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节约型不锈钢研发有突破 应用于紧固件效益显著

作 者:名友紧固件 发布时间:2018-02-10 11:22 点击次数:

 不锈钢是应用极为普遍的资料,在人们消费生活中随处可见。这种添加了铬、镍等元素的合金钢,出于进步抗腐蚀才能的需求,必需降低碳含量,而碳含量一低,强度就很难进步,这也限制了不锈钢作为构造资料的应用范围。有没有这样一种不锈钢,它既能减少贵重金属的添加量以节约本钱,又能进步资料强度以扩展应用范围,还要有良好的抗腐蚀性能以减少维护本钱并进步废品运用寿命?
  
  2004年列入国度973方案的“进步钢铁质量和运用寿命的冶金学根底研讨”项目已于2009年经过验收,该项目以进步冶金质量为根底,以资料学为先导,以延长钢的运用寿命为目的。主要成果有:设计并开发出低镍、高强度、低本钱、高耐磨性、低磁以至无磁的资源节约型不锈钢原型钢;在常压下应用现有冶金工艺流程冶炼并连铸出了氮含量达0.64%的高氮钢;研讨开发出了经济型高强高韧亚稳钢。这些成果有利于进步我国钢铁企业的国际竞争力,具有宽广的市场应用前景。 
 
    有,这种不锈钢的名字叫做高氮钢。上世纪70年代,世界上就曾经有高氮不锈钢呈现,用低价的取之不尽的氮替代昂贵稀缺的镍,同时还进步了不锈钢的强度和抗部分腐蚀才能。障碍氮作为合金元素普遍运用的主要要素是氮的参加问题,在大气压下氮溶解度十分低,参加很艰难,由于参加量少,其有利影响不太明显,高氮钢的普遍消费方式是加压冶炼,需求特殊的消费设备,这就大大增加了高氮钢的消费本钱并限制了它的产量。我国是钢铁消费大国,能不能运用如今通用的冶金设备在常压下炼出高氮钢?
  
  钢铁研讨总院构造资料研讨所副所长苏杰博士是“进步钢铁质量和运用寿命的冶金学根底研讨”项目中“资源节约型不锈钢研讨”课题组的担任人,他说:“我们在常压下应用现有冶金工艺流程实践冶炼并连铸出了氮含量达0.64%的高氮钢,并轧制成20mm和14mm的宽幅板,这标明高氮钢冶炼和热加工的瓶颈问题已根本处理,在2009年高氮钢国际会议上惹起激烈反响,具有世界抢先程度。”
  
  课题组采取科研院校与企业结合并与产品制造厂家协作的方式对氮合金化不锈钢停止了系统研讨。在钢铁研讨总院、东北大学、太原钢铁(集团)有限公司的共同努力下,研讨者们用Thermo―Calc热力学软件对高氮钢停止合金设计,改善了合金设计配方,进步了氮的溶解度,从而完成了高氮钢的常压消费。苏杰说:“经过引入热力学软件停止理论计算来找到合金的优化成分,不只减少了实验室探索过程,保证了冶炼精确命中率,而且从理论上处理了凝固过程中氮饱和溶解度的设计问题,控制了氮合金化不锈钢的合金化原理和制造技术。”
  
  理论问题的处理,使研讨者们可依据企业需求,开发出满足不同工业需求的系列氮合金化资源节约型不锈钢,从而完成低本钱高性能新品不锈钢的消费应用。
  
  苏杰举例说:“比方,氮加到一定水平,能够制成完整不含镍的不锈钢。有一定比例的人群对镍是过敏的,因而这种无镍高氮钢资料就能够用于人体植入物、手表、眼镜架等。如今‘飞亚达’手表正在跟我们谈协作。”
  
  研讨者们还发现碳、氮混合参加可制成加工塑性好的亚稳钢。“这种资料可用于汽车零件以及火车车体的制造,比现用的301钢本钱低20%―40%,力学性能更优,耐蚀性能接近,市场前景非常宽广。目前此项目已停止了半工业化实验。”
  
  这是未来能够做到的,那么,课题组目前曾经胜利用AOD炉(一种常用的不锈钢精炼设备)消费的高氮原型钢又可用于哪些中央呢?
  
  依据高氮原型钢的性能特性,由于其具有和目前大量运用的304不锈钢相当的耐蚀性能,并具有比304不锈钢高2倍的强度,且价钱低廉,和304不锈钢相比具有很大的竞争优势,因而能够在局部范畴替代304不锈钢。到目前为止,课题组重点将此原型钢推行应用于如下几方面:矿山开采和洗煤用耐磨蚀设备;高强度不锈钢紧固件;高强度建筑钢筋;防弹装甲。其中,采用原型钢制造出的煤矿洗煤用筛网,已胜利应用于工业消费中,并表现出优良的耐磨蚀性能。经过与国度规范件产质量量监视检验中心的协作,已胜利试制出M12螺栓,并准备进一步试制M20螺栓。一旦试制胜利,并制定相应的技术标准,可普遍替代目前304不锈钢制造的紧固件,产生宏大的经济效益。

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