四、利用创新工艺生产的新产品
1.造船用新钢板
目前造船业的发展趋势是建造更大尺寸、承载量更高的船,因此造船业采用的高强度船板日益增加,并要求在焊接过程中可以有超大热能输入。由于这种要求会引起焊接热影响区组织结构晶粒粗化,因此保证低温韧性成为一个问题。为了满足造船的新需求,JFE钢铁公司利用具有较高冷却速率和均匀冷却能力的超级-在线加速冷却技术,生产出与传统中厚板有相同碳当量(Ceq)的大规格、高强度中厚板。
2.建筑用钢板
高强度中厚板可以作为城市中高层建筑物的钢结构材料。另一方面,从断裂损坏的观点看,对具有低屈服比、高韧性和良好焊接能力的用于建筑钢结构的高性能钢材的要求提高。最近,对用于建筑钢桩的钢材,在有较大热能输入焊接时其热影响区的低温韧性要求提高。为了满足这些要求,JFE钢铁公司开发出较低屈服点值———385N/mm2的钢材。作为采用带有超级-在线加速冷却技术的热机械控制工艺(TMCP)生产出来的经济性、抗震性和焊接性等性能综合较好的高强度钢材,它已经获得日本国土厅、运输省的认可。此外,JFE钢铁公司还开发和商业化生产出在较大热能输入焊接情况下具有高热影响区韧性、抗拉强度从490N/mm2到590N/mm2的中厚板。
3.用于桥梁建设的钢板
由于桥梁是社会基础设施中非常重要的组成部分,因此需要高质量、先进的制作装配技术。最近一些年来,随着大型构建装配越来越多以及对高效装配要求的提高,具有高强度、高韧性且与焊接性和经济性相结合的高性能钢板的需求日益提高。为此,JFE钢铁公司通过最大化使用超级-在线加速冷却技术功能和通过添加合金化元素控制淬透性,开发和商业化生产了强度和韧性最佳平衡的中厚板。这一技术也引入了碳含量低至0.02%极低碳贝氏体高强度钢生产,实现了满足新标准BHS500(W)和700W钢的生产。焊接硬化急剧下降,而同时达到较高强度。
4.用于建筑机械和工业机械的钢板
建筑机械和工业机械高强度钢的代表性品种JFE-HITEN780LE是由JFE钢铁公司专门开发的,其目的是降低钢材的重量,并用于各种机械零部件。通过采用超级-在线加速冷却技术和HOP技术,可以在40℃的低温区域获得良好的低温韧性。
在对耐磨性、弯曲成形性和抗冲击性有特殊要求的耐磨钢中,相关要求越来越高,JFE钢铁公司开发出新的耐磨钢360LE,该钢在40℃时有良好的低温韧性,同时具有较高的硬度和延展性。通过超级-在线加速冷却技术的高速冷却和均匀冷却,实现了这种耐磨钢的商业化生产。
上述提及的两种新开发的钢都确保Ceq为0.40或更低,因此,与传统的钢相比,余热温度可以降低25-50℃。
5.用于压力容器的高强度钢板
用于能源业的各种中厚板,广泛用于能源存储设备、化工设备和电站设备。最近几年,采用的设备规格更大,同时运转和工作条件更加苛刻,因此对材料性能的要求更加严格,以达到较高的焊接效率,目的是降低建造成本。这些要求包括改进焊接性能和有较高的可靠性。为了满足这类要求,JFE钢铁公司开发了高性能的610N/mm2级高强度钢板,通过使用先进的材料设计和创新的制造技术,可以降低余热温度和焊接硬度。
用于大规格储油槽侧板的钢板就是通过高效、大热量输入的电焊方法对610N/mm2级高强度钢板焊接而成,而高韧性610N/mm2级高强度钢板可在较低温度使用(50℃)。预计先进的中厚板制造技术可以满足未来各种各样的需求。
6.用于管线的钢板
通过降低油气钻探成本技术和长距离输送技术进步,使油气田在北极和深海的开发成为可能,因此未来趋势是长距离管线输送油气,而且液态能源输送工具更加多样化。管线钢的要求包括有高强度、良好的低温韧性和焊接性能,此外,由于液态能源含有H2S,因此管线钢要求有耐氢诱发裂纹和硫化物应力腐蚀能力。另外,在管线中预计有较大的变形,例如在冻土中变形较大,因此要求有高的变形性能。
JFE钢铁公司通过应用超级-在线加速冷却技术,持续开发可以满足这些多种严格性能要求的管线钢,现在该公司可以商业化生产世界强度最高的管线钢CSA级690(相当于X100级管线钢)。
(考试大注册安全工程师)