交通裝備用鋼輕量化技術(shù)

專題主編 毛向陽(yáng) 《現(xiàn)代交通與冶金材料》2022.9,2（5）

先進(jìn)交通裝備是我國(guó)在高端制造領(lǐng)域的重要組成部分。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，交通裝備形成了較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在制造領(lǐng)域取得了巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價(jià)。為實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境友好，“技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、節(jié)能環(huán)?！钡慕煌ㄑb備成為有效途徑，也是提升交通運(yùn)輸人流物流效率的有力保證。在此背景下，輕量化交通裝備應(yīng)運(yùn)而生，特別是鋼鐵輕量化技術(shù)已成為世界各國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域競(jìng)相研發(fā)的主陣地。鋼鐵輕量化能夠在保證裝備的強(qiáng)度和安全性能的前提下，有效降低交通裝備的整體重量，從而提高交通裝備的動(dòng)力性，減少燃料消耗以降低排氣污染。因此，鋼鐵輕量化技術(shù)（包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、輕量化材料的應(yīng)用和先進(jìn)制造工藝等）將成為國(guó)家交通裝備制造的有力推手，也將為國(guó)家低碳綠色經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供強(qiáng)有力支撐。

為達(dá)到學(xué)術(shù)交流目的與積極推廣最新科研成果，本專欄邀請(qǐng)了長(zhǎng)期從事交通裝備用鋼輕量化技術(shù)研發(fā)的專家學(xué)者，從理論研究和工程應(yīng)用的視角與讀者分享本專業(yè)領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題。黃曦、上官昌平等作者的《QLT工藝對(duì)新型車(chē)軸鋼顯微組織與性能的影響》，基于高鐵速度越來(lái)越高，對(duì)車(chē)身輕量化提出更高要求，本論文針對(duì)新型高鐵車(chē)軸的工況條件，研究了QLT技術(shù)對(duì)車(chē)軸鋼強(qiáng)韌性的影響，解決了常見(jiàn)車(chē)軸鋼低溫韌性偏差的問(wèn)題，顯著提高車(chē)軸鋼在-80℃下低溫韌性達(dá)1100KJ/m2以上，為新型高鐵車(chē)軸的輕量化及在惡劣工況下的應(yīng)用提供理論與實(shí)踐參考。楊志強(qiáng)、汪開(kāi)忠等作者的《微合金化150V級(jí)高強(qiáng)韌無(wú)縫鋼管用鋼研究》，針對(duì)無(wú)縫鋼管輕量化技術(shù)及特殊服役環(huán)境要求，優(yōu)化設(shè)計(jì)了Cr-Mo-Ni-Nb-V成分體系，依據(jù)微合金元素復(fù)合添加促進(jìn)晶粒細(xì)化的規(guī)律，創(chuàng)新了大軋制比軋制技術(shù)及誘導(dǎo)碳化物彌散析出的熱處理技術(shù)，開(kāi)發(fā)了150V等級(jí)高強(qiáng)韌性無(wú)縫鋼管，為其在軌道交通、船舶運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域應(yīng)用提供了理論和實(shí)驗(yàn)支撐。張楚函、梁笑笑等作者的《輕量化大截面奧氏體不銹鋼鍛件熱成形工藝優(yōu)化》，圍繞交通裝備領(lǐng)域大尺寸不銹鋼鍛件晶粒尺寸分布不均、加工性能差等問(wèn)題，通過(guò)有限元模擬與熱力實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，分析了熱成形過(guò)程中變形溫度及應(yīng)變速率對(duì)熱變形抗力的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了大尺寸不銹鋼鍛件組織與性能均勻化，同時(shí)強(qiáng)韌性、耐腐蝕性能顯著提高，對(duì)輕量化大規(guī)格交通裝備的熱加工技術(shù)提供了理論指導(dǎo)。劉珂、李子濤等作者的《預(yù)涂層厚度對(duì)鋁硅鍍層熱成形鋼涂裝性能的影響》，針對(duì)輕量化汽車(chē)熱涂層鋼板的冷彎性能差的問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)預(yù)鍍層厚度，研究了預(yù)鍍層對(duì)鋁硅涂層熱成形涂裝性能的影響規(guī)律，開(kāi)發(fā)了熱成形高強(qiáng)度涂層鋼板，為汽車(chē)輕量化應(yīng)用提供了技術(shù)支持，應(yīng)用前景廣闊。

本專題文章圍繞交通裝備用鋼輕量化技術(shù)，與同行分享交流了研究者們最新的創(chuàng)新研發(fā)工作，研究成果能夠?yàn)橥I(lǐng)域研發(fā)或技術(shù)人員提供較好的參考。期望與同行專家學(xué)者產(chǎn)生共鳴，為中國(guó)裝備制造貢獻(xiàn)智力。