TMCP钢在不同领域的应用.docVIP

TMCP钢在不同领域的应用TMCP钢最初是应用于造船业，后来扩大到所有使用厚钢板的领域。TMCP钢的应用范围之所以如此扩大是因为TMCP钢所具有的特性，它不仅能满足用户的要求，而且还由于对TMCP技术和支持该技术的各种技术要素进行了不懈的开发，因此它能满足厚板的各种利用领域的不同要求，从而自然就使TMCP钢的使用可能性和应用范围扩大了。1造船用钢板TMCP钢首先在造船领域迅速扩大应用。TMCP钢的出现还促进了高强度钢(HT)的扩大应用。从大型油船中HT钢的使用量变化来看，随着TMCP钢的出现，HT钢的使用量已由原来的2030%提高到6070%，而且甚至还使用了屈服点为390MPa级的钢。由于提高了HT的使用比例和采用高屈服点的钢，因此能大幅度减轻船舶的自重和节能，为提高经济效益和环保做出了很大的贡献。另外，从提高运送效率的观点来看，集装箱船的大型化也取得了显著的发展。最近，装载量超过6000个集装箱的大型集装箱船已应用于实际。其船体的船舷外板和舱口挡板等重要构件使用了板厚超过60mm、屈服点为390MPa级的钢，并能进行350450kJ/cm的超大线能量焊接。以TMCP为基础，通过和防止焊接热影响区(HAZ)显微组织粗大化技术的组合，对船体用钢进行了进一步的开发。另一方面，世界各地经常发生船舶大量原油流出事故和船舶触礁沉没事故，从安全方面来看，对船舶发生事故的关注越来越高。对此，为提高船体构造的安全性和可靠性，开发了高强度钢。为解决用户在钢板切割和焊接等施工时发生钢板变形的问题，开发了控制残留应力的钢板。由于采用完全的温度分布控制来使残留应力均匀化很困难，因此开发了低残留应力型TMCP钢板，它是从硬件(采用强力矫直机进行矫直)和软件两方面对TMCP工序中发生的残留应力进行综合控制的。2海洋结构件用钢板近年来，海底能源资源的开发地点正在向深海域、北海北部和北极海等寒冷海域推移。海洋结构件的建造也随之大型化，同时它们所处的环境也非常严酷，因此使用钢材的厚度也变得更厚、韧性更高。而且，使用钢材的屈服强度由屈服点355MPa级向420MPa级发展，尤其是最近还使用了屈服点500MPa级的钢。为进一步提高海洋结构件用钢板安全可靠性，作为破坏韧性的评价值，使用了接头部的CTOD值(CrackTipOpeningDisplacement：裂纹尖端开口位移)，例如要求在10时CTOD的值为0.25mm的情况增多。为适应这种要求，必须应用TMCP技术，而且，还开发了利用控制脱氧的高HAZ韧性钢。3建筑和桥梁用钢板在经历了阪神大地震的教训后，在对钢板焊接部的韧性要求进一步的提高的同时，对建筑物的大型化(高层化和大空间化)所需的厚钢板和大线能量焊接的要求也越来越高。作为与之相反要求相对应的钢材，TMCP钢被广泛采用。最近，还开发了利用微细氧化物、氮化物和硼等能应用于高HAZ的大线能量焊接用钢。另外，日本是多地震之国，从抗震性的观点来看，高层建筑物一般使用高强度低屈服比钢，它是利用钢材的塑性变形能能够吸收地震的能量。为达到低屈服比，必须控制软质铁素体的百分率及其粒度。在生产高强度低屈服比钢时，有轧制后缓慢控制冷却的方法和将冷却开始温度控制在Ar3点以下的方法等，它们都充分利用了TMCP技术。在桥梁领域，随着钢桥合理化设计的发展，开始越来越多地要求使用厚度和强度比以往高的钢材，来减少桥梁的主要桁架数量，提高焊接施工效率(无需焊接预热)。为此，开始根据TMCP钢应用后的低焊接裂纹敏感性组成(PCM)进行钢成分的最佳设计，扩大了其在桥梁领域的应用。最近，开发了通过降低碳含量和适当添加合金形成贝氏体化的超低碳贝氏体钢。另外，还开发了抗拉强度500MPa级的形变热处理贝氏体钢，它是利用奥氏体区域的强压下加工来强化位错，同时利用轧制后的冷却来获得微细贝氏体组织。4干线管用钢板在高强度和高韧性干线管的开发中充分利用了TMCP技术，同时它还广泛应用于耐酸性气体的干线管的生产。为降低酸性环境下的氢诱发裂纹(HIC)，应减少会导致HIC产生的S，并通过添加Ca来控制硫化物的形态，同时减少对HIC敏感的硬化组织区。TMCP对减少硬化组织非常有效，例如采用TMCP可进行低C和低合金的成分设计，进而在连铸时可降低Mn等在板厚中心部的合金偏析量，尤其是在生产厚板时采用加速冷却可以抑制C向板厚中心部的扩散等，因此TMCP对提高抗HIC能力是不可或缺的工艺，TMCP钢已应用于许多耐酸性气体的干线管项目。5压力水管用钢板高压输水管领域是陆地结构件中强度最高，且使用板材极厚的最典型的领域，至今通过热处理后已开始使用抗拉强度780MPa级的钢。但是，最近从提高输送能力和经济性的观点来看，对钢板的强度要求进一步提高，因此通过利用TMCP(CR-DQT)技术，开发了厚度达100mm、抗拉强度950MPa级的极厚钢板。6油罐用钢板最近，在油罐用钢板领域中越来越多地要求钢板母材和焊接接头双方都具有高的裂纹传播停止