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高强度钢型号之乱引发的讨论

2014-12-10

专用汽车 2014年1期
关键词:钢厂钢材屈服

新宏昌重工集团 杜鹏程/自卸车研究所所长

我公司的高强度钢用量比较大。最初,我国没有钢厂研究高强度钢板材,因此瑞典的SSAB、芬兰的罗奇、日本的JFE占据着我国高强度钢市场,由于价格昂贵,仅少部分用于出口或高端车型,没有在国内车辆上普及。2004年,我公司将SSAB的700板材样品拿到太钢去做分析,合作开发出T700材料,后来在700基础上将抗拉强度提升,一直到现在的850材料(屈服强度达到700 MPa,抗拉强度达到850 MPa)。当初的开发是在保证焊接及成型效率的基础上进行的开发。毕竟我国原来没有这类产品,国家也没有相应的标准,所以各钢厂自己命名也很正常。由于竞争的关系,一些钢厂的命名已经脱离了实际状况,往往夸大了钢材的性能。随着使用经验的积累,使用方一般都会要求钢厂提交材质单,凡不符合材质要求的,即使价格便宜,我公司也不会采购。有些钢厂为了销售而夸大产品性能,将指标达不到要求的板材,也说成是高强度钢板材,毕竟钢材从外表是看不出来的,所以才有此乱象产生。

湖北合加环境设备有限公司 胡新春/研发部经理:

我觉得目前钢材性能主要的表示方法有三种:一是以屈服强度进行定义;二是以抗拉强度进行定义;三是按照用途进行区分。

安钢是用抗拉强度表示的,而国标中一般以屈服强度来定义。在不同的行业标准里,对材料要求有差异,就会形成不同的表述方法。

另外,对于汽车用钢板,往往会有一些特殊要求。于是在16Mn(低合金高强度钢)的基础上,开发了一些专用钢。比如,510L的抗拉强度必须是大于510 MPa的钢材。其实这是在16Mn的基础上衍生而来的。其他汽车用钢也有类似情况,比如QG42就是在Q215基础上衍生而来的。这些钢的强度均高于原国家制定的标准。

环卫车行业有对抗拉强度为1250 MPa以上的耐磨板的需求。据了解,目前国内还没有这种类型的钢材,特别是薄板类的。

安徽星马汽车股份有限公司 裴志军/技术部副部长

钢厂在研发一种钢种时,往往是为解决行业中一种特定的用法,高强度钢还要看走哪一种技术路线。国内钢厂往往是参考国外钢厂的钢种或进行替代,还有参照欧标、美标、日标来命名,不一而足。

山西同元实业集团有限公司市场部 义晋明/总经理助理:

我们认为,目前所说的高强度钢是指屈服强度大于等于460 MPa的钢种。

一般我国钢厂命名高强度钢型号时,首字母代表的是钢厂中文名字的首个拼音字母,如宝钢是B,太钢是T,武钢是W,等等。至于后面的数值代表的是屈服强度值还是抗拉强度值,一般是以前面不带Q(拼音“屈服”的首个字母)就是抗拉强度值。我国钢厂的有些型号代码及数值是抄袭国外标准而来的,国外一般用什么数值,国内钢厂就用什么数值。

欧洲标准一般是以屈服强度值为准。目前我国对高强度钢没有制定统一的国家标准,型号的命名很随意,但是我认为出现型号混淆的原因主要还是企业技术人员接触高强度钢较少。如果接触得多了,这些都不是什么太大的问题。

安钢集团华德重工装备有限公司 房志成/销售部经理:

本期相关文章中提到的高强度钢型号乱象,我认为主要存在于专用车行业,如果专用车某些企业用钢不投机取巧、添乱的话,标准很容易统一。比如说高强度钢510L就已经被认可了,510以上级别的,目前还没有一个统一的命名。国内成熟钢厂的生产标准是根据知名企业和用量大的企业所需要的力学强度和机械性能,在510L的基础上一步步试验和提高的。在此呼吁尽快在技术上形成统一的标准,知名企业和用量大的企业最好能联合拿个标准出来给钢厂。

山东宝华耐磨钢有限公司 黄再兴/销售部副总经理

关于大梁钢型号,各家钢厂基本上以抗拉强度命名,所不同的是,有些以抗拉强度下限命名,有的则取中位值。

关于厢体钢,宝钢并没有所谓的“厢体钢”。该钢种应该就是一种经济型高强度钢,生产成本较低,性能当然也低,但是基本能够满足用户的使用需求,能为专用车企业降低生产成本。

搅拌车滚筒用钢的命名规则基本一致,一般为抗拉强度下限;宝钢除B520JJ外,还有B750GJ。我国搅拌车生产企业的搅拌筒及叶片用钢基本上为Q345B,少数企业会用到屈服强度为500 MPa的高强度钢,部分新产品甚至在试用屈服强度为700 MPa的高强度钢。国外搅拌车生产企业的搅拌筒和叶片用钢一般为2.5~3 mm厚、布氏硬度300 HBW的耐磨钢(低屈强比,易成型,耐磨损),减重、延长使用寿命的效果都很明显。

宝钢部分热轧高强度钢的命名标准是,一般大梁钢(如B750L)、车轮钢(B650CL)以抗拉强度下限为准;汽车冷成型用钢(如QStE500TM、S600MC)、超/高强度焊接结构钢(如BS700MCK2、BS960QC)以屈服强度下限为准;同一系列钢种内部不存在标准不一的情况。

山西太钢不锈钢股份有限公司营销部 陈少博/工程师:

常用的型号在市场上流通广泛,客户比较认同和熟悉,如T610L,T700L。负责材料采购的人员并不陌生,也不需要清单。

钢厂为了推广自家的产品而特别为某个市场或某个用户制定特殊型号或牌号,一般来说其他用户是不会认同的。

太钢的T510L和武钢的WL510H的各种性能相当,屈服强度大于355 MPa。文中武钢的产品能不能算是高强度钢?请斟酌。

我觉得钢厂建立自己的标准体系不是一朝一夕的事情,需要不断更新和维护(不适合就会更新标准)。如果说要统一型号,也不是那么容易。但是文章本身还是很有意义的。说实话,有的钢厂型号我们也看不懂,还得看性能来自己猜测。

安钢板卷产品事业部汽车用钢室 李静宇/高级工程师:

安钢高强度钢的型号基本上是按抗拉强度下限命名的。AG600XT标准没有那么高,但用户实际要求较高,所以实际控制中按文中强度控制。AG620JJ以往的强度要求确如文中所述,但在用户使用过程中出现了较多问题,后来对强度进行了调整,因此,型号命名初始基本上是按抗拉强度下限命名,但在实际推广和用户使用过程中,往往根据实际情况对高强度钢性能会有所调整。

厢体钢概念首先是由安钢推出的,没有可借鉴的东西,故此根据用户要求进行调整在所难免,毕竟产品还是以满足用户要求为目标。文中所述问题确实存在,对规模大的专用车厂家来说,可以进行区别应用;但对于小厂家,有可能存在根据型号采用而不考虑实际强度的问题,这样的话,各个钢厂命名规则不一样就有可能导致问题。

南京钢铁股份有限公司 严超/销售部经理

科技的进步对材料的要求越来越高、越来越精细。一辆汽车,不同的位置对钢材的性能要求各不相同,于是,产生了各种各样型号的钢种,比如大梁钢、厢体钢,等等。应该说这是技术进步的体现。当然,这里面不排除钢厂为了营销,变换型号来吸引客户的眼球,导致市场上型号混乱,让众多选材人有些迷茫。

事实上,汽车零部件用钢基本上趋于成熟,根据以往经验,精明的设计者在选材上不会给采购带来太多的迷惑。关键的问题是,根据市场需求和产品的升级,需要一些新的钢种来替代原有的产品,比如说减重、增加车辆的使用寿命、提高安全性等,因此,选材需慎重,而且是非常重要的第一步。

当然,技术人员一般都明白自己需要什么材料,就像一个厨子做一道菜知道该采购合适的原料一样。最基本的要点是,关注一下所设计的产品对强度、冷弯、冲击、耐磨性、焊接性的要求,然后对号入座,再综合市场的价格和钢厂的钢材质量性能进行比较,就可以选购自己需要的钢种。对市场上繁多的型号可以不必太纠结。

隆英(金坛)特钢科技有限公司 舒卫/经理助理

因本人的工作性质,接触进口高强度钢相对多一些,对许多钢材标准都有涉及,如国标、欧标、美标、日标,还有很多大型知名钢厂标准等。以我国现阶段主要应用的欧系高强度钢为例,其无论是热轧还是调质工艺生产,一般以钢材的最小屈服强度来命名,牌号一般是“钢板商标”+“最小屈服强度”+“低温冲击韧性指标”,如果是热轧带钢,在屈服强度值后面还会带上“MC”(M代表热轧制,C代表可冷成型)。

从应用角度来看,主要有高强度结构钢板和耐磨钢板两类。而耐磨钢板一般以钢材的硬度值来命名,牌号一般是“钢板商标”+“平均布氏硬度值”,也已开始在国内矿用自卸车、公路自卸车、环卫车甚至混凝土搅拌运输车上使用,起到提升工件寿命、减轻设备自重的作用。由于欧系高强度钢产品成熟,在国外车辆上应用得相当广泛,加之标准及法规体制健全,其机械性能的稳定性都是不错的,没有不规范之类的问题。目前国内大的钢厂对超高强度钢和耐磨钢已在跟进。相对来说,本刊相关文章中谈到的国内高强度钢命名不规范的问题,我觉得这主要还是国内钢厂和车企接触高强度钢时间相对较短,认知程度不一所导致的,同时也有钢厂为迎合车企需求急功近利的行为;值得大家重视,不能因钢材型号问题而让用户对国产高强度钢性能持有怀疑和不信任。

编辑的话

首先说一说在本次组织的讨论中的一个小插曲。某位专用车企业的技术人员提出了他对高强度钢的理解:高强度钢板的厚度越薄,强度会越高。钢厂的营销人员则给予了不同的答案。有的说:“钢板的厚度越薄,强度越高,对于厚度很薄的钢板来说是正确的(因为薄规格的钢板晶粒更细化的原因)。”有的说:“这是个错误概念。因为厚度越薄,晶粒细化对强度的贡献则要更大,更容易达到高的强度,但对于某个牌号来说,钢厂的目标是通过成分和工艺的调整使得同牌号的不同厚度的钢板性能趋于一致。”还有的说:“这种观点在一般情况下是正确的。热轧钢板在轧制过程中有一个环节叫‘层流冷却’,即用水使钢板快速冷却,有点类似于热处理中的‘淬火’,而淬火最明显的作用就是提高钢材的强度和硬度。钢板越薄,越容易快速冷却,越厚越不容易,所以同批次轧制的同一型号的钢种,薄规格一般高于厚规格的强度。”

就此,编辑请教了专门从事高强度钢研究的专家。这位专家说:“并非是钢板的厚薄决定着强度的高低,而是这种高强度钢材料固有的机械性能的稳定性决定了强度的高低,如果用钢板晶粒更细化或‘层流冷却’作论据,那就证明生产过程质量控制得不稳定。”他还进一步地解释了钢种型号命名的由来:“钢种型号/牌号按欧洲标准一般工程机械用钢采用屈服强度定义,这是因为一旦材料屈服形变则会影响到应用性能;汽车安全件一般采用抗拉强度定义,这是因为材料受力超过屈服强度至断裂之前可以吸收动能起到安全作用。所以,牌号的命名主要是根据应用而定义的。”

通过专家的解释我们不难看到,我们的技术人员对高强度钢的性能及相关知识还是了解得不多。专用车行业高强度钢型号混乱的情况需要规范,高强度钢的生产企业责无旁贷。标准统一的高强度钢型号有利于这种新型材料在专用车行业得到更广泛的应用。

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