文档介绍：铌在舞钢建筑结构用宽厚钢板中的应用
 1前言
宽厚钢板作为造船、桥梁、管线等行业的主要钢材早在多年以前就被人们认识和了解,近年来又被普遍用于建筑结构、电站锅炉、海洋平台、工程机械和石油化工等特殊领域,以高强度、高韧性、低屈强比、抗层状撕裂、高耐磨性、耐候性等优势被世人认可。尤其是含Nb钢为代表的微合金技术和TMCP轧制工艺的广泛使用,使宽厚钢板的适用性更强,应用范围更广。多年来,舞钢利用铌微合金化技术,开发生产了一大批高技术含量、高附加值产品,其中屈服强度235~460MPa系列建筑结构用宽厚板,具有其它钢级和品种无法可比的优越性,在北京奥运场馆建设中得到广泛应用。
2 舞钢含Nb钢和微合金化现状
舞钢积极采用铌微合金化技术,利用铌显著的细化晶粒、推迟再结晶、降低铁素体韧脆转变温度和析出强化的作用,开发生产了大量性能优越、用途重要的宽厚钢板,典型产品有: 采用TMCP工艺生产“西气东输”用针状铁素体X70管线钢,采用非调质工艺生产 “西电东送”压力钢管用CF型低碳贝氏体钢,采用调质工艺生产屈服强度590~960MPa级工程机械用超高强度钢,采用Nb-Ti复合技术生产的S355N、A709 HPS485W新型桥梁钢和BB503、BB41BF高炉炉壳用钢,采用Nb-V复合强化生产的屈服强度390~460MPa级建筑结构用钢和其它低合金高强度钢等。采用铌微合金化技术丰富了舞钢的宽厚板产品种类,也显著提高了舞钢产品的实物质量和市场竞争能力。
舞钢铌微合金化品种主要有桥梁及港口机械用钢、造船及海洋平台用钢、高层建筑用钢、工程机械用钢、管线钢、锅炉及容器用钢、高炉炉壳用钢、低合金高强度钢、压力钢管用钢、抗层状撕裂钢等(见图1、图2)。从2005年元月到2008年8月共生产含Nb钢245万t,%,2005年、2006年、2007年、2008年1~8月分别消费Fe-Nb 266t、270t、374t、388t,, kg,在。
舞钢铌微合金化采用铌、铌钒复合、铌钛复合、铌钒钛复合4种形式。铌是最重要的微合金化元素,单加铌是抗拉强度500MPa级控轧钢的首选,由于Nb(C,N)析出相作用,原奥氏体晶粒会更细小,从而导致更细小的再结晶晶粒的形成,获得高强度和高韧性的理想结合。
铌钛复合能够最大限度地发挥铌的作用,同时Ti形成高温下稳定的氮化物,可在热加工前的再加热过程以及焊缝中,尤其是紧靠焊缝熔融边界的热影响区(HAZ)中,抑制奥氏体的晶粒长大,从而改善焊接HAZ的韧性,适应大焊接热输入工艺的需要。另外,由于形成的TiN消除了钢中的自由N,对钢的时效性能的提高也是很有益的,此时铌以碳化物的形式存在,而不形成碳氮化物,在同样的加热温度下可以溶解更多的铌,提高了铌的作用,并改善了连铸坯的表面质量。
铌钒复合通常应用于正火型低合金高强度钢和TMCP工艺生产屈服强度390~500MPa级别的板材,因为正火型厚板单加Nb难以达到所要求的强度,需要添加少量的钒,其韧性主要由Nb的含量和TMCP工艺所决定,V对强度的贡献是通过V(C,N)的析出强化实现的,且对韧性没有造成明显