國(guó)內(nèi)外在高性能鋼材的應(yīng)用方面取得不少新進(jìn)展,其中包括高強(qiáng)度高性能鋼、低屈服點(diǎn)鋼和耐火鋼的開發(fā)和應(yīng)用等。
我國(guó)新修訂的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中增列了性能優(yōu)良的Q420鋼,該鋼材(15MnVN)已成功地應(yīng)用在九江長(zhǎng)江大橋的建設(shè)中。另外我國(guó)冶金部門制訂了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》(YB4104),該鋼板是專門供高層建筑和其他重要建(構(gòu))筑物用來生產(chǎn)厚板焊接截面構(gòu)件的。其性能與日本建筑結(jié)構(gòu)用鋼材相近,而且質(zhì)量上還有所改進(jìn)。我國(guó)有些企業(yè)正在試生產(chǎn)屈服點(diǎn)達(dá)到100N/mm2的低屈服點(diǎn)鋼材,相當(dāng)于日本的LY100鋼,可用于抗震結(jié)構(gòu)的耗能部件。有的企業(yè)正在開發(fā)耐火鋼,該鋼即使加熱到600℃也能保持常溫2/3以上的強(qiáng)度。
日本在1994年制定了新的建筑鋼結(jié)構(gòu)專用鋼材規(guī)格《建筑結(jié)構(gòu)用軋制鋼材(JIS G3136):SN標(biāo)準(zhǔn)》。該種鋼材的質(zhì)量等級(jí)已不再按夏比(Charpy)沖擊試驗(yàn)分類,而是按使用部位、提示有關(guān)需要分類。如SN400A(相當(dāng)于我國(guó)的Q235A)只能使用在次要構(gòu)件處于彈性范圍的、原則上非焊接的構(gòu)件或部位;SN400B及SN490B(接近于我國(guó)Q345強(qiáng)度等級(jí))是能保證塑性變形和焊接性能的鋼材。使用在抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件和部位中;SN400C及SN490C具有非常好的抗層狀撕裂性能,主要使用在如箱型柱的外部板材等需要板厚方向性能(Z向性能)的構(gòu)件和部位中。SN B、C類鋼材均對(duì)屈服點(diǎn)的上限值做出了規(guī)定,以防構(gòu)件需塑性變形耗能的部位不能進(jìn)入塑性屈服;并對(duì)碳當(dāng)量及磷、硫的上限予以嚴(yán)格限制。SN C類鋼材對(duì)硫的含量提出了更嚴(yán)格的限制,并規(guī)定生產(chǎn)廠家有義務(wù)進(jìn)行超聲探傷試驗(yàn),以確保板厚方向的性能。目前日本國(guó)內(nèi)建筑用厚鋼板的70%為SN鋼材。日本已開發(fā)出LY225鋼、LY100鋼等低屈服點(diǎn)鋼和耐火鋼(FR鋼)。美國(guó)和歐洲等國(guó)家也在高強(qiáng)度高性能鋼材的研制和應(yīng)用等方面做出了不少貢獻(xiàn)。如美國(guó)生產(chǎn)的經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的合金鋼板A514,其屈服點(diǎn)高達(dá)690 N/mm2,并可用于焊接生產(chǎn)。
相對(duì)來說,我國(guó)鋼材的種類和質(zhì)量均不及工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的。如何研制開發(fā)新型高效鋼材是擺在我國(guó)冶金戰(zhàn)線科技工作者面前的一項(xiàng)重要任務(wù)。