高強(qiáng)鋼的需求及質(zhì)量控制

1、lab of materials forming theory and quality control mse, ustblab of materials forming theory and quality control mse, ustb高強(qiáng)鋼的需求及質(zhì)量控制北京科技大學(xué)材料學(xué)院北京科技大學(xué)材料學(xué)院劉雅政教授劉雅政教授2011.12.2lab of materials forming theory and quality control mse, ustblab of materials forming theory and quality control mse, ustb交流內(nèi)容交流

2、內(nèi)容高強(qiáng)鋼的需求及質(zhì)量控制高強(qiáng)鋼的需求及質(zhì)量控制1 1、工程機(jī)械用鋼、工程機(jī)械用鋼2 2、汽車(chē)熱軋雙向鋼、汽車(chē)熱軋雙向鋼3 3、高強(qiáng)連續(xù)管線用鋼、高強(qiáng)連續(xù)管線用鋼特殊鋼特殊鋼- 4- 4、高品質(zhì)軸承鋼需求及控制、高品質(zhì)軸承鋼需求及控制lab of materials forming theory and quality control mse, ustb1、工程機(jī)械用鋼一、工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)二、工程機(jī)械用鋼發(fā)展應(yīng)用三、工程機(jī)械用鋼國(guó)內(nèi)供應(yīng)廠家生產(chǎn)現(xiàn)狀四、不同級(jí)別工程機(jī)械用鋼五、質(zhì)量控制lab of materials forming theory and quality control ms

3、e, ustb工程機(jī)械是礦山開(kāi)采和各類(lèi)工程施工用設(shè)備工程機(jī)械是礦山開(kāi)采和各類(lèi)工程施工用設(shè)備, ,包括：包括：挖掘機(jī)、鏟土運(yùn)輸機(jī)、起重機(jī)械、叉車(chē)及工業(yè)車(chē)輛、混凝土機(jī)械、樁工機(jī)械、路面機(jī)械、壓實(shí)機(jī)械、鑿巖機(jī)械、氣動(dòng)工具、裝修機(jī)械、市政與環(huán)衛(wèi)機(jī)械、鐵路線路機(jī)械、鋼筋和預(yù)應(yīng)力機(jī)械、電梯與扶梯、專(zhuān)用零部件等。工程機(jī)械產(chǎn)品工程機(jī)械產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，主要有：交通運(yùn)輸（公路、鐵路、港口、機(jī)場(chǎng)）、能源（石油、煤炭、電站、管線等）、原材料（鋼鐵、有色金屬、建筑材料、化工原料等礦山的開(kāi)采）、農(nóng)用水利（江河治理、林業(yè)、調(diào)水工程等）、城鄉(xiāng)建設(shè)及國(guó)防建設(shè)等六大領(lǐng)域六大領(lǐng)域。 在工程機(jī)械

4、產(chǎn)品成本構(gòu)成中，鋼材的成本是最重要的部分，全部鋼材占總成本的約30%。工程機(jī)械所用鋼材稱(chēng)為工程機(jī)械用鋼。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb工程機(jī)械行業(yè)“十二五”規(guī)劃：五年產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模翻番，行業(yè)前景依然樂(lè)觀過(guò)去十年行業(yè)保持 20%左右的年均增速。從1998年到2009年，工程機(jī)械行業(yè)銷(xiāo)售收入與社會(huì)固定資產(chǎn)投資的年均復(fù)合增長(zhǎng)率分別為20.07%、18.81%。2010年年工程機(jī)械行業(yè)的增速約工程機(jī)械行業(yè)的增速約30%以上。以上。資料來(lái)源：工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)，東北證券 工程機(jī)械行業(yè) 1998年-2010年銷(xiāo)售額增速一、

5、工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 在國(guó)內(nèi)固定資產(chǎn)投資規(guī)模不斷擴(kuò)大的驅(qū)動(dòng)下，工程機(jī)械行業(yè)保持了快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。 lab of materials forming theory and quality control mse, ustb行業(yè)“十二五”規(guī)劃：未來(lái) 5年年均增速在 17%左右 中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)“十二五”規(guī)劃為行業(yè)發(fā)展提出一個(gè)階段性的目標(biāo)：預(yù)計(jì)到2015年，中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)銷(xiāo)售規(guī)模將達(dá)到9000億元，對(duì)應(yīng)的行業(yè)年平均增長(zhǎng)率大約為17。 工程機(jī)械行業(yè)歷年銷(xiāo)售收入與“十二五”增速預(yù)測(cè)結(jié)果顯示“十二五”期間工程機(jī)械行業(yè)總銷(xiāo)售收入的復(fù)合增速預(yù)計(jì)為17.63%。 (注：工程機(jī)械行業(yè)總銷(xiāo)售收入=國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售額+凈出

6、口金額) 資料來(lái)源:工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì),東北證券lab of materials forming theory and quality control mse, ustb行業(yè)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力因素 工程機(jī)械行業(yè)的需求由國(guó)內(nèi)需求國(guó)內(nèi)需求與國(guó)外需求國(guó)外需求組成。國(guó)內(nèi)需求主要由固定資產(chǎn)投資驅(qū)動(dòng)國(guó)外需求的增長(zhǎng)與全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇程度相關(guān)，需求增長(zhǎng)的重點(diǎn)地區(qū)是“金磚四國(guó)”等新興經(jīng)濟(jì)體。 未來(lái)十年，在城鎮(zhèn)化進(jìn)程等因素的驅(qū)動(dòng)下固定資產(chǎn)投資仍將保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，這將保障國(guó)內(nèi)工程機(jī)械的需求。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb 工程機(jī)械需求驅(qū)動(dòng)

7、因素為全社會(huì)固定資產(chǎn)投資全社會(huì)固定資產(chǎn)投資，“十二五”期間的固定資產(chǎn)投資增速預(yù)計(jì)在20%左右，這將保障國(guó)內(nèi)工程機(jī)械的市場(chǎng)需求穩(wěn)定增長(zhǎng)。工程機(jī)械下游主要行業(yè)需求分布資料來(lái)源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,東北證券國(guó)內(nèi)需求國(guó)內(nèi)需求“十二五”期間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資仍將保持較大規(guī)模 中國(guó)城鎮(zhèn)化率穩(wěn)步提升城市化將促進(jìn)大量基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進(jìn)而拉動(dòng)工程機(jī)械的需求。 lab of materials forming theory and quality control mse, ustb 主機(jī)產(chǎn)品中出口額最大的是裝載機(jī)、汽車(chē)起重機(jī)、叉車(chē)。目前，國(guó)內(nèi)工程機(jī)械產(chǎn)品的出口地區(qū)以俄羅斯、中東、非洲為主。 印度（進(jìn)口美、日）、巴西、俄羅斯等

8、新興經(jīng)濟(jì)體及中東等地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施投資規(guī)模巨大，從發(fā)展規(guī)劃來(lái)看，印度、巴西等地區(qū)未來(lái)五年的基礎(chǔ)設(shè)施投資規(guī)模與中國(guó)相當(dāng)。全球新興地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速增長(zhǎng)資料來(lái)源：東北證券 與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)工程機(jī)械設(shè)備具有較強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在這些發(fā)展中國(guó)家具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展?jié)摿Α?國(guó)外需求國(guó)外需求lab of materials forming theory and quality control mse, ustb資料來(lái)源：工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)2009年，我國(guó)機(jī)械工業(yè)銷(xiāo)售額達(dá)到1.5萬(wàn)億美元，超過(guò)日本的1.2萬(wàn)億美元和美國(guó)的1萬(wàn)億美元，躍居世界第一，成為全球機(jī)械制造第一大國(guó)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀：

9、與快速發(fā)展的主機(jī)產(chǎn)品相比，基礎(chǔ)零部件及優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用材基礎(chǔ)零部件及優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用材料、料、自控系統(tǒng)和測(cè)試儀器、數(shù)控機(jī)床和自控系統(tǒng)和測(cè)試儀器、數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備的發(fā)展基礎(chǔ)制造裝備的發(fā)展明顯滯后，明顯滯后，已成為影響機(jī)械產(chǎn)品向高端升級(jí)的三大瓶頸。影響機(jī)械產(chǎn)品向高端升級(jí)的三大瓶頸。主機(jī)配套所需的高端零部件越主機(jī)配套所需的高端零部件越來(lái)越受制于進(jìn)口；來(lái)越受制于進(jìn)口；我國(guó)機(jī)械工業(yè)有規(guī)模以上企業(yè)1010萬(wàn)多家萬(wàn)多家，但進(jìn)入世界500強(qiáng)的只有東風(fēng)汽車(chē)、上汽集團(tuán)和一汽集團(tuán)三家三家；世界機(jī)床企業(yè)產(chǎn)值前前2020名中，名中，中國(guó)僅占中國(guó)僅占2 2席，席，而而日本占日本占7 7家，德國(guó)占家，德國(guó)占5 5家。家。 粗放的發(fā)展

10、，經(jīng)營(yíng)效益偏低：經(jīng)營(yíng)效益偏低：我國(guó)機(jī)械工業(yè)增加值率在2426，而發(fā)達(dá)國(guó)家在30以上；銷(xiāo)售收入利潤(rùn)率也只有6左右。問(wèn)題：?jiǎn)栴}：我國(guó)機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界首位規(guī)模位居世界首位，目前高端裝備仍滿足高端裝備仍滿足不了需要，不得不大量進(jìn)口。不了需要，不得不大量進(jìn)口。2010年進(jìn)口機(jī)械產(chǎn)品用匯達(dá)2553億美元。行業(yè)中低端產(chǎn)能過(guò)剩、高端嚴(yán)重不足中低端產(chǎn)能過(guò)剩、高端嚴(yán)重不足的矛盾非常突出。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb2009年國(guó)際與中國(guó)工程機(jī)械主要公司出口占比國(guó)際公司國(guó)際公司中國(guó)公司中國(guó)公司公司名稱(chēng)出口占比公司名

11、稱(chēng)出口占比美國(guó)卡特彼勒69%徐工機(jī)械7.96%日本小松77%中聯(lián)重科12.59%美國(guó)特雷克斯72%三一重工8.24%瑞典沃爾沃55%柳工8.62%美國(guó)約翰迪爾35%山推股份14.49%瑞典山特維克60%廈工股份5.48%韓國(guó)斗山65%常林股份18.05%lab of materials forming theory and quality control mse, ustb20202020年發(fā)展目標(biāo)主要標(biāo)志為：年發(fā)展目標(biāo)主要標(biāo)志為：主要產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)占有率處于世界前三位；基本掌握了主導(dǎo)產(chǎn)品的核心技術(shù)，擁有一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵產(chǎn)品和知名品牌；重點(diǎn)行業(yè)的排頭兵企業(yè)進(jìn)入世界前三強(qiáng)之列。主攻五個(gè)

12、重點(diǎn)領(lǐng)域：主攻五個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域： 高端裝備產(chǎn)品；新興產(chǎn)業(yè)裝備；民生用機(jī)械裝備關(guān)鍵；高端裝備產(chǎn)品；新興產(chǎn)業(yè)裝備；民生用機(jī)械裝備關(guān)鍵； 基礎(chǔ)產(chǎn)品；基礎(chǔ)工藝及技術(shù)；基礎(chǔ)產(chǎn)品；基礎(chǔ)工藝及技術(shù)；工程機(jī)械是長(zhǎng)期發(fā)展前景較好的行業(yè)之一，在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)都將是鋼材消費(fèi)的重點(diǎn)下游用戶(hù)。工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展勢(shì)必會(huì)帶來(lái)工程機(jī)械用鋼尤其是高強(qiáng)度級(jí)別產(chǎn)品的大量需求。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb國(guó)外工程機(jī)械用鋼發(fā)展應(yīng)用國(guó)外工程機(jī)械用鋼發(fā)展應(yīng)用高強(qiáng)度鋼（q390mpa級(jí)以上）可有效減輕設(shè)備自重、提高工程機(jī)械工作效率及使用壽命和降低原材料消耗

13、等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外已被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件的制造，并已形成各具特色的低合金高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼系列產(chǎn)品。p美國(guó)astma514、a517、a710、a736系列，其中a710和a736 為含ni、cu和nb的沉淀硬化型鋼種；p日本新日鐵welten系列高強(qiáng)度鋼（強(qiáng)度為q590-980mpa）的鋼號(hào)有30多個(gè)，其中典型的鋼種是welten60和welten80；p德國(guó)代表鋼種為ste460、ste690、ste890、ste960和ste1100等；p瑞典ssab公司鋼種為weldox700、 weldox900、 weldox960、 weldox1030、 weldox1100；p芬蘭ruuk

14、ki羅奇公司鋼種optim500mc、optim550mc、optim600mc、optim650mc、optim700mc、optim900qc、optim960qc、optim1100qc 低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度都很高，一般為q590q1270mpa； 具有很好的韌性、可焊接性和可成形性，適用板厚范圍廣，可滿足工程機(jī)械用鋼的需要。二、工程機(jī)械用鋼發(fā)展應(yīng)用lab of materials forming theory and quality control mse, ustb 國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼最早用于制造煤礦用液壓支架煤礦用液壓支架，目前液壓支架制造廠仍然是高強(qiáng)度鋼板的大用戶(hù)。同時(shí)，高強(qiáng)

15、度鋼板在挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)和各類(lèi)起重機(jī)等結(jié)構(gòu)件制造中的應(yīng)用也越來(lái)越多。高強(qiáng)度鋼板在工程機(jī)械行業(yè)和煤礦機(jī)械行業(yè)的需求厚度以380mm為主。u20mm以下厚度鋼板主要為卷板類(lèi)產(chǎn)品，多數(shù)被應(yīng)用于工程施工機(jī)械行業(yè)u20mm以上厚度鋼板主要為中厚板類(lèi)產(chǎn)品，多數(shù)被應(yīng)用于煤礦機(jī)械行業(yè) 國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)低合金高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼的時(shí)間較晚，近20年陸續(xù)引進(jìn)工程機(jī)械制造技術(shù)后，我國(guó)工程機(jī)械用鋼才打破了以q235和16mn鋼為主的低級(jí)別鋼的狀態(tài)，形成了強(qiáng)度為60，70，80和100 kg等多個(gè)強(qiáng)度級(jí)別的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)工程機(jī)械用鋼發(fā)展國(guó)內(nèi)工程機(jī)械用鋼發(fā)展lab of materials forming theory and

16、quality control mse, ustb煤礦機(jī)械用高強(qiáng)度鋼煤礦機(jī)械用高強(qiáng)度鋼供需概況我國(guó)大型煤礦基本告別了爆破采煤時(shí)代，步入了以采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、刮板機(jī)和液壓支架為代表的綜合采煤時(shí)代。其中，液壓支架是綜合采煤工作面機(jī)械裝備的核心，約占設(shè)備投資總額的70%。 從生產(chǎn)品種看，由于液壓支架為焊接結(jié)構(gòu)件，所選鋼材除強(qiáng)度級(jí)別較高以外，還要具有良好的焊接性、缺口韌性及低敏感性。 過(guò)去，煤礦綜合采煤液壓支架用高強(qiáng)度鋼（屈服強(qiáng)度不小于460mpa）一般采用調(diào)質(zhì)方法生產(chǎn)，成本較高，且生產(chǎn)周期長(zhǎng)、板形難以控制，最大問(wèn)題是鋼的焊接性較差，不能適應(yīng)國(guó)內(nèi)煤礦機(jī)械制造業(yè)通常的加工工藝。 目前，采用非調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)的

17、高強(qiáng)度韌性焊接無(wú)裂紋鋼（cf鋼）在很多大型煤礦的高效綜合采煤工作面得到成功應(yīng)用，尤其是采用先進(jìn)工藝開(kāi)發(fā)的低碳貝氏體鋼系列（碳含量小于0.09%）焊接性和韌性均有很大提高，屈強(qiáng)比適中，已被用戶(hù)普遍接受。 液壓支架主體幾乎完全采用焊接結(jié)構(gòu)，對(duì)支護(hù)強(qiáng)度要求更高，而對(duì)其自身重量又要求更輕，因此帶動(dòng)了用鋼材料的升級(jí)換代。選用高強(qiáng)度鋼板生產(chǎn)液壓支架結(jié)構(gòu)件已成為一種不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，主要結(jié)構(gòu)件材料以屈服強(qiáng)度為460960mpa級(jí)的不同等級(jí)高強(qiáng)度鋼板為主，正在快速取代以前的16mn鋼。 寶鋼、鞍鋼、武鋼、濟(jì)鋼、舞鋼、太鋼及首鋼等已相繼開(kāi)發(fā)出屈服強(qiáng)度為460-960mpa的高強(qiáng)度煤機(jī)用鋼，以適應(yīng)煤礦和礦山機(jī)械

18、的需要。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb發(fā)展趨勢(shì) 今后，隨著煤炭業(yè)開(kāi)發(fā)建設(shè)的迅速發(fā)展和煤炭開(kāi)采業(yè)的安全要求日益嚴(yán)格，高強(qiáng)度鋼在煤礦機(jī)械用鋼結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位將更加突出，尤其是高強(qiáng)度、高性能的中厚板需求量將快速增加。 目前，綜合采煤液壓支架單重約為70t，井下裝配運(yùn)輸困難，其解決方案之一就是將鋼板強(qiáng)度由80kg級(jí)提高到100kg級(jí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備減重到55t的目標(biāo)。 目前，國(guó)內(nèi)煤礦機(jī)械行業(yè)高強(qiáng)度鋼板年均用量為100萬(wàn)t以上，其中80kg級(jí)鋼板可達(dá)15萬(wàn)t以上，而100kg級(jí)鋼板則主要依賴(lài)進(jìn)口。 因此，開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定

19、、批量生產(chǎn)因此，開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、批量生產(chǎn)100kg100kg級(jí)及以上強(qiáng)度級(jí)級(jí)及以上強(qiáng)度級(jí)別別煤礦機(jī)械用高強(qiáng)度鋼是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。煤礦機(jī)械用高強(qiáng)度鋼是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb工程施工機(jī)械用高強(qiáng)度鋼工程施工機(jī)械用高強(qiáng)度鋼 高強(qiáng)度鋼主要應(yīng)用于工程施工機(jī)械設(shè)備中的起重機(jī)械起重機(jī)械（主要指汽車(chē)起重機(jī)和汽車(chē)起重機(jī)和履帶起重機(jī)）和泵送機(jī)械。履帶起重機(jī)）和泵送機(jī)械。p汽車(chē)起重機(jī)用高強(qiáng)度鋼板厚度范圍集中在316mm，以卷板開(kāi)平類(lèi)產(chǎn)品為主；履帶起重機(jī)用高強(qiáng)度鋼板厚度多在16mm以上，以

20、中厚板產(chǎn)品為主，強(qiáng)度級(jí)別要求為q460-960mpa。 目前，主要供應(yīng)廠家有寶鋼、武鋼、鞍鋼、太鋼、首鋼、舞鋼、濟(jì)鋼和湘鋼等。p混凝土泵車(chē)用高強(qiáng)度鋼板對(duì)強(qiáng)度要求非常高，為q900mpa以上級(jí)別，依靠進(jìn)口，報(bào)道 武鋼、寶鋼和鞍鋼研發(fā)、可以生產(chǎn)。p泵車(chē)生產(chǎn)企業(yè)還是以使用瑞典ssab公司的domex系列和weldox系列產(chǎn)品為主，鋼板厚度主要為416mm。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb工程施工機(jī)械用高強(qiáng)度鋼發(fā)展趨勢(shì)工程施工機(jī)械用高強(qiáng)度鋼發(fā)展趨勢(shì) 從國(guó)家投資重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)發(fā)展情況看，拉動(dòng)的主要是交通運(yùn)輸（高速鐵

21、路、公路及橋梁等）、水利和電力工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及災(zāi)區(qū)震后重建等，這些項(xiàng)目的施工對(duì)旋挖鉆機(jī)、履帶式起重機(jī)、汽車(chē)起重機(jī)和挖掘機(jī)對(duì)旋挖鉆機(jī)、履帶式起重機(jī)、汽車(chē)起重機(jī)和挖掘機(jī)的需求拉動(dòng)最為明顯。這幾類(lèi)工程施工機(jī)械產(chǎn)品有較快增長(zhǎng)，也是高強(qiáng)度鋼板的主要消費(fèi)對(duì)象高強(qiáng)度鋼板的主要消費(fèi)對(duì)象，因此高強(qiáng)度鋼板的需求量也有快速增長(zhǎng)。隨著工程機(jī)械向裝備大型化及參數(shù)極限化發(fā)展，隨著工程機(jī)械向裝備大型化及參數(shù)極限化發(fā)展，對(duì)鋼鐵原材料的強(qiáng)韌性、冷成形鋼鐵原材料的強(qiáng)韌性、冷成形性和焊接性等提出了更高要求，高強(qiáng)度鋼板所占用鋼比例和質(zhì)量都將有較大提高。性和焊接性等提出了更高要求，高強(qiáng)度鋼板所占用鋼比例和質(zhì)量都將有較大提高。 目

22、前，從上述重點(diǎn)廠家采購(gòu)情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)大噸位工程起重機(jī)吊臂等目前，從上述重點(diǎn)廠家采購(gòu)情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)大噸位工程起重機(jī)吊臂等所需的所需的q900q900及以上級(jí)別超高強(qiáng)度鋼及以上級(jí)別超高強(qiáng)度鋼主要從瑞典等國(guó)進(jìn)口，主要從瑞典等國(guó)進(jìn)口，替代進(jìn)口要替代進(jìn)口要求較為迫切求較為迫切。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb主要用戶(hù)鋼材采購(gòu)情況主要用戶(hù)鋼材采購(gòu)情況 徐工集團(tuán)徐工集團(tuán): :目前位居世界工程機(jī)械行業(yè)第第15位位，是中國(guó)工程機(jī)械產(chǎn)品品種和系列最齊全、最具競(jìng)爭(zhēng)力和最具影響力的大型企業(yè)集團(tuán)。 三一集團(tuán)三一集團(tuán): :生產(chǎn)的混凝

23、土機(jī)械、樁工機(jī)械、履帶起重機(jī)及煤炭掘進(jìn)機(jī)械為國(guó)內(nèi)第一品牌，其中混凝土泵車(chē)市場(chǎng)占有率居國(guó)內(nèi)第一。 目前，徐工集團(tuán)主要采用q460、q600及q960三種強(qiáng)度級(jí)別的高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼，卷板厚度為412mm。uq460主要用于制造車(chē)架，全部從國(guó)內(nèi)采購(gòu)，月均需求量約為1萬(wàn)t，由寶鋼、太鋼、鞍鋼和首鋼等鋼鐵企業(yè)提供；uq600主要用于制造吊臂，部分用于車(chē)架，月均需求量約為7000t，主要由寶鋼提供（用于制造吊臂），少部分由太鋼提供（只用于制造車(chē)架）；uq960用于制造50t以上吊車(chē)吊臂，卷板年需求量約為5萬(wàn)t，全部采用進(jìn)口，全部采用進(jìn)口，分別由瑞典ssab公司和芬蘭ruukki公司生產(chǎn)。 用鋼品種主要為

24、普碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼，全年鋼材需求量為30-40萬(wàn)t，其中板材約占80%，高強(qiáng)度鋼板需求量占板材的20%25%，以70，80kg級(jí)別的產(chǎn)品居多。 卷板主要從寶鋼和武鋼采購(gòu)，厚板主要從舞鋼采購(gòu)。 三一集團(tuán)在國(guó)內(nèi)建有長(zhǎng)沙、上海、北京、沈陽(yáng)及昆山等五大產(chǎn)業(yè)園。長(zhǎng)沙產(chǎn)業(yè)園、上海產(chǎn)業(yè)園和沈陽(yáng)產(chǎn)業(yè)園三大園區(qū)是高強(qiáng)度鋼板的主要需求廠，其中長(zhǎng)沙產(chǎn)業(yè)園高強(qiáng)度鋼板月均用量約為1000t。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb三、工程機(jī)械用鋼國(guó)內(nèi)供應(yīng)廠家生產(chǎn)現(xiàn)狀生產(chǎn)現(xiàn)狀 目前，國(guó)內(nèi)工程機(jī)械用鋼企業(yè)的生產(chǎn)和競(jìng)爭(zhēng)主要集中在高強(qiáng)度工程機(jī)

25、械用鋼領(lǐng)域，寶鋼、鞍鋼、武鋼、濟(jì)鋼、舞鋼、首鋼、安鋼、邯鋼、湘鋼、太鋼、包鋼和南鋼等都相繼開(kāi)發(fā)了60kg級(jí)及以上不同級(jí)別的高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼。 但是，國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼還沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，各鋼鐵企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)都執(zhí)行各自的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，牌號(hào)比較雜亂。與國(guó)外相比，我國(guó)高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼還沒(méi)有走向成熟。 寶鋼、鞍鋼、武鋼和首鋼等在中厚板和熱軋板卷生產(chǎn)線上都已進(jìn)行高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，其他鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品除太鋼為熱軋板卷外均為中厚板。從產(chǎn)品強(qiáng)度級(jí)別、規(guī)格、銷(xiāo)量、銷(xiāo)售渠道建設(shè)及品牌影響力方面綜合來(lái)看，寶鋼、武鋼、鞍鋼、濟(jì)鋼和首鋼等居于領(lǐng)先位置。lab of materials forming

26、theory and quality control mse, ustb 寶鋼在國(guó)內(nèi)率先研制出最高屈服強(qiáng)度達(dá)700mpa的高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼，實(shí)現(xiàn)了對(duì)下游行業(yè)的批量穩(wěn)定供應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，寶鋼又于2008年成功開(kāi)發(fā)屈服強(qiáng)度達(dá)960mpa的超高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼，并與徐工集團(tuán)進(jìn)行了小規(guī)模合作。 寶鋼高強(qiáng)度工程機(jī)械用中厚板產(chǎn)品也已形成不同強(qiáng)度級(jí)別的系列產(chǎn)品，為滿足煤礦機(jī)械行業(yè)對(duì)超高強(qiáng)度鋼板的要求，已研制成功屈服強(qiáng)度為1100 mpa級(jí)的超高強(qiáng)度鋼板。在品種方面，寶鋼mn2mo2nb2b系列超低碳貝氏體鋼已研制成功，生產(chǎn)了620，690，780 mpa等級(jí)別的鋼板。寶鋼工程機(jī)械用高強(qiáng)度熱連軋結(jié)構(gòu)鋼發(fā)展現(xiàn)

27、狀2000年（第一代）：bs600mc，bs700mc；2005年（第二代）：bs700mck2，bs600mc4， bs550mck4；2008年：研制出只有少數(shù)國(guó)際先進(jìn)鋼鐵企業(yè)能生產(chǎn)的960mpa特 高強(qiáng)度熱軋工程機(jī)械用鋼。寶鋼工程機(jī)械用鋼lab of materials forming theory and quality control mse, ustb寶鋼工程機(jī)械用鋼化學(xué)成分，wt%寶鋼工程機(jī)械用鋼力學(xué)性能lab of materials forming theory and quality control mse, ustb 武鋼從1986年開(kāi)始進(jìn)行高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼系列品種的研

28、發(fā)，在高強(qiáng)度鋼板的研發(fā)和推廣方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 q 600900mpa級(jí)cu-nb-b系列超低碳貝氏體鋼已開(kāi)發(fā)成功，生產(chǎn)出厚度為3-18mm的熱軋卷板和1050mm的中厚鋼板。 鞍鋼是國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)工程機(jī)械用鋼最早的企業(yè)之一。 鞍鋼生產(chǎn)的工程機(jī)械用鋼包括hq系列（hq60、hq7o、hqs0及hq100）、ie系列和db系列（hq420db、hq460db、hq500db、hq550-db、hq620db、hq690db及hq800db）等。 供貨厚度為3.050.0 mm，熱軋卷板和中厚板規(guī)格齊全。武鋼工程機(jī)械用鋼鞍鋼工程機(jī)械用鋼舞鋼工程機(jī)械用鋼舞鋼依托其裝備和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)度鋼板的

29、先進(jìn)設(shè)計(jì)思想和研究成果，采用微合金化、控軋控冷或調(diào)質(zhì)工藝先后開(kāi)發(fā)了多個(gè)高強(qiáng)度鋼板品種，其品種規(guī)格、強(qiáng)度級(jí)別及質(zhì)量等級(jí)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，最大厚度達(dá)到100mm，最高強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到1000mpa，塑韌性指標(biāo)及焊接性能良好，已廣泛應(yīng)用于煤礦液壓支架、大型工程機(jī)械及水電站壓力鋼管等設(shè)備。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb太鋼工程機(jī)械用鋼太鋼高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼逐年銷(xiāo)售量太鋼高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼逐年銷(xiāo)售量2010年太鋼生產(chǎn)的tq460mcd、tq600mcd、tq700mcd三個(gè)強(qiáng)度級(jí)別鋼板，用于制造汽車(chē)起重機(jī)的數(shù)量達(dá)到1

30、3.6萬(wàn)噸。規(guī)格覆蓋3.016mm10002000mm，實(shí)現(xiàn)整車(chē)（車(chē)架、轉(zhuǎn)臺(tái)、支腿、伸臂等）高強(qiáng)鋼的配套供應(yīng)。20112011年太鋼推出的新產(chǎn)品年太鋼推出的新產(chǎn)品 750mpa 750mpa級(jí)級(jí)高強(qiáng)度耐磨熱軋卷板t750gj，鋼基體硬度達(dá)到260hb。適用于制造經(jīng)受輕微沖擊、一般磨損的結(jié)構(gòu)件，混凝土、水泥、沙石等攪拌機(jī)械、運(yùn)輸車(chē)輛箱體、耐磨襯板等。 960mpa960mpa級(jí)超高強(qiáng)度熱軋卷板，抗拉強(qiáng)度達(dá)到980mpa以上。低溫韌性-40沖擊達(dá)到50j以上。較好的冷成型性，彎心直徑為鋼板6倍厚度時(shí)，常溫彎曲90，鋼板外表面完好。良好的焊接性，中等拘束的連接焊、角焊常溫進(jìn)行，不需預(yù)熱。適用于制造大

31、噸位起重機(jī)伸臂、隨車(chē)吊伸臂、混凝土泵車(chē)支架等要求輕質(zhì)重載、高安全性、高可靠性的部件。完成實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、將工業(yè)化生產(chǎn)完成實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、將工業(yè)化生產(chǎn)。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb 近年來(lái)濟(jì)鋼、湘鋼及南鋼等企業(yè)高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼品種開(kāi)發(fā)較快，營(yíng)銷(xiāo)靈活，產(chǎn)品級(jí)別和產(chǎn)量都有較大提高。 尤其是濟(jì)鋼，其高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼的產(chǎn)量、品種等級(jí)和質(zhì)量都得到快速提升。濟(jì)鋼60，70，80 kg三個(gè)強(qiáng)度級(jí)別已形成批量生產(chǎn)能力，并形成了具有濟(jì)鋼自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特色產(chǎn)品系列和專(zhuān)有生產(chǎn)工藝技術(shù)，100kg級(jí)高強(qiáng)度鋼板即將進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，

32、在國(guó)內(nèi)煤礦機(jī)械行業(yè)所占的市場(chǎng)份額迅速增加。 研究了120kg級(jí)q1030的成分及熱處理工藝，采用低碳、加入mo、ni、cr、nb、cu、ti、b提高淬透性；其他鋼鐵企業(yè)工程機(jī)械用鋼首鋼工程機(jī)械用鋼首鋼高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼中厚板產(chǎn)品主要是煤礦機(jī)械用鋼，產(chǎn)量較高。在前期開(kāi)發(fā)的高性?xún)r(jià)比的q46oc及sq5500品種的基礎(chǔ)上，近年來(lái)又開(kāi)發(fā)q50ocfd、q550cfd及q690cfd等高強(qiáng)度級(jí)別產(chǎn)品，規(guī)格在80mm及以下產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)；q960已研發(fā)成功。 在熱軋卷板方面，首鋼遷鋼公司460mpa卷板已批量供貨，并已取得徐工集團(tuán)生產(chǎn)使用上的認(rèn)可；q500d已進(jìn)行小批量供貨試用。lab of ma

33、terials forming theory and quality control mse, ustb存在問(wèn)題 目前，國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度專(zhuān)用鋼板市場(chǎng)中q690及以下級(jí)別品種供應(yīng)量不斷增加，較需求量增加快，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈；q800及以上級(jí)別的部分產(chǎn)品則主要依靠進(jìn)口。 高級(jí)別鋼材品種供給能力不足供給能力不足和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定是目前國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度工程機(jī)目前國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼供給方面存在的突出問(wèn)題。械用鋼供給方面存在的突出問(wèn)題。 另外，工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件由于多為板材拼焊而成，因此在選用鋼板時(shí)，還要求高強(qiáng)度鋼板具備優(yōu)良的焊接性能。 目前，制約液壓支架用q960鋼大面積推廣的主要原因之一是國(guó)內(nèi)配套的焊接材

34、料性能較差（焊絲約占鋼板消耗量的7%），這一點(diǎn)行業(yè)內(nèi)整體認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)水平還有待進(jìn)一步提高。在規(guī)格方面，由于國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度鋼坯料厚度有限，連鑄坯厚度多為180330mm，單重受限，壓縮比不高（日本連鑄坯厚度可達(dá)500mm，單重為30-35t，連鑄坯在厚度和質(zhì)量方面有明顯優(yōu)勢(shì)），加上熱處理工藝較復(fù)雜，特別是調(diào)質(zhì)用鋼的生產(chǎn)更加困難，因此，國(guó)內(nèi)在生產(chǎn)質(zhì)量要求很高、較厚規(guī)格（不小于50mm）的高強(qiáng)度鋼方面還存在一定困難。同時(shí)，如何消除薄規(guī)格超高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼殘余應(yīng)力也是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的難題之一。lab of materials forming theory and quality control mse, u

35、stb60kg工程機(jī)械用鋼主要用于工程結(jié)構(gòu)、煤機(jī)制造行業(yè)，如大型推土機(jī)底板、汽車(chē)起重機(jī)的液壓支架、挖掘機(jī)底板、液壓支架等。 目前， 可以大批量生產(chǎn)60 kg工程機(jī)械用鋼的主要有舞鋼、鞍鋼、濟(jì)鋼、武鋼等企業(yè)；其生產(chǎn)工藝根據(jù)不同的厚度規(guī)格和不同的組織形態(tài)各有不同。60kg60kg工程機(jī)械用鋼工程機(jī)械用鋼四、不同級(jí)別工程機(jī)械用鋼產(chǎn)品及生產(chǎn)濟(jì)鋼的jg590厚度在30 mm以下，通過(guò)tmcp工藝熱軋交貨鞍鋼的hq590db通過(guò)層流冷以貝氏體組織形態(tài)交貨其生產(chǎn)工藝流程為：鐵水預(yù)脫硫轉(zhuǎn)爐冶煉rh處理連鑄板坯加熱粗軋精軋層流冷卻卷取lab of materials forming theory and qua

36、lity control mse, ustblab of materials forming theory and quality control mse, ustb70kg工程機(jī)械用鋼主要應(yīng)用于工程機(jī)械、煤礦液壓支架、軍用舟橋、起重機(jī)工程機(jī)械用鋼主要應(yīng)用于工程機(jī)械、煤礦液壓支架、軍用舟橋、起重機(jī)吊臂等。目前，國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn)吊臂等。目前，國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn)70kg工程機(jī)械用鋼有舞鋼、武鋼、鞍鋼、安鋼、工程機(jī)械用鋼有舞鋼、武鋼、鞍鋼、安鋼、濟(jì)鋼等廠家。濟(jì)鋼等廠家。70kg70kg工程機(jī)械用鋼工程機(jī)械用鋼 舞鋼采用mn-nb-cu-b系合金設(shè)計(jì)，研發(fā)出超低碳貝氏體鋼wh70。為了能夠在40mm以上規(guī)格的厚

37、板中獲得更多的貝氏體組織，將鋼中c含量控制在0.05以下，mo含量控制在0.35左右；并通過(guò)lf、vd和控軋控冷以及-cu時(shí)效工藝提高鋼水的純凈度和鋼板強(qiáng)度。 武鋼從1998年開(kāi)始研制700mpa級(jí)高強(qiáng)度低碳貝氏體鋼db685，通過(guò)nb、b等的微合金化和控軋控冷，以及cu、mo的析出強(qiáng)化，采用弛豫控制析出原理，實(shí)現(xiàn)含有高密度位錯(cuò)的低碳貝氏體的組織，達(dá)到高強(qiáng)度；采用超低碳和低p、s含量及夾雜物控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高焊接性能和高韌性。在生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)合武鋼實(shí)際生產(chǎn)工藝和設(shè)備條件，生產(chǎn)出了318 mm的熱連軋卷板和1050 mm的中厚鋼板。lab of materials forming theory a

38、nd quality control mse, ustblab of materials forming theory and quality control mse, ustb80kg工程機(jī)械用鋼主要應(yīng)用于大型電鏟、鉆機(jī)、推土機(jī)的鏟斗、起重機(jī)吊臂和轉(zhuǎn)臺(tái)、煤機(jī)結(jié)構(gòu)件等。目前，國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn)80kg工程機(jī)械用鋼有寶鋼、濟(jì)鋼、武鋼、鞍鋼等廠家。80kg80kg工程機(jī)械用鋼工程機(jī)械用鋼武鋼800mpa級(jí)焊接高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用鋼板hg80，通過(guò)lf和rh真空處理降低鋼中p、s含量及夾雜物，凈化鋼水；采用控軋控冷、弛豫控制析出原理以及微合金析出強(qiáng)化等工藝手段細(xì)化晶粒，提高鋼板強(qiáng)度。其工藝流程如下：鐵水脫硫ld復(fù)

39、吹rh真空處理連鑄精整粗軋清坯加熱2800mm軋板熱處理檢驗(yàn)入庫(kù)。濟(jì)鋼80kg低碳貝氏體鋼jg785db。為獲得軋后充分的沉淀強(qiáng)化和微合金析出強(qiáng)化效果，控制加熱溫度在11801220，使nb（cn）相顆粒充分固溶到奧氏體中；為獲得軋后較細(xì)的晶粒，高溫再結(jié)晶區(qū)道次變形率15%，未再結(jié)晶區(qū)采用低溫大壓下，終軋溫度控制在800880，隨后進(jìn)行控冷，冷速控制在38/min，對(duì)較厚的鋼板最后還要進(jìn)行回火工藝處理。工藝流程如下：高爐鐵水預(yù)處理鐵水熱裝（或分裝）轉(zhuǎn)爐冶煉鋼包精煉板坯保護(hù)澆注精整、檢驗(yàn)、入庫(kù)加熱爐加熱高壓水除鱗控軋控冷矯直（熱處理）冷床冷卻精整入庫(kù)。lab of materials formi

40、ng theory and quality control mse, ustblab of materials forming theory and quality control mse, ustb目前，濟(jì)鋼、寶鋼、鞍鋼、武鋼都已經(jīng)研發(fā)出100kg工程機(jī)械用鋼，但未見(jiàn)未見(jiàn)有有批量生產(chǎn)和使用的報(bào)道；表中列出了鞍鋼和寶鋼100kg工程機(jī)械用鋼的化學(xué)成分、力學(xué)和工藝性能指標(biāo)。100kg100kg工程機(jī)械用鋼工程機(jī)械用鋼lab of materials forming theory and quality control mse, ustb五、高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼質(zhì)量控制關(guān)鍵 q900及以上級(jí)別超高強(qiáng)

41、度鋼主要從瑞典等國(guó)進(jìn)口，替代進(jìn)口要求迫切。 q900及以上級(jí)別超高強(qiáng)度鋼一般采用兩種工藝生產(chǎn)：薄規(guī)格（薄規(guī)格（36mm)為非調(diào)為非調(diào)質(zhì)熱軋板卷；質(zhì)熱軋板卷；厚度大于厚度大于6mm的鋼板需要軋后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；的鋼板需要軋后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；質(zhì)量控制關(guān)鍵：質(zhì)量控制關(guān)鍵：成分設(shè)計(jì)成分設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)是基礎(chǔ)材料相變淬透性；與設(shè)備能力、冷速條件相匹配材料相變淬透性；與設(shè)備能力、冷速條件相匹配組織精細(xì)化控制元素組織精細(xì)化控制元素國(guó)內(nèi)q900 mp以上的焊接結(jié)構(gòu)鋼板, 如weldox 系列及dillimax都從瑞典、德國(guó)等國(guó)進(jìn)口。此類(lèi)鋼板一般采用：碳錳鉬硼系碳錳鉬硼系化學(xué)成分, 為提高其淬透性和回火抗力提高其淬透性和

42、回火抗力還添加了較多的鎳、銅、鉻、釩、鈮鎳、銅、鉻、釩、鈮等元素, 以保證鋼板在高溫回火后仍具有極高的強(qiáng)度。錳、鎳、銅等是提高奧氏體熱穩(wěn)定性的元素, 以推遲鐵素體相變, 有利于得到貝氏體、馬氏體組織；硼會(huì)在奧氏體晶界發(fā)生顯著的偏聚, 阻礙鐵素體在晶界形核, 提高淬透性,經(jīng)硼處理的鋼得到了十分細(xì)小的板條貝氏體組織。提高材料低溫沖擊韌性。lab of materials forming theory and quality control mse, ustb文獻(xiàn)介紹：對(duì)于板條貝氏體或馬氏體組織類(lèi)型的高強(qiáng)度熱軋鋼板,其原奧氏體晶界寬度約10m 左右, 內(nèi)部的貝氏體板條寬度150 300 nm，使鋼板

43、在達(dá)到極高屈服強(qiáng)度的同時(shí), 仍具有極佳的低溫韌性。材料微觀材料微觀組織設(shè)計(jì)組織設(shè)計(jì)高強(qiáng)鋼板高強(qiáng)鋼板性能保證性能保證高強(qiáng)度、耐磨、耐沖擊、耐疲勞、低溫韌性、耐腐高強(qiáng)度、耐磨、耐沖擊、耐疲勞、低溫韌性、耐腐蝕蝕 復(fù)相組織：復(fù)相組織： 細(xì)的馬氏體板條、粒狀貝氏體、 細(xì)小二次相粒子（50nm）、很少量殘奧工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)材料相材料相變規(guī)律變規(guī)律薄規(guī)格熱軋板卷：二段軋制控冷；非調(diào)質(zhì)處理薄規(guī)格熱軋板卷：二段軋制控冷；非調(diào)質(zhì)處理板厚大于板厚大于6mm6mm板：軋后板：軋后 進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理研究材料均質(zhì)化控制；強(qiáng)韌化機(jī)制控制研究材料均質(zhì)化控制；強(qiáng)韌化機(jī)制控制36lab of materials forming theory and quality control mse, ustbq960mpaq960mpa高強(qiáng)板性能：高強(qiáng)板性能：廠家廠家屈服強(qiáng)屈服強(qiáng)度度mpampa斷裂強(qiáng)斷