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超低碳贝氏体钢是80年代以来在国际上发展起来的一大类新钢种，它具有强度高、韧性好及优良的焊接性能等特点。武汉钢铁公司研制开发的高强度低碳贝式DB590填补了国内这空白。该钢种采用现代炼钢技术及钢包精炼和连铸技术，利用高温非再结晶区控轨，在钢中加入提高淬透性，元素（Mn、Cu、Mo、B），并于轨后进行控冷。此时，钢中的细长变形奥氏体晶粒转变为细小的各种形态的贝氏体板条状组织，这种贝氏体内含有较多的稳定位错，形成时又继承了奥氏体内产生的形变位错，从而使屈服强度提高很多。由于DB590钢含碳量已相当低，大约为0.04%左右，因此碳化物析出对贝式氏体的韧性几乎没有影响。所以板材的冲击性能，特别是低温韧性极佳。同时，Nb、V、Ti等合金元素在钢中的析出强化提高了材料的抗拉强度，特别是在钢中加入了Cu元素，可利用Cu在时效回火时产生的ε--Cu元素，进一步提高了屈服强度，这一点尤其重要。由于机械设计中的许应力是屈服强度除以安全系数得出的，因此提高了许用应力值，这就 大大保证了构件的安全性。
武钢1995年研制开发出DB590钢，山东推土机总厂从1996年8月开始试用，经过各种严格的进厂性能检验，合格后批量装机，考核效果良好。到目前为止，实际使用1100左右。由表1可见，化学完全符合标准要求。
（图片） 1.2 机械性能
DB590钢的机械性能要求为：
（1）板厚：3.2--8mm σS>=450MPa,σb>=590MPa,σ5>=20%,AKV(-40ºC,纵向)>=60J d=2α,弯曲180º完好。
(2)板厚：12--30mm σS>=450MPa,σb：570--720MPa,σ5>=20%，AKV(-20ºC,纵向)>=60J，d=3α，弯曲180º完好。
对于机械性能的检验，我们严格按国家标准执行，检验结果如表2所示。
（图片） 冲击试验的检验结果见表3。（图片） 冷弯d=0,良好,见图1（图片） 从上述试验结果可以看出，DB590的抗拉强度，屈服强度，延伸率等值都远远超出了技术标准的要求，冷弯时即使d=0时仍完好。特别是该钢的韧性极好，低温冲击值相当高，超过了进口钢材同类钢种的水平，能满足推土机在寒冷地区的使用要求。
2 DB590钢的焊接条件
PCM（焊接裂纹敏感性系数）是读音价目板材焊接性能的一个重要的指标。60kg级高强度钢一般要求PCM〈=0.27%。经计算，DB590的最大PCM值仅为0.21%，实际成分的PCM值远低于这个数值，因此从理论上分析，DB590应具有优良的焊接性能，即焊接不预热，焊后不需要退火的性能。
2.1 焊接接头性能试验
试样为25mm厚的DB590钢板，开坡口60º，采用如表4所列的工艺规范。CO2气体的统一计划在99.5%以上。焊接速度25--30cm/min。试样（包括拉伸、冲击、弯曲）的取样方向垂直于焊缝方向。拉伸和弯曲试验的结果见表5，冲击试验的结果见表6。
（图片） 2.2 试验结论
从上述结果可以看出,DB590具有优良的焊接性能,有较高的强度储备，其焊接接头的低温韧性良好,适合推土机在冬季或寒冷的地区使用，但采用H08Mn2Si焊丝明显在韧性和强度上与DB590不相匹配，但就是整体的料接接头而言，其性能还是非常优秀的。
3 DB590在推土机上的应用
推土机工作条件恶劣，因此对材料的性能提出了更高的要求，特别是板材，要求具有高的强度、优良的冲击韧性、良好的表面质量及稳定的尺寸公差，在土石方作业的寒冷地区使用时才能保证构件的安全性和可靠性。
基于超低碳贝氏钢DB590有着优越的性能，我厂选择了DB590钢作为推土机铲刀后支撑、机架及后桥箱、平衡梁、台车等关键结构件的用材。DB590无论在下料切割、压型、还是在焊接作业中均受到工人和技术人员的好评。
将DB590焊接结构件装配到TY220、TY160推土机上进行质量跟踪，到目前为止，已经发往全国各地的138台车和出口国外的48台车均使用良好，未发现DB590焊接结构件有什么 问题。
4 DB590钢的应用结论
由于超低碳贝氏体钢DB590所具有的一系列优点，特别适合于推土机等工程机械的使用。DB590板材在工程机械上广泛的应用，将会进一步提高结构件的强度、刚度及外观质量。
6/3/2004
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