文档介绍：# 34 # 材料开发与应用 2006 年 4 月
综述
文章编号: 1003- 1545( 2006) 02- 0034- 04
超低碳贝氏体钢及其在舰船上的应用
赵路遇
( 洛阳船舶材料研究所, 河南洛阳 471039)
摘要: 阐述了超低碳贝氏体钢的产生原因, 介绍了超低碳贝氏体钢国、内外的研究和发展现状; 分析了超低碳
贝氏体钢在合金成分设计、组织和焊接性方面的特点, 并对超低碳贝氏体钢在舰船上的应用前景进行了展望。
关键词: 超低碳贝氏体钢; 焊接性; 成分; 组织
中图分类号: T G142. 2 文献标识码: B
超低碳贝氏体钢( ULCB) 是 20 世纪 80 年代杂质含量、高洁净化钢液以及超细化晶粒等得以
发展起来的高强度、高韧性、焊接性能优良的新钢实现, 大幅度提高了贝氏体钢的综合性能, 从而超
种, 由于具有极佳的焊接性, 且能很好地解决性低碳贝氏体钢就在大生产规模上发展起来了。
能、成本、利润和能源之间的矛盾, 在国际上被称国际上超低碳贝氏体钢真正大规模发展是
之为 21 世纪绿色环保钢种, 目前已成为与传统的 20 世纪 80 年代以后, 以日本、美国、英国和德国
铁素体-珠光体、马氏体淬火回火钢并列的高强韧为代表。超低碳贝氏体钢最初用于严酷条件下
新钢种。( 如寒冷地带) 的大口径高压管线, 随后广泛用于
工程机械、大型构件等领域, 近几年美、英、澳大利
1 超低碳贝氏体钢的产生与发展亚等国已将超低碳贝氏体钢用于海洋设施、造船
及海军舰艇上。目前, 国际上 U LCB 主要分为两
超低碳贝氏体钢的产生主要有两方面的因大类[ 3, 4] : 一类是以美国和加拿大为代表的 Fe-
素[ 1, 2] 。一方面, 传统的材料已不能满足高性能、 Cu-Nb-B 系列, 另一类是以日本为代表的 Fe-M n-
低成本的使用要求, 迫切需要开发新钢种。研究 Nb-B 系列。进入 21 世纪, 日本和美国对 ULCB
表明, 铁素体-珠光体钢强度极限水平仅为 500~ 的研究异常活跃, 日本川崎制铁公司在 2003 年采
550M Pa, 而马氏体淬火回火钢的强度虽然可达到用轧后直接淬火并回火工艺生产了 HT 780 UL-
[ 5]
很高( R p \600MPa) , 但其强度的提高是以牺牲韧 CB , 其成分为 0. 02C-0. 23S-i 2. 00Mn-0. 035A-l
性和焊接性为代价的, 马氏体淬火回火钢存在着 0. 013T i, 另有一定量 Cu、Ni、Cr、Mo, 冷裂纹敏感
强度与韧性和焊接性这一难以解决的矛盾。另一性指数 P cm = 0. 21% , 50mm 厚度钢板的屈服强
方面, 现代冶金生产技术的发展与物理冶金研究度为 713M Pa, 抗拉强度为 830MPa, 延伸率为
成果的结合使得贝氏体钢的应用成为现实。对贝 21%, A kv, - 40 e 为 179J; 据最新报道, 日本最近开
氏体的物理冶金研究表明, 当钢中的 C 含量降到发出抗拉强度 590M Pa 的桥梁和建筑用 75mm 特
0. 05% ( w ) 以下时, 贝氏体铁素体板条间不再产厚超低碳贝氏体钢。美国目前已将 ULCB 应用于