氏體晶粒；微合金碳氮化物在奧氏體中的固溶度積公式及微

2、合金元素的溶解與微合金碳氮化物的沉淀規(guī)律；稀溶體中第二相的Osterwald熟化過程及微合金碳氮化物的粗化規(guī)律；微合金化元素對(duì)形變奧氏體再結(jié)晶行為的影響；微合金化鋼的控軋控冷技術(shù)；微合金化鋼中夾雜物對(duì)性能的影響規(guī)律和夾雜物改性控制技術(shù)；微合金化鋼中滲碳體或珠光體對(duì)性能的影響規(guī)律及低珠光體鋼和針狀鐵素體鋼的研制開發(fā)；微合金化鋼的組織--性能關(guān)系式與微合金化鋼設(shè)計(jì)。20世紀(jì)80年代后是微合金化鋼的迅速發(fā)展時(shí)期，這一時(shí)期的主要工作有：復(fù)合微合金化原理；微合金碳氮化物的沉淀析出次序；高等級(jí)石油管線鋼的研發(fā)；微鈦處理奧氏體晶粒尺寸的原理及其普遍應(yīng)用；微合金碳氮化物在鐵素體中的固溶度積公

3、式及其在鐵素體中沉淀析出強(qiáng)化原理；微合金化奧氏體的形變熱處理原理及控制軋制技術(shù)，特別是控制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶軋制技術(shù)的廣泛應(yīng)用；微合金化鋼連鑄連軋生產(chǎn)技術(shù)；微合金化原理的系統(tǒng)理論；鋼鐵基體組織的超細(xì)化技術(shù)與超細(xì)晶粒鋼的研發(fā)；無珠光體鋼乃至無間隙原子鋼(IFSteels)的研發(fā)，特別是在汽車用鋼方面的生產(chǎn)應(yīng)用；形變誘導(dǎo)鐵素體相變(DIFT)技術(shù)；短流程緊湊生產(chǎn)(TSCR)微合金鋼技術(shù)；高潔凈度微合金化鋼等。國外進(jìn)展及其發(fā)展趨勢：(1)微合金化技術(shù)的應(yīng)用，以晶粒細(xì)化強(qiáng)化最為重要。晶粒細(xì)化和碳氮化物析出是微合金化鋼強(qiáng)韌化的基礎(chǔ)。鋼的組織和性能的關(guān)系以及以晶粒尺寸為主導(dǎo)的強(qiáng)度表達(dá)式，僅適于常

4、規(guī)軋制的鐵素體－珠光體類型組織。正試圖探討涵蓋微珠光體、針狀鐵素體、超低碳貝氏體等組織類型、以碳氮化物析出等諸參數(shù)為主導(dǎo)的強(qiáng)度表達(dá)式。(2)熱機(jī)械處理(TMCP)的出發(fā)點(diǎn)在奧氏體調(diào)節(jié)，歸宿于γ→α的富化生核。由此把控制軋制歸納為高溫再結(jié)晶控軋和正?；剀垉深?。第一類控軋鋼的微合金化設(shè)計(jì)，主要基于對(duì)再結(jié)晶的延緩力和再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力的影響因素的考察，主要由形變誘導(dǎo)機(jī)制進(jìn)行的第二類控軋鋼的合金設(shè)計(jì)，構(gòu)成TMCP工藝物理冶金的核心。(3)生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化對(duì)鋼的性能的影響集中體現(xiàn)在鋼的精煉、連鑄及軋后的控制冷卻，亦即鋼的潔凈化、鑄坯結(jié)構(gòu)及精細(xì)組織、最終的相變動(dòng)力學(xué)三者建立起了新的微

5、合金化鋼強(qiáng)韌化理論。(4)復(fù)合微合金化得到了廣泛的應(yīng)用。近10年來開發(fā)了高溫塑性連鑄鋼、大線能量焊接無裂紋鋼、深沖冷成形鋼、烘烤硬化鋼、抗硫化氫應(yīng)力腐蝕鋼、無時(shí)效傾向橋梁鋼、低屈強(qiáng)比抗震鋼等一系列鋼材新品種，在鋼的性能高級(jí)化方面獲得了極大的進(jìn)步。(5)已成功開拓了鈮在低碳建筑材料中的應(yīng)用，在中碳鍛鋼和高碳線材中的應(yīng)用，以及在合金鋼和高合金鋼中的應(yīng)用。第5章　耐候鋼耐候鋼(weatheringsteel)又稱耐大氣腐蝕鋼(atmosphericcorrosionresistantsteel)，屬于低合金高強(qiáng)度鋼(抗拉強(qiáng)度在400MPa以上)，在大氣環(huán)境中具有良好耐腐蝕性能(是普

6、通碳鋼的2～8倍)，還具有優(yōu)良的力學(xué)、焊接等使用性能，廣泛用于鐵路車輛、橋梁、船舶、汽車、鍋爐、建筑等。耐候鋼性能的首要要求是良好的耐大氣腐蝕性，除此之外還應(yīng)有足夠高的強(qiáng)度、塑性和韌性、良好的強(qiáng)韌性結(jié)合，同時(shí)根據(jù)使用條件及加工的差異，對(duì)其成形性、耐磨性、焊接性等都有不同的要求。美國耐候鋼使用較多的是Cu-P-Ni-Cr系；日本的耐候鋼屬于Mn-Cu-Cr-Ni系，有時(shí)也加入Mo、V、Nb等微量合金元素；法國以銅為主、添加Mo、V元素；瑞典和俄羅斯的耐候鋼則是以Cu-Cr-Ni系為主。我國耐候鋼有兩大主要系列：Cu-P-RE系和Cu-P-Ni-Cr系，典型鋼種如09MnCuPT

7、i、09CuPTiRE、09CuPCrNi、09CuPVRE等。這些鋼以Cu、P為主并加入了稀土元素和V、Ti、Nb等元素。耐候鋼的合金化鋼鐵材料大氣暴露試驗(yàn)結(jié)果表明，銅和磷對(duì)耐大氣腐蝕有顯著效果，隨后發(fā)現(xiàn)鋼中Cu、P、Ni、Cr元素適量的組合，可獲得優(yōu)良的耐大氣腐蝕性能。耐候鋼中的合金元素主要有兩個(gè)作用，一是確保鋼具有良好的耐大氣腐蝕性能，二是提高鋼的強(qiáng)度和韌性，滿足使用上對(duì)力學(xué)性能的要求。耐候鋼中主要的合金元素包括Cu、P、RE以及Ti、Nb、V等微合金化元素。銅銅是耐大氣腐蝕鋼中對(duì)提高耐大氣腐蝕性