技术项目背景介绍
随着“双碳”战略的实施,汽车、油气和氢能等行业对先进高强钢的需求与日俱增。例如,高强度钢被广泛应 用在汽车上以实现节能减排,深海油气开采也亟需高强度管线钢。然而,高强度通常伴随高的氢脆敏感性,氢脆 问题成为高强钢研发和应用的关键瓶颈。亟需发展新方法、新理念,探索开发既能提高强度、又能提高抗氢脆性 能的高强钢。
项目简介
本项目提供一种抗氢脆高强钢研发及制造新路径,其从氢脆发生的本征根源入手,结合计算模拟进行逆向研 发,并被成功应用于抗氢脆热成形钢、抗氢致开裂管线钢研发。项目基于复合微合金化调控多尺度氢陷阱、强韧 化组元,从技术上通过多元耦合热力学精准计算和工艺控制获得了大量弥散分布的深氢陷阱及纵横交错的韧化单 元,研发出兼具高强、高韧和优异氢脆抗力的钢铁材料。例如,研发出的抗氢致开裂X80级海洋用管线钢,氢致 开裂敏感性为0,力学性能指标达到:屈服强度≥575 MPa, 抗拉强度≥705 MPa, 延伸率≥11.5%,具有显著的 性能和成本优势。研发出的2GPa 级抗氢脆汽车热成形钢,相比目前应用最广的22MnB5 钢,氢脆敏感性降低 50%,强度提升30%。
项目前景简介
项目所研发出的抗氢致开裂X80 级管线钢,解决了深海油气开采用高强度管线钢氢致开裂的技术难题,并预 期能替代进口产品,实现国产化。项目所研发出的2GPa 级抗氢脆汽车热成形钢,解决了现有产品延迟开裂与强度 不足问题,填补了国内相关产品空白。上述成果的推广,对资源、能源的开发利用及国防安全具有重要工程意 义,预期将产生显著的经济和社会效益。