关于用于高钢级产品冷轧用材质的疑问

zhh_frank

对于轧制屈服强度达到1200MPa以上，抗拉强度达到1500MPa以上的产品，请问国外现用何种材质的冷轧辊？对于轧制此类产品现对轧辊材质的发展趋势是哪个方向？有没有相关文献可以给我参考一下？？？请各位专家，能给我点提示

渤海管件

我国近年来一直在二次硬化钢上寻求突破，目前已经成功地研制出具有我国特色的G99和G50新型超高强度钢。G50是一种经济型无钴低合金超高强度钢，是我国自行研制的用于航天的专利钢种，其主要特点是成本低(无Co低Ni)、高强高韧(σb≥1660MPa，KⅠc≥105MPa·m1/2)。为对比，现将几种二次硬化钢的性能列于表2中。根据表2力学性能指标可以看出，二次硬化超强钢在强度要求≥1500MPa以上，AF1410韧性最好，国产的两种钢其次，Aemet系列偏低，9Ni-5Co的韧性好但强度偏低；Aemet100和国产两种超强钢在屈强比、韧强比等方面配比较合理，Aemet100更为突出。几种典型二次硬化超高强度钢的化学成分和室温力学性能见表2和表3。
表2几种二次硬化超高强度钢的室温力学性能比较

表3几种典型二次硬化超高强度钢的化学成分（mass%）

我国超高强度钢的研究进展
1低合金超高强度钢
我国低合金超高强度钢的研究开始于20世纪50年代，一是仿制国外已有的牌号，五六十年代主要以仿制前苏联的钢种为主，如30CrMnSiNi2A，70年代开始以仿制美国的钢种为主，如4340、300M、D6AC等。二是根据我国的资源情况和工程的需要，自主开发研制了具有我国特点的低合金超高强度钢，如406钢等。
我国成功仿制了一系列国外钢种，在许多重大工程中发挥了很大作用。最早研制的30CrMnSiNi2A是仿制前苏联30XГCH2A钢生产的。70年代开始仿制美国的钢种，最具代表性的有40CrNi2MoA钢，是仿4340钢研制而成的；40Si2Ni2CrMoVA钢是仿美国的300M钢研制的，45CrNiMo1VA是仿D6AC钢研制的。
50年代，我国立足国内资源，走自我研制的道路，先后研制出一系列新型合金钢种，如无镍铬的35Si2Mn2MoVA，不含镍的406、D406A、40CrMnSiMoVA(GC-4)，含少量镍的37Si2MnCrNiMoVA等。406钢是我国自行设计、自行研制最成功的典范，它是为解决航天固体火箭发动机壳体材料而研制的超高强度钢。为了提高材料的韧性又开发了D406A，该钢的σb＞1620MPa，KⅠc＞87MPa·m1/2优于406钢（σb＞1862MPa，KⅠc＞72MPa·m1/2）。
我国常规武器用超高强度钢自50年代开始研究以来，在科研人员的努力下，开发出一批符合我国资源配比的高强度钢，它们广泛应用于我国步兵轮式战车、枪、炮、弹等领域。我国新研发的速射武器身管用钢获得了国家二等科技发明奖，该钢属贝氏体钢范畴，经调质处理后具有优良的综合力学性能、高温性能及疲劳性能（σb＞1690MPa，KⅠc>99MPa·m1/2），应用于速射武器身管、耐烧蚀零件（如气体调整器、活塞等）。另外，立足于我国资源而研制的中碳低合金钢（σb＞1740MPa，KⅠc＞91.5MPa·m1/2），该钢主要用于制造机枪的枪管、活塞、击针以及小口径火炮的炮箱、受弹器、高强度螺栓和轴等。新型高硬度装甲钢（σb＞1440MPa，KⅠc＞87MPa·m1/2，HRC＞44），是我国为改善高压钨钢焊接性能而自行研制的新钢种，应用于轻型坦克的薄板装甲板、履带车辆等领域。
2二次硬化超高强度钢的研究进展
近年来，国内又先后研制了G99和G50两种超高强度钢。G99是由我国钢铁研究总院、长城特殊钢公司、航天部七O三所、东北大学共同承担研制的，该钢的σb>1520MPa，KⅠc>124MPa·m1/2，与国外应用最广的AF1410（σb=1655MPa，KⅠc=140MPa·m1/2）相当，在航空航天上具有广阔的应用前景。为了降低成本，我国开发了G50钢，该钢的特点是价格低廉（低Ni无Co）、强度韧性也很高，是具有我国特色的新型无钴高强高韧钢。G50通过添加1.50%～2.30%的Si来推迟低温回火脆性，Si同时起固溶强化的作用，为了细化晶粒，G50中又加入了0.01%～0.06%的铌。在有害气体的控制上，我国的这两种钢都相当好，基本已经达到了高纯净度钢的要求。
提高超高强度钢纯净度的冶炼工艺
由于超高强度钢具有很高的强度，因此这些钢对各种表面缺陷如裂纹、夹杂、焊缝和表面加工所造成缺陷十分敏感。近年来如何降低超高强度钢的缺口敏感性、提高钢的韧性成为一个重要的研究方向。为了改善钢的韧性，近年来冶金工作者围绕如何降低钢中有害杂质元素含量和改善夹杂物的形态以提高钢的韧性进行了大量的研究。美国的钢种多采用真空感应＋真空自耗重熔的双真空工艺，俄罗斯多采用电渣重熔的冶炼工艺。从生产检验标准的变化来看也说明人们在努力追求更高的纯净度和冶金质量。如美国的300M钢，1961年SAE颁布了第一个标准，即采用非真空冶炼的AMS6416，1968年SAE又颁布了采用真空冶炼的AMS6417，1976年修订为AMS6417B，1989年修订为AMS6417C，到1991年修订为AMS6417D。同样，D6AC的标准从1964年的AMS6431A到1980年己修订为AMS6431F。每一次修订均在钢的内在质量、纯净度和低倍组织等方面提出了更高的要求。
目前国内超强钢的冶炼主要是通过双真空炉来完成，即真空感应炉熔炼＋真空电渣重熔。我国在研究G50钢的过程中采用了高纯化熔炼新技术，这是保证钢具有优良韧塑性的重要条件。该技术的主要特征是：根据G50钢成分特点，在真空感应冶炼过程中加入微量的稀薄渣及适量的Ca-Si块，以改变原有夹杂物的性质，从而提高G50的韧塑性。AMS6532中规定S≤0.005%、P≤0.008%、O≤0.0020%、N≤0.0015%、Al≤0.015%、Ti≤0.015%。Aermet系列和我国的G99、G50的纯净度都远远超过了这个标准的要求。
超高强度钢在军事的应用
AISI4340钢是最早出现的低合金超高强度钢，也是低合金超高强度钢的典型代表。美国从1950年开始研究4340钢，1955年正式用于飞机起落架。1952年美国国际镍公司研制开发出的300M钢在1966年后作为美国的军机和主要民航飞机的起落架材料而获广泛的应用，F-15、F-16、DC-10、MD-11等军用战斗机都采用了300M钢，此外波音747等民用飞机的起落架及波音767飞机机翼的襟滑轨、缝翼管道等也采用300M钢制造。美国于60年代初开始研制D6AC，它是由AISI4340钢改进而成的低合金超高强度钢，被广泛用于制造战术和战略导弹发动机壳体及飞机结构件。到了70年代中期，D6AC逐渐取代了其它合金结构钢，成为一种制造固体火箭发动机壳体的专用钢种。美国新型地空导弹“爱国者”，小型导弹“红眼睛”，大中型导弹“民兵”、“潘兴”、“北极星”、“大力神”等，美国航天飞机的φ3.7m助推器也采用D6AC钢制造。D6AC还曾用于制造F-111飞机的起落架和机翼轴等，成为宇航工业使用的优秀材料之一。
俄罗斯在前苏联时期开始研制低合金超高强度钢，时间大体上与美国同步，具有自己的钢种体系，最有代表性的是30XГCH2A和40XH2CMA（ЭИ643）钢。30XГCH2A是在30XГC基础上加入1.4%～1.8%的镍而得到的低合金超高强度钢，由于镍的加入提高了钢的强度、塑性和韧性，也提高了钢的淬透性，由此改良和派生出了一系列钢种。40XH2CMA是在40XH2MA基础上发展起来的，40XH2CBA是用W代替40XH2CMA中Mo而成的。近十几年来他们又研制了新型经济型的低合金超高强度钢35XCH3M1A(BKC-8)和35XC2H3M1ФA(BKC-9)，其抗拉强度分别可达到1800～2000MPa和1950～2150MPa。

看看是否对你有帮助
http://www.mysteel.com/tg/rddd/2007/08/28/085552,0201,0,1646994.html

[ 本帖最后由 渤海管件 于 2008-6-19 08:17 编辑 ]

轧辊知己

高强度板屈服强度达到1200MPa以上，普通轧辊的确不行。因为板屈服这么高，硬度也就高，韧性相反要差了，类似于硅钢板了。
对于硅钢现在多采用Cr12系列的冷模具钢，高速钢也可以，但是这些材料做不了大轧辊，冶炼锻造过不了关。
高强度板要求轧辊表面硬度高，耐磨，还要有一定的韧性。材料我帮你想好了，我们可以私下里短消息交流一下。

轧辊知己

感谢2楼的兄弟那么努力，但是还不适用于轧辊材料。

zhh_frank

谢谢，楼上两位兄弟的建议，高速钢冷轧辊我只听说过日立的CPC工艺，国内无此能力，其他C12、Cr8常用于Sendzimir轧机，大直径工作辊或平整辊的应用没见报道，也许是我孤陋寡闻，能不能再给点建设性意见哈？

火柴棒

使用好的材料，本质细晶粒钢，再加上好的工艺，如二次淬火，淬火后立即深冷等，较少Ar。

stephen.kk

轧辊知己老兄，你不会说的是半高速钢吧，我也是做多辊轧机冷轧辊的，森辊为主。短消息交流一下？