行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
工程机械用高强度热轧钢板及钢带
建议项目名称
(英文)
Hot-rolled sheet and strip for high strength construction machines
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.140.50
中国标准分类号
CCS H46
牵头单位
宁波钢铁有限公司
体系编号
501.2.2
参与单位
冶金工业信息标准研究院、三一重工股份有限公司、中联重科股份有限公司等
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

项目有关政策、必要性、可行性、创新性和产业化情况、拟要解决的主要问题、预期的作用和效益等:

1、项目相关政策、课题等文件。

本项目符合《原材料工业质量提升三年行动方案(2018-2020年)》“行动目标”中,钢铁行业通用钢材产品的质量稳定性、可靠性和耐久性明显提高,高性能钢铁材料的批次稳定性和一致性稳步提高,钢材产品实物质量达到国际水平的产品比例超过50%。也符合《2022年原材料工业标准工作要点》二主要任务中2.1新材料标准,围绕产业链开展核心基础零部件等领域关键基础材料标准的制定。

本项目属于工信部提出六大产业链“工业母机”下游,应用行业机械制造项目。对应应用行业为工程机械。工程机械用高强度热轧钢板及钢带是制造大型工程机械设备及部件用关键原材料

2、项目可行性、先进性、创新性和产业化、解决问题、产生效益等情况(技术创新性、国内外生产企业情况、产量及需求量等)。

   工程机械是机械工业的重要组成部分,也是机械工业中最年轻、发展最迅速的行业。2017年全球工程机械市场增长27%,销量高达894,000台(销售额为880亿美元,同比增长25%),实现了2012年以来的最高水平,其中中国工程机械销量增长迅速。2018年全球工程机械市场销量约增长6%,未来几年,全球市场仍将保持温和而持续的增长。从国内看,2018年工程机械市场明显复苏,以挖掘机为例,2018年纳入统计的25家主机制造企业,共计销售各类挖掘机械产品203420台,同比涨幅45.0%,创2011年以来的历史新高,2019年继续维持增长态势,同比增长15.25%,2020年开始得益于中国政府对新冠肺炎疫情有效而强力的控制和中国经济快速恢复,中国工程机械制造商亮眼表现。在2021年度前10榜单中,徐工集团工程机械有限公司进入全球三甲——这是中国品牌首度挺进前三,三一重工、中联重科分别位居全球第四、第五位,而其他国家企业保持原位或呈现不同程度的下降

抓住中国工程机械设备等行业大型化、轻量化、国际化快速发展需求带来的品种升级换代机遇 ,研制开发高强工程机械用钢制定相应的标准,对高强度工程机械行业发展有较大的现实意义

3、标准制定的必要性,同步制定为国际标准的可行性:

本项目国家“十三五”发展规划中实施对高强度工程机械用钢的支持项目未来几年,工程机械的全球市场仍将保持温和而持续的增长但目前并无高强度工程机械用钢的国家和行业标准,因此本标准的制定十分紧迫。


范围和主要
技术内容

文件规定了高强度工程机械用钢热轧钢带的订货内容、尺寸、外形及其允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等。

文件适用于厚度为3mm~19mm的高强度工程机械用钢热轧钢带


国内外情况
简要说明

2019-2021年度中国工程机械企业销售总额占比逐年提升。2021年度,共11家中国工程机械制造商入榜全球TOP50,销售总额为507.33亿美元,同比增长40.03%,销售额占全球TOP50总额的比重上升至26.48%对比全球主要国家,2021年度,中国取代美国,以26.48%销售占比由全球第三升至全球第一;美国企业销售额为420.21亿美元,占比21.93%,位居第二;日本企业销售额为398.98亿美元,占比为20.83%,排名第三。

工程机械钢约占整机重量的50%~70%,用钢以低合金钢材为强度级别由原来大量采用的355MPa逐步向460MPa、550MPa及以上发展;工程机械用钢在保证力学性能要求的同时具备良好的加工成型性能,从而既保证了冷弯加工过程的成型性良好,又做到后焊接性能优良,同时达到工程机械用钢的冲击与疲劳等性能要求。

徐州重工、中联重科、三一重工等工程机械龙头企业均在宁波钢铁有限公司的周边,工程机械用钢具有较大的需求量。项目机械用钢板重点用于机械、煤炭、输送、矿山和各种工程建设等部门所要设备内。伴随国内工程机械产业朝着“三高一大”趋势进步 ,作为整机基本的钢结构件需要重量更轻,使用周期更长,而对屈服强度900MPa11OOMPa等级的高强钢要求越来越明显,高强度工程机械用钢主要特点如下:

1、低屈强比

一般情况下,高强度工程机械用钢需承担繁琐多变且很大的载荷,在巨大的变形载荷下,它的塑性统一性是重点,而增强塑件变形能力的有效举措即减小钢板强比。强比越小,钢板从开始塑性变化,直至最后开裂所要的变形量更大,提升了其塑性变形性能,能有效缓解由于过载而出现的应力聚集。反之,如果强比太高就会导致因为部大变形而引起的过载失稳。从这一角度着手,强比越小就越稳定 ,当前960MPa级別的钢材倔强比在0.95左右。伴随更高等级高强度项目机械用钢的研制,单一的高强度将令强比不断加大削减钢板变形容量,配件在使用时的安全性无法获得保障,因此在增加强度的基础上,减小强比,科学的强韧度、塑性搭配是今后高强度工程机械用钢规划的首要标准。

2、 韧塑性提高

人们对钢板性能的需求是方方面的,能够总结成强度与韧塑性两点,二者组成一对矛盾,在具休制造中韧塑性通常是矛盾的点。长时间以来,强度加大韧塑性下降是人们的常规经验,另外钢铁制造中产生的质量缺陷,应用出现的事故,也大都与钢板不高相关。随着国家经济水平的提高,工程机械被使用的范围将不断拓展,其使用环境会越来越复杂与多元化,高强度项目机械用钢需要具有更好的韧性与塑以减小由外加变形造成的内应力,保证在各种严酷环境下使用时更加安全,周期更长。

3、提升焊接性能

因为工程机械规格大、焊接位置多,焊接端部极易出现微裂痕、气口、夹杂以及未结合等焊接问题导致韧性下降,具备较好的焊接性能对项目机械用钢是非常要的当前高强度项目机械用钢大都有焊后容易出现冷裂痕、热影响区极易出现软化、焊缝极易形成硬淬相,造成焊接端部的韧性明显降低,在大载荷状态下容易开裂问题。此外,尽可能防止焊后热处置,这对工程机械的生产周期与节约成本有显著作用。所以科学把控钢材成分与组织状态以得到较好的焊接性能就特別关键,而较好的焊接性能是高强度工程机械用钢获得推广与减轻项目机械重量的重要标准。

总之工程机械结构件因为大都是板材拼焊形成,所以高强度工程机械用钢需要具有较好的综合性能。 当前,限制高强度钢材大范围推行的主要因素之一缺少统一的高强度工程机械用钢热轧钢带


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
9-工程机械用高强度热轧钢板及钢带行业标准项目建议书.doc (40.5KB)任务书(建议书)