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标准促进索氏体高强不锈结构钢研发应用
信息来源:世界金属导报2017-12-12F01      时间:2017-12-20 13:23:25


2017年8月22日,中国特钢企业协会《索氏体高强不锈结构钢》系列团体标准(七项)发布实施。目前正式纳入国行标的有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化型不锈钢等五种不锈钢,索氏体不锈钢作为新钢种,首次出现在团体标准中。

中国特钢企业协会秘书长王怀世介绍,索氏体高强不锈结构钢是镍资源国际控股有限公司全资子公司郑州永通特钢有限公司发明的。此次发布实施的共有七项标准,《索氏体高强不锈结构钢热轧带肋钢筋》、《索氏体高强不锈结构钢热轧型钢》、《索氏体高强不锈结构钢热轧钢棒》、《索氏体高强不锈结构钢热轧盘条》、《索氏体高强不锈结构钢热轧钢板和钢带》、《索氏体高强不锈结构钢冷轧钢板和钢带》、《索氏体高强不锈结构钢焊接钢管》,由郑州永通特钢有限公司、冶金工业规划研究院共同起草。

1索氏体高强不锈结构钢的基本特性

索氏体高强不锈结构钢的钢级S600E,S代表索氏体不锈钢,600表示屈服强度的下限值为600MPa,E表示可以作为抗震结构用。

索氏体高强不锈结构钢S600E在600MPa屈服强度下,具有大于20%的延伸率、与碳钢相近的膨胀系数、大于碳钢的弹性模量、耐中性盐雾腐蚀性能是一般碳钢的150倍以上。疲劳试验在456-256MPa应力循环、频率98.2Hz条件下,1000万次未断裂,表面无异常现象。即使在-40℃条件下也表现出良好的抗冲击性能,冲击功达到40J以上。同时解决了该钢种工程应用中的连接方法,即焊接和栓接问题。开发了相应的焊接工艺规程和焊条,开发了8.8到12.9级、直径60毫米以下、抗氢脆高强不锈钢大螺栓。

鉴于该钢的高强度、低屈强比、高延伸率和高耐腐蚀特性,根据其金相组织的回火索氏体特征,经过第三方反复检测及公司内外专家的评审认定,此钢被命名为索氏体高强不锈结构钢。

2索氏体高强不锈结构钢的研发和鉴定

据郑州永通特钢有限公司介绍,索氏体高强不锈结构钢的开发工作早期得到了已故冶金部原部长李东冶同志的关怀和指导,也得到了殷瑞钰院士、李鹤林院士等多位业内专家的指导和帮助。

2014年12月11日,由殷瑞钰院士主持召开了专家评审推介会。李鹤林院士等来自中国金属学会、中国建筑金属协会、中冶建筑研究总院、中国海洋石油总公司、中国电力科学院、海军设计局、冶金工业信息标准研究院的专家们进行了评审,形成的评审纪要认为:该钢强度高,耐蚀性好,焊接性能和耐热性能优异;是一种低成本、高性价比新钢种;这项重大技术突破,将提供当前南沙建设、海洋石油平台建设、油气输送包覆管、超临界机组与超超临界机组脱硫工程以及新能源建设等领域亟需的新型钢材。

根据会议专家的建议,郑州永通特钢有限公司在会后的三年中,又进行了深入地研究及应用开发。中船重工725所、中船重工713所、美国哥伦比亚大学、新加坡国立大学、东南大学、中冶集团建筑研究院、中国电力科学研究院、中石油管材研究所、郑煤机等十多家研究机构及用户进行了反复检测,其优良性能与专家评审意见基本一致,得到了中国电力科学研究院、中船重工713所、牧原股份、郑煤机、海军设计局、中石油管材研究所等客户的试用或使用好评。

3索氏体高强不锈结构钢的应用前景

索氏体高强不锈结构钢S600E集高强度、高韧性、高耐蚀、易焊接于一身,完成了不锈钢向结构钢的跨越,具有广泛优良的工程性和长寿命、高性价比等特性。尤其适宜地震带和沿海区各类建筑,可建千年传承式建筑,是新型装配式建筑的理想选择。

索氏体高强不锈结构钢S600E是性能优良的抗震钢,强度与日本当今最高水平的高强抗震钢相当。

不锈钢结构建筑因为没有腐蚀问题降低钢的强度,可使建筑寿命得到极大幅度的延长,从现在的70年延长至500年以上。100年内几乎不需维护,与现有碳钢结构建筑设计寿命70年,20年后每15年需要大修一次相比,全寿命周期成本很低。

此外,长寿性建筑既有利于家庭财富和社会财富的积累和继承,也将大幅度减少建筑垃圾、减少资源消耗和二氧化碳排放,潜在的社会效益巨大。

4结束语

虽然索氏体高强不锈结构钢具备多种优良特性,但是在工业领域的应用还处在起步阶段,需要标准引领,打开市场,促进进一步的研发和应用。2017年7月12日,《结构用高强不锈钢》通过全国钢标准化技术委员会立项专家评审,上报国家标准化管理委员会申请立项制定国家标准。

相信索氏体高强不锈结构钢S600E将在绿色、抗震的长寿性建筑以及海洋、石油、桥梁、舰船、塔架、风电装备及填海工程中得到应用,发挥越来越大的作用。

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