文档介绍：TMCP钢在不同领域的应用
TMCP钢最初是应用于造船业,后来扩大到所有使用厚钢板的领域。TMCP钢的应用范围之所以如此扩大是因为TMCP钢所具有的特性,它不仅能满足用户的要求,而且还由于对TMCP技术和支持该技术的各种技术要素进行了不懈的开发,因此它能满足厚板的各种利用领域的不同要求,从而自然就使TMCP钢的使用可能性和应用范围扩大了。
1造船用钢板
TMCP钢首先在造船领域迅速扩大应用。TMCP钢的出现还促进了高强度钢(HT)的扩大应用。从大型油船中HT钢的使用量变化来看,随着TMCP钢的出现,HT钢的使用量已由原来的20~30%提高到60~70%,而且甚至还使用了屈服点为390MPa级的钢。由于提高了HT的使用比例和采用高屈服点的钢,因此能大幅度减轻船舶的自重和节能,为提高经济效益和环保做出了很大的贡献。
另外,从提高运送效率的观点来看,集装箱船的大型化也取得了显著的发展。最近,装载量超过6000个集装箱的大型集装箱船已应用于实际。其船体的船舷外板和舱口挡板等重要构件使用了板厚超过60mm、屈服点为390MPa级的钢,并能进行350~450kJ/cm的超大线能量焊接。以TMCP为基础,通过和防止焊接热影响区(HAZ)显微组织粗大化技术的组合,对船体用钢进行了进一步的开发。
另一方面,世界各地经常发生船舶大量原油流出事故和船舶触礁沉没事故,从安全方面来看,对船舶发生事故的关注越来越高。对此,为提高船体构造的安全性和可靠性,开发了高强度钢。为解决用户在钢板切割和焊接等施工时发生钢板变形的问题,开发了控制残留应力的钢板。由于采用完全的温度分布控制来使残留应力均匀化很困难,因此开发了低残留应力型TMCP钢板,它是从硬件(采用强力矫直机进行矫直)和软件两方面对TMCP工序中发生的残留应力进行综合控制的。
2海洋结构件用钢板
近年来,海底能源资源的开发地点正在向深海域、北海北部和北极海等寒冷海域推移。海洋结构件的建造也随之大型化,同时它们所处的环境也非常严酷,因此使用钢材的厚度也变得更厚、韧性更高。而且,使用钢材的屈服强度由屈服点355MPa级向420MPa级发展,尤其是最近还使用了屈服点500MPa级的钢。为进一步提高海洋结构件用钢板安全可靠性,作为破坏韧性的评价值,使用了接头部的CTOD值(CrackTipOpeningDisplacement:裂纹尖端开口位移),例如要求在-10℃。为适应这种要求,必须应用TMCP技术,而且,还开发了利用控制脱氧的高HAZ韧性钢。
3建筑和桥梁用钢板
在经历了阪神大地震的教训后,在对钢板焊接部的韧性要求进一步的提高的同时,对建筑物的大型化(高层化和大空间化)所需的厚钢板和大线能量焊接的要求也越来越高。作为与之相反要求相对应的钢材,TMCP钢被广泛采用。最近,还开发了利用微细氧化物、氮化物和硼等能应用于高HAZ的大线能量焊接用钢。
另外,日本是多地震之国,从抗震性的观点来看,高层建筑物一般使用高强度低屈服比钢,它是利用钢材的塑性变形能能够吸收地震的能量。为达到低屈服比,必须控制软质铁素体的百分率及其粒度。在生产高强度低屈服比钢时,有轧制后缓慢控制冷却的方法和将冷却开始温度控制在Ar3点以下的方法等,它们都充分利用了TMCP技术。
在桥梁领域,随着钢桥合理化设计