新一代钢铁材料研究的进展(一)
  发布时间:2011年03月02日 点击数:

                                                            王向成
                                                      (武钢技术中心湖北武汉430081)
  摘 要: 介绍了日本、韩国、欧洲和国内近年来在新一代钢铁材料方面的研究进展情况,并对日本在800MPa超细晶粒钢、1500MPa超高强度钢、耐热钢、耐腐蚀钢等的研究成果和将来的研究项目进行了详细介绍。
  关键词: 新一代钢铁材料;超细晶粒钢;超高强度钢;耐热钢;耐腐蚀钢

  目前,国际上新一代钢铁材料的研究非常活跃,日本、韩国和欧洲多国均投巨资开展研究,并已取得了重大进展。我国新一代钢铁材料的研究起步虽然稍晚,但势头很好,前景可期。
1   国外研究现状和进展
  日本是最先开展新一代钢铁材料研究的国家,韩国、欧洲紧跟其后。90年代中期开始着手新一代钢铁材料的研究,经过两年的前期准备后,从1997年4月正式推出了新一代钢铁材料研究项目———STX-21(亦称超级钢项目)。该项目由金属材料研究开发中心(JRCM)与新日铁、NKK、川崎制铁、住友金属、神户制钢等钢铁企业、大专院校、研究院所共同进行研究,形成所谓的产官学共同研发的体制。
  日本STX-21项目要同时实现的4个目标是:实用强度提高一倍;结构体寿命增加一倍;总成本降低;环境负担度减少。该项目的最终目标是确立一种具有均匀的多相组织,晶粒直径在1μm以下,板厚在1mm以上的超细晶粒组织钢的生产技术。
  基于钢铁材料只有在变成了结构件或结构部件后才能实现目的的这一认识,日本在进行该项目的研究时,不是只停留在单纯的材料开发上,而是同时研究用焊接等方法将材料结合成结构体的技术,以及能实际证明该结构部件具有耐使用性能的评价技术。
1.1  日本STX-21项目研究前5年的进展和成果
  日本在1997年4月~2002年4月的第一期研究中,取得了可喜的成果,在国内外发表的研究文章数分别为395篇和341篇,申请专利件数国内119件,国际78件。

  在STX-21项目的研究中,作为具体的课题,在将材料强度提高1倍的研究方面分为:①容易焊接、不使用合金元素的焊接结构用800MPa超细晶粒钢的开发;②以采用新的螺栓接头取代焊接接头和减轻汽车车身重量为目标的1500MPa超级钢的开发。在增加结构体寿命1倍的材料开发方面,则分为:①能将燃煤火力发电的能源效率提高5%的高强度铁素体系耐热钢的开发;②海滨和海洋环境中使用的少Ni高耐蚀性不锈钢和无Ni耐大气腐蚀钢的开发。