The development of surface treatment products and technologies of steel sheets in Baosteel

The surface treatment technology can improve the corrosion resistance of steel sheets and increase the value of steel application.The surface treated steel sheets in Baosteel include zinc galvanized steel sheets,sin galvanized steel sheets,chromium galvanized steel sheets,and colour coating steel sheets with the application in the area from construction to automobiles,appliance,package,etc.The development,application and manufacturing technique of these products have become the core competition power of Baosteel. The article reviews the developments of surface treated steel sheets and surface treatment technologies in Baosteel in 10 years,especially hot dip galvanized high strength steel products used in vehicles.The article also looks forward into further developments of surface treatment steel products and technologies in Baosteel,which will focus on:①the new products of hot dip galvanized advanced high strength steels;②more environmental friendly products or functional coating products;③the development of surface treatment technologies to meet the requirement of higher surface quality in the marcket;④new type of surface treatment and coating technologies.

热处理与表面处理对高强螺栓用钢性能影响研究的综合型实验设计

针对工程应用中的高强螺栓表面硬度低、涂层结合力差、易脱落等问题,设计了热处理与表面处理对高强螺栓用钢性能影响研究的综合型实验。对35CrMo钢进行870℃×25 min淬火,再经500℃×1 h+550℃×1 h回火的35CrMo钢,分别达到了制备12.9级和10.9级高强螺栓标准,对其进行渗N处理后,表面硬度达到了850 HV,比心部显著提升。对渗N后的35CrMo钢表面涂覆锌铝溶液,其耐蚀性得到显著提升。该实验涉及材料热处理实验工艺和材料表面处理实验工艺,还涉及金属材料组织和性能测试的常用分析手段,是科研辅助教学的典型案例。

Ti8LC钛合金与主要结构材料的电偶腐蚀及防护研究

通过测定表面防护处理前后,Ti8LC钛合金、7710铝合金、ZL59铝合金、30CrMnSiA高强钢的电极电位,以及Ti8LC钛合金与其余3种材料组成偶对后的电偶腐蚀电流-时间曲线,研究了表面防护处理前后3种偶对的电偶腐蚀行为,并评估了电偶腐蚀敏感性。研究结果表明:Ti8LC与7710铝合金、ZL59铝合金、30CrMnSiA钢偶接时,会产生严重的电偶腐蚀,必须进行表面防护处理才能使用;采用涂层前处理+有机涂层防护的方法,可有效阻止Ti8LC钛合金与铝合金和高强钢的电偶腐蚀。

不同镀层的30CrMnSiA高强钢-TA15钛合金电偶腐蚀行为

研究了3.5%NaCl溶液中,镀镍、镀镉钝化、镀锌钝化处理后的高强钢30CrMnSiA与TA15钛合金偶接后的电偶腐蚀行为。试验发现相比于镀镉钝化和镀锌钝化处理,镀镍处理的30CrMnSiA-TA15电偶对电偶腐蚀反应的驱动力最小,电偶电位最正,电偶电流密度最小,耐电偶腐蚀性能最好。采用扫描电镜观察电偶腐蚀后各种镀层的形貌,结果发现:镀镍层腐蚀形态为点蚀,镀镉钝化层会形成微裂纹,镀锌钝化层腐蚀局部呈片状,层层剥落。

我国钢桥高强度螺栓连接的发展历程及展望

高强度螺栓连接作为钢桥连接的重要方式,在工程领域得到了广泛的应用。我国从1957年开始研究高强度螺栓连接技术,在几代科技工作者的不断努力探索下,走出了一条自主创新研究的道路。本文介绍了我国钢桥高强度螺栓用钢、摩擦面处理技术、安装施工技术、相关技术标准的发展历程,分析了目前在高强度螺栓连接中存在的一些问题,并指出准确控制轴力的施工方法、不受环境影响的表面处理工艺、具备防锈功能的高强螺栓材质、改善栓群受力的大直径规格将是我国高强度螺栓连接未来的发展方向。

高可靠性液压支架的耐久性能工艺研究

随着液压支架工作阻力越来越大,同时在高可靠性、耐久性等方面也提出了更高的要求。主要通过在新材料、新技术、新工艺等方面进行了试验和研究,在结构件、液压缸和系统清洁度方面进行了推广和应用,取得了良好的效果。

高强度棉花打包用镀锌钢丝的生产试制

提出高强度棉花打包用镀锌钢丝原料及成品钢丝的性能要求,介绍生产高强度棉花打包用镀锌钢丝的试生产过程。65钢盘条表面处理采用质量分数为15%～20%盐酸常温清洗、中温磷化,磷化膜厚度≥9μm;拉拔采用LT-9/560重型水箱拉丝机,部分压缩率16%～20%,总压缩率为73.4%;半成品退火温度715～730℃,保温时间约124s;电镀液pH值控制在2～4,电流密度13～30A/dm2,可使锌层面质量≥25g/m2,生产出的成品力学性能符合YB/T5033—2001《棉花打包用镀锌钢丝》B级棉花打包钢丝的要求。

梯度纳米结构钢设计、制备及其性能的研究进展

综述了近年来关于梯度纳米结构钢的研究进展,对梯度纳米结构钢的设计、制备方法进行了分类,分析了梯度纳米结构对钢的强度、腐蚀性能、摩擦性能和疲劳性能的影响。梯度纳米结构能显著提高钢的综合性能,是目前高强高韧钢的研究热点。总结了梯度纳米结构钢的发展前景及挑战。

汽车轻量化钢材及零部件表面处理技术的发展趋势

本文针对汽车轻量化用高强度钢铁零件的发展趋势,讨论了这类钢铁材料的特性及近年来的发展情况;同时对汽车高强度钢铁零件的表面性能要求以及相应的表面处理技术进行了综述,尤其是介绍了近年来,针对恶劣严酷服役环境中用的汽车钢铁零件表面的高耐腐蚀、耐磨损等多种功能要求的技术发展。期望汽车轻量化在节约油耗,减少CO2的排放,提高轻量化的高强度钢铁零件的耐腐蚀等性能方面得到更多的关注。

表面处理技术在汽车轻量化方面的应用

讨论了表面处理技术在汽车轻量化方面的应用,并且针对汽车轻量化常用的高强钢、铝合金和高分子树脂工程塑料零件,总结了相应表面防护处理技术。在保证汽车轻量化零件的强度、抗冲撞、安全等情况下,这些表面处理技术可以提高汽车轻量化零件的表面防腐蚀抗老化和耐磨减摩等功能,为汽车轻量化的快速发展做出贡献。

22MnB5超高强度钢-纤维复合材料的制备及力学性能研究

基于丙酮清洗、喷砂和磷化处理,研究了不同表面处理对超高强度钢表面粘接性能的影响;在此基础上选取22MnB5钢为金属层、单向碳纤维-7091环氧树脂为纤维层,成功制备了超高强度钢-纤维复合层板,并开展了其力学性能研究。研究结果表明:表面处理可以显著改变影响金属层和纤维层的粘接性能,其中喷砂后磷化10 min的处理对表面处理的影响最为显著。所制备的超高强度钢-纤维复合层板,单向层板的抗拉强度为1024.20 MPa,正交层板为1022.99 MPa,因超高强度钢本身强度较大,纤维铺层对材料性能的影响不显著,所制备的超高强度钢-纤维复合层板,其抗拉强度与MVF理论的计算值不相符,表明层板的界面结合强度需要进一步的提高。

2000 MPa级高强度桥索钢丝扭转性能分析

针对2000 MPa级高强度桥索钢丝在扭转试验时性能不稳定的现象,从金相组织、微观结构观察、夹杂物、表面质量分析了影响钢丝扭转性能的因素。结果表明:钢丝近表面区域网碳的出现和芯部珠光体的存在降低了钢丝的扭转性能;珠光体团簇越均匀、片层间距越小,钢丝的扭转韧性越好;大颗粒夹杂物和表层氧化皮的出现导致钢丝局部应力集中,削弱钢丝的扭转性能;钢丝的表面麻坑和机械损伤是裂纹扩展的主要路径,应提高钢丝表面质量。

基于Visual-Environment的高强钢表面热处理温度场模拟及对硬化层深度的影响

随着高强钢材料在工业生产中得到了广泛应用,金属材料的表面常有破坏、失效的现象产生,为了改善工件表面的性能,激光表面处理技术已得到广泛应用,但在对材料表面热处理时,难以确定优化的激光参数,为了缩短试验周期,节约试验成本,提高试验效率,本文基于Visual-Environment软件平台,采用2D高斯热源模型对高强钢表面热处理的多道搭接过程进行了数值模拟计算。研究结果表明,采用2D高斯热源模型,选择合适的热源参数能够获得与实际激光焊接接头形貌较一致的温度场云图并满足实际生产的需求。

不同孔型的Q690高强钢电弧热喷铝表面的抗滑移试验研究

建筑结构采用高强钢能有效减少结构用钢量和安装成本,从而降低建筑结构的碳排放,有利于推动建筑业的高质量发展。高强螺栓摩擦型连接是钢结构中最常用的连接方式之一,其依靠连接板件之间的摩擦力传递荷载,具有刚度高、抗疲劳和抗往复荷载等优点,因此桥梁结构中常常采用此类连接方式。实际工程中,高强螺栓摩擦型连接面临着防腐处理和现场施工装配精度不高的问题。在高强螺栓摩擦型连接表面采用电弧热喷铝喷涂和扩孔的方法可以解决上述问题,因此高强钢的高强螺栓摩擦型连接表面电弧热喷铝和扩孔后的抗滑移性能对该连接的承载能力具有至关重要的影响。为研究不同孔型的Q690高强钢电弧热喷铝表面高强螺栓摩擦型连接抗滑移性能,进行了抗滑移试验与预紧力损失试验。试验考虑了表面喷砂与喷砂后电弧热喷铝两种处理方式,其中电弧热喷铝试验包括了标准孔、大圆孔、长向平行荷载的长槽孔和长向垂直荷载的长槽孔四种不同孔型,而喷砂对照组试验仅包含标准孔。试件在达到滑移荷载时发生破坏并伴随显著的滑移,喷砂表面抗滑移试件的破坏形式为孔周磨损,电弧热喷铝表面抗滑移试件的破坏形式为孔周涂层磨损和剥离。试验结果表明:Q690高强钢喷砂表面抗滑移系数可取0.50,电弧热喷铝表面可取0.60,电弧热喷铝表面具有良好的抗滑移性能,承载力高、性能稳定;电弧热喷铝各孔型试件100 h预紧力损失量为1.9%~2.9%;电弧热喷铝表面的大圆孔、长向平行荷载和长向垂直荷载长槽孔的孔型系数平均值分别为0.98、0.89和0.82,最小值为0.93、0.83和0.77,均大于现行规范取值,规范计算结果偏于安全。