陳忠偉1，張玉柱2，楊林浩2
(1 西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點實驗室，西安710072；2 邯鄲鋼鐵集團公司技術(shù)中心，邯鄲056000)
4 低碳貝氏體鋼的發(fā)展前景
4.1 市場需求前景
高強度低碳貝氏體鋼被國際上公認(rèn)為21世紀(jì)鋼種，國外在20世紀(jì)80年代才開始進行研制。與普通低合金鋼相比，該鋼種由于碳含量下降，在保證高強度的條件下，仍能保持很高的韌性，并在惡劣環(huán)境下能滿足焊接性能，其應(yīng)用范圍廣泛，可用于石油管線、艦船、大型結(jié)構(gòu)件及海洋設(shè)施等方面。
近些年，在機械、汽車等行業(yè)，非調(diào)質(zhì)鋼替代傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)鋼已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。制造大型貯罐及運輸船都采用非調(diào)質(zhì)處理鋼和微合金化中厚板鋼。汽車工業(yè)發(fā)達的日本，其非調(diào)質(zhì)鋼發(fā)展最為活躍，川崎制鐵開發(fā)出具有耐大氣腐蝕性的非調(diào)質(zhì)低碳貝氏體型中厚鋼板。
空冷貝氏體鋼屬于非調(diào)質(zhì)鋼中的一類。在生產(chǎn)中可將熱加工成型工序與熱淬火工序合并，空冷自硬，省去了淬火工序，不僅節(jié)約了能源，簡化了工藝，提高了生產(chǎn)效率，而且可以避免由于淬火引起的變形、開裂及氧化、脫碳等熱處理缺陷。空冷貝氏體鋼具有良好的綜合力學(xué)性能，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且延長了產(chǎn)品的使用壽命，應(yīng)用前景非常廣闊。
空冷貝氏體鋼應(yīng)用于制造汽車前軸，由于其熱加工性能良好，同時由于具有優(yōu)良的強韌度配合，故可提高前軸的質(zhì)量及壽命。因此，對汽車前軸這類關(guān)鍵的保安件來說，采用空冷貝氏體鋼制造，不僅經(jīng)濟效益顯著，而且對保證汽車質(zhì)量具有重要意義。1998年重汽集團公司與唐山貝氏體鋼總廠聯(lián)合開發(fā)了斯太爾汽車前軸用貝氏體鋼[24]，其性能優(yōu)良，力學(xué)性能可達到:屈服強度≥500MPa，抗拉強度≥900MPa，延伸率≥17%，斷面收縮率≥61%。
耐磨鋼球是廣泛用于礦山、冶金、電力、建材和化工等行業(yè)的重要易耗件，國內(nèi)年耗量高達100萬噸，國際市場容量在500萬噸。目前使用的各種材料不僅成本高，而且由于硬度高、韌性差而使破碎率高。低碳貝氏體耐磨鋼球從表面到心部都具有高硬度、高韌性、低破碎率，且工藝簡單，低成本，生產(chǎn)效率高。低碳貝氏體鋼還可應(yīng)用于制作塑料模具、模塊、貝氏體鋼彈簧、建筑用高強度鋼筋、鐵路道岔、油田用抽油桿和作為工程結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)件用鋼等。
總之，低碳貝氏體鋼種的研制與開發(fā)越來越引起材料界和工業(yè)行業(yè)的極大興趣。目前國內(nèi)各特殊鋼廠都相繼研制開發(fā)出一系列低碳貝氏體鋼。低碳貝氏體鋼的應(yīng)用也正在不斷深入國內(nèi)各工業(yè)行業(yè)，所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也日益得到人們的認(rèn)可。
4.2 邯鋼品種結(jié)構(gòu)發(fā)展方向
隨著國際、國內(nèi)經(jīng)濟的飛速發(fā)展和我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，國內(nèi)外鋼材市場消費發(fā)生了較大的變化，其中低合金高強度鋼的市場需求增加幅度越來越大。
目前，邯鋼中板生產(chǎn)線已能大量生產(chǎn)普碳鋼、Q345，也能生產(chǎn)少量的船板、容器板、鍋爐板等系列產(chǎn)品，并取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，但生產(chǎn)低合金高強度鋼板的品種較為單一。《邯鋼“十一五”鋼材品種生產(chǎn)及科技發(fā)展規(guī)劃》指出邯鋼中長期鋼材品種的發(fā)展方向和目標(biāo):到2007年板帶比由50%提升至80%，板帶材以建筑、造船、工程機械用熱軋中厚鋼板和板卷，汽車、家電、集裝箱用薄板系列為主體的品種結(jié)構(gòu);到20.0年實現(xiàn)板帶比達85%，最終形成以自主知識產(chǎn)權(quán)為主導(dǎo)的板帶品種研發(fā)基地。邯鋼新近引進了大板坯連鑄機與新中板軋機等新設(shè)備，以調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高工藝設(shè)備水平，為提高邯鋼產(chǎn)品的市場競爭力提供了設(shè)備保證。
很明顯，低碳貝氏體鋼的研發(fā)符合邯鋼中長期鋼材品種的發(fā)展方向和目標(biāo)，對于提高邯鋼鋼材產(chǎn)品的市場競爭力、形成以自主知識產(chǎn)權(quán)為主導(dǎo)的板材品種研發(fā)平臺具有積極的推動作用。
4.3 低碳貝氏體鋼的研發(fā)方向
低碳貝氏體鋼以其性能價格比方面具有的明顯優(yōu)勢，在我國的應(yīng)用前景將十分廣闊。貝氏體系列鋼的研究目前仍處于貝氏體相變機理研究與貝氏體鋼的開發(fā)與推廣應(yīng)用階段。
在研發(fā)低碳貝氏體鋼方面，應(yīng)開展以下兩方面的研究工作:
(1)低碳貝氏體鋼產(chǎn)品品種的開發(fā)除對現(xiàn)有低碳貝氏體鋼的生產(chǎn)工藝進行完善與優(yōu)化外，還應(yīng)不斷開發(fā)新的低碳貝氏體鋼品種，擴大貝氏體鋼產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。低碳貝氏體鋼在模具用鋼、耐磨耐沖擊鋼、工程構(gòu)件用鋼等領(lǐng)域的開發(fā)研究將進一步深入，同時研究開發(fā)低碳貝氏體鋼在彈簧、建筑用高強度鋼筋、齒輪、標(biāo)準(zhǔn)件等方面的使用。
(2)加強控軋控冷低碳貝氏體鋼的研制從低碳貝氏體鋼的發(fā)展趨勢來看，開發(fā)研制控軋控冷貝氏體鋼是十分必要的。低碳貝氏體鋼中厚板通過控軋控冷不僅可以充分細(xì)化組織，大幅度提高鋼的綜合性能，而且控軋控冷貝氏體鋼勿需熱處理工序，節(jié)能又節(jié)省合金資源，因此生產(chǎn)成本明顯降低，從而具有廣闊的應(yīng)用前景。
5 結(jié)語
從低碳貝氏體鋼國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀可以看出，低碳貝氏體鋼具有廣闊的市場前景。邯鋼新近引進了大板坯連鑄機與新中板軋機等新設(shè)備，為研發(fā)低碳貝氏體鋼提供了設(shè)備保證。邯鋼多年來生產(chǎn)高強度結(jié)構(gòu)鋼板材的技術(shù)水平和實踐經(jīng)驗，為研發(fā)低碳貝氏體鋼提供了技術(shù)與工藝保證?？梢?，邯鋼采用控軋控冷工藝生產(chǎn)低碳貝氏體鋼板不僅是必要的，而且是可行的。
——本文摘自《中國金相分析網(wǎng)》
冀公網(wǎng)安備13050002001422號