氧化物冶金新工艺

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日本新日铁将细化和利用氧化物夹杂的技术称为氧化物冶金，用于新产品的开发，近期新工艺主要有以下3种。
     1.HTUFF工艺
      HTUFF工艺是新日铁继TiN钢、TiO钢之后，开发的第3代氧化物冶金技术，是通过细化晶粒得到微细的显微组织和超高HAZ韧性，主要用于490-590Mpa建筑、造船、海洋结构和管线用厚钢板的大线能量焊接。
      该工艺的要点是利用在1400℃以上的高温仍稳定存在的夹杂物晶粒（Mg、Ca的氧化物和硫化物），使这些微细夹杂物弥散于钢材中，抑制γ晶粒的长大，特别是对焊接热影响区的γ晶粒起到钉扎作用，晶粒尺寸变化不大。
     利用改技术，新日铁开发了具有优异大线能量焊接性能的屈服强度为390Mpa的大型集装箱船板。例如开发的TS530N/mm2的LPG船低温用钢板，通过结合应用连铸在线控制技术和HTUFF工艺，不但比原有的抗拉强度为490Mpa低温用钢板强度高，而且改善了母材和HAZ的低温韧性。
     2.JFE EWEI工艺
      JFE EWEI是“大线能量焊接热影响区性能优异”的简写，由日本JFE公司提出。
      该工艺的思路是从抑制焊接热影响区γ晶粒的长大，促进γ晶粒的晶内铁素体的生长和低碳当量的合金涉及三个方面考虑来解决焊接热影响区韧性降低的问题。工艺的主要包括在线超快加速冷却技术；HAZ晶粒粗化抑制技术；HAZ粒内组织细化技术；HAZ基体组织韧性改善技术。
基本原理为：在线超快加速冷却技术，完成低碳当量合金成分设计；严格控制钢中B、N和O、S、Ca含量，在焊接过程中采用BN、(Ca、Mn)S夹杂物诱导晶内铁素体形核，从而细化HAZ组织；通过控制Ti、N添加量，Ti/N以及微合金化，使TiN固溶温度从1400℃提高到1450℃，细化弥散抑制了HAZ区奥氏体晶粒的高温长大。
      对80mm厚的屈服强度390Mpa钢，采用JFE EWEI工艺技术焊接后，HAZ的-20℃和-40℃夏比冲击性能达到120-240J，显著高于原要求的41J。
      3.氧化物冶金工艺与TMCP结合
      新日铁提出将传统的热处理工艺和非金属夹杂物（氧化物和MnS）的作用相组合的凝固组织控制法，即氧化物冶金工艺与TMCP结合的凝固初期材料组织控制法和工艺理论。随产品规格不同，TMCP的工艺效果不同，这种工艺非常适合生产超细线材和中薄板坯等加工变形的产品，也可用于焊接和铸铁加工，不推荐生产超厚板。
      通过结合TMCP和HTUFF工艺，新日铁开发的海洋结构用钢，在保证屈服强度为500Mpa的同时，保证在-10℃焊缝的裂纹尖端张开位移（CTOD）特性。(成王）