概述

寻求意向单位开展绿色化高性能非调质钢关键技术开发与应用

需求详情

【需求背景】非调质钢是一种将轧制(或锻造)与热处理结合为一体，省去调质处理的新型节能结构材料。与传统的调质钢相比，非调质钢具有节约能源、成材率高、成品性能优良、生产周期短、成本低、减少环境污染等众多优点，可取代相当数量的调质钢，是一种科技含量高、带动力强、影响面大的高技术钢种。我国目前能源供需矛盾尖锐，因此，开展节能、降耗和减少环境污染的材料及其相关技术的研究就具有特别重要的意义和必要性。传统的非调质钢一般是在中碳(0.2~0.5 %C)钢中加入微量V、Nb、Mo等元素，进行控制轧制(锻造)和控制冷却，使得V，Nb，Mo等元素的碳化物和氮化物析出，实现强化作用，获得与调质处理相近的力学性能，从而省去调质处理工序。在变形后的冷却过程中，V元素的碳氮化物的析出强化作用最强，其强化作用在较宽的温度范围内处于较高的水平且变化不大，因而在铁素体＋珠光体型非调质钢中，多采用单独添加V或以V为主，同时添加Nb等的复合微合金化。但对于铁素体+珠光体型非调质钢，其抗拉强度最大只能达到~900 MPa，当强度超过这一值时，其韧性急剧下降，很难满足现代机械制造行业特别是汽车轻量化对钢材强韧性的要求。伴随着汽车工业的快速发展，尤其是是新能源汽车爆炸式发展，对汽车零部件轻量化和降低成本需求不断提高，国内外对更高强韧性匹配的非调质钢的需求非常迫切。为获得更高强韧性非调质钢，一般需要添加更高含量的V、Nb、Mo、Ni等贵重合金元素，导致非调质钢成本居高不下，难以获得推广应用。对此，本项目以绿色化高性能非调质钢为研究对象，以控轧（控锻）控冷工艺为调控手段，以微观组织、奥氏体晶粒度、非金属夹杂物表征为研究基础，分析组织、析出对强度和韧性的影响规律，得到成分-工艺-性能综合匹配俱佳的高性能汽车用非调质钢【预期目标】完成汽车锻件用钢材料替代，采用非调质钢代替调制钢，推动汽车零部件向经济、低碳化转型。同时建立马钢汽车用钢高端化形象，推动安徽省汽车产业链高速、高效建设。【技术指标】1）冶金质量指标：A类非金属夹杂物≤2.5级；2）晶粒度指标：钢的奥氏体晶粒度≥6.0级；3）力学性能：Rm≥1000MPa；Rp0.2≥700MPa；A≥12%；Z≥40%；KU2≥37J；4）服役性能指标预期达到的服役性能指标：σ-1≥470MPa；Kt=2时，σ-1≥250MPa。新开发钢种≥1项；产品性能Rm≥1000MPa；Rp0.2≥700MPa；A≥12%；Z≥47%；KU2≥37J；疲劳强度≥470MPa。