我公司的高強(qiáng)度鋼用量比較大。最初,我國沒有鋼廠研究高強(qiáng)度鋼板材,因此瑞典的SSAB、芬蘭的羅奇、日本的JFE占據(jù)著我國高強(qiáng)度鋼市場,由于價(jià)格昂貴,僅少部分用于出口或高端車型,沒有在國內(nèi)車輛上普及。2004年,我公司將SSAB的700板材樣品拿到太鋼去做分析,合作開發(fā)出T700材料,后來在700基礎(chǔ)上將抗拉強(qiáng)度提升,一直到現(xiàn)在的850材料(屈服強(qiáng)度達(dá)到700 MPa,抗拉強(qiáng)度達(dá)到850 MPa)。當(dāng)初的開發(fā)是在保證焊接及成型效率的基礎(chǔ)上進(jìn)行的開發(fā)。畢竟我國原來沒有這類產(chǎn)品,國家也沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),所以各鋼廠自己命名也很正常。由于競爭的關(guān)系,一些鋼廠的命名已經(jīng)脫離了實(shí)際狀況,往往夸大了鋼材的性能。隨著使用經(jīng)驗(yàn)的積累,使用方一般都會要求鋼廠提交材質(zhì)單,凡不符合材質(zhì)要求的,即使價(jià)格便宜,我公司也不會采購。有些鋼廠為了銷售而夸大產(chǎn)品性能,將指標(biāo)達(dá)不到要求的板材,也說成是高強(qiáng)度鋼板材,畢竟鋼材從外表是看不出來的,所以才有此亂象產(chǎn)生。
我覺得目前鋼材性能主要的表示方法有三種:一是以屈服強(qiáng)度進(jìn)行定義;二是以抗拉強(qiáng)度進(jìn)行定義;三是按照用途進(jìn)行區(qū)分。
安鋼是用抗拉強(qiáng)度表示的,而國標(biāo)中一般以屈服強(qiáng)度來定義。在不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里,對材料要求有差異,就會形成不同的表述方法。
另外,對于汽車用鋼板,往往會有一些特殊要求。于是在16Mn(低合金高強(qiáng)度鋼)的基礎(chǔ)上,開發(fā)了一些專用鋼。比如,510L的抗拉強(qiáng)度必須是大于510 MPa的鋼材。其實(shí)這是在16Mn的基礎(chǔ)上衍生而來的。其他汽車用鋼也有類似情況,比如QG42就是在Q215基礎(chǔ)上衍生而來的。這些鋼的強(qiáng)度均高于原國家制定的標(biāo)準(zhǔn)。
環(huán)衛(wèi)車行業(yè)有對抗拉強(qiáng)度為1250 MPa以上的耐磨板的需求。據(jù)了解,目前國內(nèi)還沒有這種類型的鋼材,特別是薄板類的。
鋼廠在研發(fā)一種鋼種時(shí),往往是為解決行業(yè)中一種特定的用法,高強(qiáng)度鋼還要看走哪一種技術(shù)路線。國內(nèi)鋼廠往往是參考國外鋼廠的鋼種或進(jìn)行替代,還有參照歐標(biāo)、美標(biāo)、日標(biāo)來命名,不一而足。
我們認(rèn)為,目前所說的高強(qiáng)度鋼是指屈服強(qiáng)度大于等于460 MPa的鋼種。
一般我國鋼廠命名高強(qiáng)度鋼型號時(shí),首字母代表的是鋼廠中文名字的首個(gè)拼音字母,如寶鋼是B,太鋼是T,武鋼是W,等等。至于后面的數(shù)值代表的是屈服強(qiáng)度值還是抗拉強(qiáng)度值,一般是以前面不帶Q(拼音“屈服”的首個(gè)字母)就是抗拉強(qiáng)度值。我國鋼廠的有些型號代碼及數(shù)值是抄襲國外標(biāo)準(zhǔn)而來的,國外一般用什么數(shù)值,國內(nèi)鋼廠就用什么數(shù)值。
歐洲標(biāo)準(zhǔn)一般是以屈服強(qiáng)度值為準(zhǔn)。目前我國對高強(qiáng)度鋼沒有制定統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn),型號的命名很隨意,但是我認(rèn)為出現(xiàn)型號混淆的原因主要還是企業(yè)技術(shù)人員接觸高強(qiáng)度鋼較少。如果接觸得多了,這些都不是什么太大的問題。
本期相關(guān)文章中提到的高強(qiáng)度鋼型號亂象,我認(rèn)為主要存在于專用車行業(yè),如果專用車某些企業(yè)用鋼不投機(jī)取巧、添亂的話,標(biāo)準(zhǔn)很容易統(tǒng)一。比如說高強(qiáng)度鋼510L就已經(jīng)被認(rèn)可了,510以上級別的,目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的命名。國內(nèi)成熟鋼廠的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)知名企業(yè)和用量大的企業(yè)所需要的力學(xué)強(qiáng)度和機(jī)械性能,在510L的基礎(chǔ)上一步步試驗(yàn)和提高的。在此呼吁盡快在技術(shù)上形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),知名企業(yè)和用量大的企業(yè)最好能聯(lián)合拿個(gè)標(biāo)準(zhǔn)出來給鋼廠。
關(guān)于大梁鋼型號,各家鋼廠基本上以抗拉強(qiáng)度命名,所不同的是,有些以抗拉強(qiáng)度下限命名,有的則取中位值。
關(guān)于廂體鋼,寶鋼并沒有所謂的“廂體鋼”。該鋼種應(yīng)該就是一種經(jīng)濟(jì)型高強(qiáng)度鋼,生產(chǎn)成本較低,性能當(dāng)然也低,但是基本能夠滿足用戶的使用需求,能為專用車企業(yè)降低生產(chǎn)成本。
攪拌車滾筒用鋼的命名規(guī)則基本一致,一般為抗拉強(qiáng)度下限;寶鋼除B520JJ外,還有B750GJ。我國攪拌車生產(chǎn)企業(yè)的攪拌筒及葉片用鋼基本上為Q345B,少數(shù)企業(yè)會用到屈服強(qiáng)度為500 MPa的高強(qiáng)度鋼,部分新產(chǎn)品甚至在試用屈服強(qiáng)度為700 MPa的高強(qiáng)度鋼。國外攪拌車生產(chǎn)企業(yè)的攪拌筒和葉片用鋼一般為2.5~3 mm厚、布氏硬度300 HBW的耐磨鋼(低屈強(qiáng)比,易成型,耐磨損),減重、延長使用壽命的效果都很明顯。
寶鋼部分熱軋高強(qiáng)度鋼的命名標(biāo)準(zhǔn)是,一般大梁鋼(如B750L)、車輪鋼(B650CL)以抗拉強(qiáng)度下限為準(zhǔn);汽車?yán)涑尚陀娩摚ㄈ鏠StE500TM、S600MC)、超/高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)鋼(如BS700MCK2、BS960QC)以屈服強(qiáng)度下限為準(zhǔn);同一系列鋼種內(nèi)部不存在標(biāo)準(zhǔn)不一的情況。
常用的型號在市場上流通廣泛,客戶比較認(rèn)同和熟悉,如T610L,T700L。負(fù)責(zé)材料采購的人員并不陌生,也不需要清單。
鋼廠為了推廣自家的產(chǎn)品而特別為某個(gè)市場或某個(gè)用戶制定特殊型號或牌號,一般來說其他用戶是不會認(rèn)同的。
太鋼的T510L和武鋼的WL510H的各種性能相當(dāng),屈服強(qiáng)度大于355 MPa。文中武鋼的產(chǎn)品能不能算是高強(qiáng)度鋼?請斟酌。
我覺得鋼廠建立自己的標(biāo)準(zhǔn)體系不是一朝一夕的事情,需要不斷更新和維護(hù)(不適合就會更新標(biāo)準(zhǔn))。如果說要統(tǒng)一型號,也不是那么容易。但是文章本身還是很有意義的。說實(shí)話,有的鋼廠型號我們也看不懂,還得看性能來自己猜測。
安鋼高強(qiáng)度鋼的型號基本上是按抗拉強(qiáng)度下限命名的。AG600XT標(biāo)準(zhǔn)沒有那么高,但用戶實(shí)際要求較高,所以實(shí)際控制中按文中強(qiáng)度控制。AG620JJ以往的強(qiáng)度要求確如文中所述,但在用戶使用過程中出現(xiàn)了較多問題,后來對強(qiáng)度進(jìn)行了調(diào)整,因此,型號命名初始基本上是按抗拉強(qiáng)度下限命名,但在實(shí)際推廣和用戶使用過程中,往往根據(jù)實(shí)際情況對高強(qiáng)度鋼性能會有所調(diào)整。
廂體鋼概念首先是由安鋼推出的,沒有可借鑒的東西,故此根據(jù)用戶要求進(jìn)行調(diào)整在所難免,畢竟產(chǎn)品還是以滿足用戶要求為目標(biāo)。文中所述問題確實(shí)存在,對規(guī)模大的專用車廠家來說,可以進(jìn)行區(qū)別應(yīng)用;但對于小廠家,有可能存在根據(jù)型號采用而不考慮實(shí)際強(qiáng)度的問題,這樣的話,各個(gè)鋼廠命名規(guī)則不一樣就有可能導(dǎo)致問題。
科技的進(jìn)步對材料的要求越來越高、越來越精細(xì)。一輛汽車,不同的位置對鋼材的性能要求各不相同,于是,產(chǎn)生了各種各樣型號的鋼種,比如大梁鋼、廂體鋼,等等。應(yīng)該說這是技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)。當(dāng)然,這里面不排除鋼廠為了營銷,變換型號來吸引客戶的眼球,導(dǎo)致市場上型號混亂,讓眾多選材人有些迷茫。
事實(shí)上,汽車零部件用鋼基本上趨于成熟,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),精明的設(shè)計(jì)者在選材上不會給采購帶來太多的迷惑。關(guān)鍵的問題是,根據(jù)市場需求和產(chǎn)品的升級,需要一些新的鋼種來替代原有的產(chǎn)品,比如說減重、增加車輛的使用壽命、提高安全性等,因此,選材需慎重,而且是非常重要的第一步。
當(dāng)然,技術(shù)人員一般都明白自己需要什么材料,就像一個(gè)廚子做一道菜知道該采購合適的原料一樣。最基本的要點(diǎn)是,關(guān)注一下所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品對強(qiáng)度、冷彎、沖擊、耐磨性、焊接性的要求,然后對號入座,再綜合市場的價(jià)格和鋼廠的鋼材質(zhì)量性能進(jìn)行比較,就可以選購自己需要的鋼種。對市場上繁多的型號可以不必太糾結(jié)。
因本人的工作性質(zhì),接觸進(jìn)口高強(qiáng)度鋼相對多一些,對許多鋼材標(biāo)準(zhǔn)都有涉及,如國標(biāo)、歐標(biāo)、美標(biāo)、日標(biāo),還有很多大型知名鋼廠標(biāo)準(zhǔn)等。以我國現(xiàn)階段主要應(yīng)用的歐系高強(qiáng)度鋼為例,其無論是熱軋還是調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn),一般以鋼材的最小屈服強(qiáng)度來命名,牌號一般是“鋼板商標(biāo)”+“最小屈服強(qiáng)度”+“低溫沖擊韌性指標(biāo)”,如果是熱軋帶鋼,在屈服強(qiáng)度值后面還會帶上“MC”(M代表熱軋制,C代表可冷成型)。
從應(yīng)用角度來看,主要有高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板和耐磨鋼板兩類。而耐磨鋼板一般以鋼材的硬度值來命名,牌號一般是“鋼板商標(biāo)”+“平均布氏硬度值”,也已開始在國內(nèi)礦用自卸車、公路自卸車、環(huán)衛(wèi)車甚至混凝土攪拌運(yùn)輸車上使用,起到提升工件壽命、減輕設(shè)備自重的作用。由于歐系高強(qiáng)度鋼產(chǎn)品成熟,在國外車輛上應(yīng)用得相當(dāng)廣泛,加之標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)體制健全,其機(jī)械性能的穩(wěn)定性都是不錯(cuò)的,沒有不規(guī)范之類的問題。目前國內(nèi)大的鋼廠對超高強(qiáng)度鋼和耐磨鋼已在跟進(jìn)。相對來說,本刊相關(guān)文章中談到的國內(nèi)高強(qiáng)度鋼命名不規(guī)范的問題,我覺得這主要還是國內(nèi)鋼廠和車企接觸高強(qiáng)度鋼時(shí)間相對較短,認(rèn)知程度不一所導(dǎo)致的,同時(shí)也有鋼廠為迎合車企需求急功近利的行為;值得大家重視,不能因鋼材型號問題而讓用戶對國產(chǎn)高強(qiáng)度鋼性能持有懷疑和不信任。
首先說一說在本次組織的討論中的一個(gè)小插曲。某位專用車企業(yè)的技術(shù)人員提出了他對高強(qiáng)度鋼的理解:高強(qiáng)度鋼板的厚度越薄,強(qiáng)度會越高。鋼廠的營銷人員則給予了不同的答案。有的說:“鋼板的厚度越薄,強(qiáng)度越高,對于厚度很薄的鋼板來說是正確的(因?yàn)楸∫?guī)格的鋼板晶粒更細(xì)化的原因)?!庇械恼f:“這是個(gè)錯(cuò)誤概念。因?yàn)楹穸仍奖。Я<?xì)化對強(qiáng)度的貢獻(xiàn)則要更大,更容易達(dá)到高的強(qiáng)度,但對于某個(gè)牌號來說,鋼廠的目標(biāo)是通過成分和工藝的調(diào)整使得同牌號的不同厚度的鋼板性能趨于一致?!边€有的說:“這種觀點(diǎn)在一般情況下是正確的。熱軋鋼板在軋制過程中有一個(gè)環(huán)節(jié)叫‘層流冷卻’,即用水使鋼板快速冷卻,有點(diǎn)類似于熱處理中的‘淬火’,而淬火最明顯的作用就是提高鋼材的強(qiáng)度和硬度。鋼板越薄,越容易快速冷卻,越厚越不容易,所以同批次軋制的同一型號的鋼種,薄規(guī)格一般高于厚規(guī)格的強(qiáng)度?!?/p>
就此,編輯請教了專門從事高強(qiáng)度鋼研究的專家。這位專家說:“并非是鋼板的厚薄決定著強(qiáng)度的高低,而是這種高強(qiáng)度鋼材料固有的機(jī)械性能的穩(wěn)定性決定了強(qiáng)度的高低,如果用鋼板晶粒更細(xì)化或‘層流冷卻’作論據(jù),那就證明生產(chǎn)過程質(zhì)量控制得不穩(wěn)定?!彼€進(jìn)一步地解釋了鋼種型號命名的由來:“鋼種型號/牌號按歐洲標(biāo)準(zhǔn)一般工程機(jī)械用鋼采用屈服強(qiáng)度定義,這是因?yàn)橐坏┎牧锨巫儎t會影響到應(yīng)用性能;汽車安全件一般采用抗拉強(qiáng)度定義,這是因?yàn)椴牧鲜芰Τ^屈服強(qiáng)度至斷裂之前可以吸收動能起到安全作用。所以,牌號的命名主要是根據(jù)應(yīng)用而定義的?!?/p>
通過專家的解釋我們不難看到,我們的技術(shù)人員對高強(qiáng)度鋼的性能及相關(guān)知識還是了解得不多。專用車行業(yè)高強(qiáng)度鋼型號混亂的情況需要規(guī)范,高強(qiáng)度鋼的生產(chǎn)企業(yè)責(zé)無旁貸。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的高強(qiáng)度鋼型號有利于這種新型材料在專用車行業(yè)得到更廣泛的應(yīng)用。