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2024年版先进钢铁材料首批次应用示范指导目录正式发布

2023年12月28日08:52   来源:工业和信息化部
摘要:12月22日,国家工信部发布了《重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)》。

12月22日,国家工信部发布了《重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)》。该目录自2024年1月1日起实施,同时,2021版目录将废止。其中,“先进钢铁材料”部分如下:

序号

材料名称

性能要求

船舶与海洋工程装备用钢

1

高性能船舶用钢

(1)油船货油舱用耐蚀钢:在模拟上甲板工况腐蚀条件下,25年后钢板的腐蚀损耗估算值ECL≤2mm,钢板母材和焊缝金属之间无不连续表面;在模拟内底板工况腐蚀条件下,钢板的腐蚀速率C.R.≤1mm/年,钢板母材和焊缝金属之间无不连续表面;

(2)高强度止裂船板:屈服强度≥460MPa,抗拉强度570~720MPa,延伸率≥17%,-40℃冲击功≥64J,止裂韧度Kca≥8000N/mm3/2;

(3)大型液态二氧化碳运输船用低温钢板:厚度8~50mm,屈服强度≥690MPa,抗拉强度770~940MPa,断后延伸率≥14%,-65℃母材及热影响区冲击韧性KV2≥27J,-35℃母材及焊接热影响粗晶区CTOD分别≥0.2mm、≥0.15mm。

2

海洋工程装备用钢

(1)大规格高等级海洋工程系泊链:等级R4S,直径150~200mm;屈服强度≥700MPa,抗拉强度Rm≥960MPa,断后伸长率A≥12%,断面收缩率Z≥50%,链体-20℃冲击吸收能量值(KCV)≥56J,焊缝-20℃冲击吸收能量值(KCV)≥40J,硬度≤HB330,心部和R/3处硬度相差不超过15%,氢脆试验Z1/Z2≥0.85;

(2)海洋工程用高断裂韧性高强钢厚板:厚度50~120mm,屈服强度≥414MPa,抗拉强度≥517MPa,-40℃心部横向冲击吸收能量值≥48J,Z向性能≥35%,API2Z、EN10225:2009AnnexE或10225-1:2019AnnexB可焊性试验-10℃粗晶区CTOD值≥0.46mm,现场施焊条件下-10℃接头CTOD值≥0.3mm;

(3)EH690齿条钢特厚板(200mm以上):屈服强度≥690MPa,抗拉强度770~940MPa,-40℃心部冲击≥69J,焊接后屈服强度≥690MPa,抗拉强度770~940MPa,-40℃冲击值≥69J,-10℃焊接CTOD特征值≥0.15mm,5%应变时效-40℃冲击≥50J。

交通装备用钢

3

弹簧用钢

(1)高性能弹簧钢:夹杂物尺寸≤10μm,断面成分均匀,成分稳定,其余性能具体参照JISG3561标准;

(2)高性能汽车悬架弹簧用钢:抗拉强度≥2000MPa,疲劳寿命≥100万次;

(3)电动汽车悬架弹簧钢:表面全脱碳为0,总脱碳≤0.6%D,大尺寸夹杂物≤50μm,热处理后抗拉强度2050~2150MPa,面缩率≥40%,表面缺陷个数≤30个/卷。

4

新型汽车轻量化材料变厚度钢板

厚度公差±0.05mm,累计长度公差±2mm,浪高≤12mm;过渡区测量点偏差≤10mm;差厚比≥1:2.1。

5

汽车用高强韧成形钢

(1)连退钢板、罩退钢板:热冲压态(GBP5拉伸试样):屈服强度Rp0.2≥1300MPa,抗拉强度≥2000MPa,延伸率≥5%;170℃涂装回火后(最终零件使用状态,GBP5试样):屈服强度Rp0.2≥1400MPa,抗拉强度≥1900MPa,延伸率≥5%;VDA最大弯曲角≥50°;氢脆敏感性:试样加载至弯曲应力100%材料屈服强度时,浸泡在0.1mol/LHCl水溶液中200小时不开裂;

(2)抗氧化免涂层热成形钢:屈服强度≥1000MPa,抗拉强度≥1500MPa,延伸率(纵向A50)≥6%;热成形后氧化铁皮厚度≤1μm,无需进行后续的抛丸处理;

(3)新型锌基镀层热成形钢:屈服强度≥950MPa,抗拉强度≥1300MPa,断裂延伸率≥5%,VDA极限冷弯折弯角度≥50°;涂层厚度10~30μm;HV10≥400,HRC≥40;液态金属致脆性(LME)裂纹扩展深度控制在10μm以内;高周疲劳:循环应力比R=-1,加载频率15Hz,疲劳极限强度≥420MPa;耐腐蚀性能:中性盐雾50h,无基体腐蚀,切口无明显腐蚀,满足汽车厂的高耐蚀标准要求;

(4)渐变成形高安全性钢:抗拉强度≥1500MPa,屈服强度≥1200MPa,延伸率≥4%,极限弯曲角≥50°;

(5)温成形中锰钢:加热温度≤850℃,抗拉强度≥1450MPa,屈服强度≥950MPa,延伸率≥7.5%。

6

新能源汽车用一体化压铸模具钢

厚度450~800mm,S含量≤0.001%,P含量≤0.01%;非金属夹杂物:A类、C类≤0.5级,B类、D类≤0.5级;带状组织SB(SB1-SB2)级别,显微组织AS1-AS4级别,晶粒度≥8.0级,无缺口冲击功≥380J;五害元素Pb+As+Sn+Sb+Bi含量≤0.025%。

7

高性能燃油喷射系统用钢

(1)高性能汽车燃油喷射系统用不锈钢功能材料:直径12.5~52.5mm,抗拉强度900~1100MPa,屈服强度≥700MPa,夹杂物K3≤30;磁性能:矫顽力≤2300A/m;最大磁导率≥130;剩磁0.5~0.9T;饱和磁感应强度1.35~1.54T;

(2)高压油管用钢(直管):抗拉强度≥800MPa,屈服强度≥710MPa,断后伸长率≥15%,内表面质量≥P级。

能源装备用钢

8

高放废液玻璃固化容器用不锈钢板材

室温:Rm650~850MPa,Rp1.0≥350,Rp0.2≥310,A≥30%,HB≤210,Akv≥47J;600℃高温:Rm≥420MPa,Rp1.0≥150,Rp0.2≥130,A≥45%;1100℃高温:Rm≥35MPa、A≥50%;非金属夹杂物:A、B类≤2.0级,C、D类≤1.5级;600℃蠕变:170MPa,1000h,δ≤1%;抗氧化:1100℃干燥空气,100h,抗氧化等级2级以上;1100℃熔融玻璃,24h,抗氧化等级2级以上。

9

高燃耗乏燃料贮运容器外壳用厚壁钢

满足9米跌落、1米贯穿高燃耗乏燃料贮运容器要求,其T×T/4处取样室温拉伸性能Rp0.2≥260MPa,Rm:485~655MPa,A≥22%,Z≥35%;240℃拉伸性能Rp0.2≥214MPa,Rm≥439MPa;-101℃Akv≥27J(平均值),20(单个值);TNDT≤-88℃;晶粒度≥5级。

10

水电工程用1000MPa级高强度钢板

屈服强度≥885MPa,抗拉强度≥950MPa,断后伸长率≥14%,-60℃横向低温冲击吸收能量值≥70J。

11

SA-508Gr.4NCl.1钢大锻件

抗拉强度725~895MPa,屈服强度≥585MPa,延伸率≥18%,面缩率≥45%;-29℃夏比V型冲击吸收能量值:一组三个试样平均值≥48J,一个试样的最低值为41J,一组内只能有一个低于平均值。

12

耐磨耐腐蚀双金属复合材料

(1)热等静压工艺制备钴基合金覆层:密度≥8.0g/cm3,硬度≥41HRC,抗拉强度≥1000MPa;界面结合强度≥260MPa;基材热等静压后抗拉强度≥485MPa,屈服强度≥175MPa;

(2)热等静压工艺制备镍基合金覆层:Co含量(wt)≤0.05%,抗拉强度≥1000MPa,抗压强度≥700MPa;界面结合强度≥260MPa;基材热等静压后抗拉强度≥485MPa,屈服强度≥175MPa。

13

取向硅钢超/极薄带

薄带厚度≤0.10mm(0.08~0.05mm);800A/m(峰值)时磁感应强度B800≥1.81T;在400Hz下磁感应强度为1.5T时最大比总损耗P1.5/400≤11.50W/kg。

14

高性能低温用钢

(1)超低温罐用高锰奥氏体钢:屈服强度≥400MPa,抗拉强度介于800~950MPa,断后延伸率A%≥35%,-196℃冲击韧性KV2≥60J;

(2)节镍型超低温储罐用钢板:镍含量6.50~7.50%;-196℃下冲击吸收能量值≥100J;厚度5~30mm时,拉伸强度680~820MPa,屈服强度≥560MPa,延伸率≥18%;厚度30.1~50mm时,拉伸强度680~820MPa,屈服强度≥550MPa,延伸率≥18%;

(3)大型低温球罐用高强度钢板:厚度10~50mm,屈服强度≥550MPa,抗拉强度≥690MPa,断后伸长率A≥16%,-50℃横向冲击吸收能量值(KV2)≥100J;

(4)薄膜型MARK-Ⅲ型LNG船/罐专用不锈钢板材:室温屈服强度Rp0.2:215~294MPa,室温抗拉强度Rm≥480MPa;-163℃伸长率A≥30%;平整度:在钢板的任何位置和任何方向,300mm长度上的平整度都不超过0.5mm;表面不允许存在深度超过30μm的缺陷。

15

万米特深井用155ksi及以上高强高韧油套管

尺寸精度:外径范围114.3~508mm,壁厚范围8~30mm;力学性能:屈服强度≥1068MPa,抗拉强度≥1103MPa,0℃横向全尺寸冲击≥60J,纵向冲击≥80J,剪切比≥75%;满足万米特深井复杂井况使用要求。

16

光伏多晶硅反应器用铁镍基合金中厚板

(1)N08810:室温拉伸Rm≥450MPa,Rp0.2≥170MPa,A≥30%,600℃Rp0.2≥110MPa,晶粒度5级,ASTMG28A法晶间腐蚀率≤12mm/a,超声和渗透探伤均符合NB/T47013标准;

(2)N08120:室温拉伸Rm≥621MPa,Rp0.2≥276MPa,A≥30%,600℃Rp0.2≥140MPa,晶粒度5级,ASTMG28A法晶间腐蚀率≤12mm/a,超声和渗透探伤均符合NB/T47013标准。

航空航天用钢

17

航空发动机高温合金叶片与叶盘材料

(1)航空发动机用DD407单晶高温合金叶片:叶型公差±0.05mm;760℃拉伸性能:Rm≥980MPa,Rp0.2≥900MPa,A≥4%;持久性能:760℃/780MPa,τ≥250h;850℃/500MPa,τ≥260h;950℃/240MPa,τ≥260h;1050℃/140MPa,τ≥180h;

(2)粉末/铸造高温合金双合金整体叶盘:盘体760℃拉伸性能:Rm≥960MPa,Rp0.2≥720MPa,A≥15%,Z≥18%;盘体760℃/586MPa持久性能:τ≥15h,A≥8%;连接部位540℃拉伸性能:Rm≥760MPa,不断于连接界面;叶片环760℃/530MPa持久性能:τ≥50h,A≥2%;

(3)航空发动机用DD419单晶高温合金工作级导向叶片:760℃拉伸性能:Rm≥1000MPa,Rp0.2≥850MPa,A≥4%;980℃拉伸性能:Rm≥680MPa,Rp0.2≥560MPa,A≥15%;持久性能:850℃/650MPa,τ≥80h;1050℃/190MPa,τ≥70h;

(4)GH4169G合金:晶粒度细于8级,室温拉伸性能:Rel≥1100MPa,Rm≥1345MPa,A≥12%,Ψ≥15%;680℃拉伸性能:Rel≥930MPa,Rm≥1080MPa,A≥12%,Ψ≥15%;680℃/725MPa持久性能:τ光滑≥25h,δ≥5%,τ缺口≥τ光滑;595℃/825MPa蠕变性能:50h,总塑性变形≤0.2%。

18

航空航天用变形高温合金材料

(1)GH3230:棒材和锻件:室温拉伸性能:Rm≥758MPa,Rp0.2≥310MPa,A≥35%,硬度HBW≤241;950℃拉伸性能:Rm≥175MPa,A≥35%;927℃/62MPa持久寿命τ≥24h,A≥10%;板材:室温拉伸性能:Rm≥793MPa,Rp0.2≥345MPa,A≥40%,硬度HRC≤25,927℃/62MPa持久寿命τ≥36h,A≥10%;

(2)GH4061:合金棒材-196℃拉伸性能:Rm≥1500MPa,A≥12%;室温拉伸性能Rm≥1300MPa,A≥20%;650℃拉伸性能Rm≥1000MPa,A≥12%;750℃拉伸性能Rm≥670MPa,A≥8%;750℃/100MPa持久寿命τ≥1h;

(3)GH4145合金无缝管材:管材外径10~30mm,管材壁厚0.2mm~0.4mm;固溶态室温拉伸性能:抗拉强度≤965/MPa,屈服强度≤550MPa,伸长率δ5≥35%;时效态拉伸性能:抗拉强度≥1170MPa,屈服强度≥790MPa,伸长率≥15%;晶粒度细于5级;

(4)GH4145合金带材:厚度0.075~0.5mm,宽度20~400mm;固溶态室温拉伸性能:抗拉强度≤930/MPa,伸长率≥18%;时效态拉伸性能:抗拉强度≥1150MPa,伸长率δ5≥12%;HV≥298,晶粒度细于5级;单面晶间腐蚀深度不应超过0.0125mm;

(5)GH4214合金带箔材:厚度0.076~0.5mm,宽度100~250mm;晶粒度应达到5级或更细,晶粒度级差≤2级;室温拉伸性能Rel≥438MPa,Rm≥758MPa,A≥12%。

电子信息用钢

19

集成电路用高品质铁镍合金带材

厚度0.05~0.25mm;宽度20~650mm;Rm:580~720MPa,A:5~20%,HV180~220;Ra≤0.12μm,Rmax≤1.10μm;波浪≤0.1mm/m,横向弯曲≤0.15mm;悬垂翘曲≤10mm/m;卷重:60~200Kg。

20

电子级镍级合金极薄带与超薄带

金属箔材厚度0.010~0.100mm,宽度100~600mm,不平度优于6mm/m,边/中浪优于0.015,表面粗糙度优于0.3μm,20~300℃平均热膨胀系数为0~5.5×10-6/℃。

其他

21

高性能焊接材料

(1)超高强度焊接材料:抗拉强度Rm≥950MPa,屈服强度Rp0.2≥790MPa,-40℃冲击吸收能量值(Akv)≥47J;

(2)原油储罐焊接材料:焊态:ReL≥490/MPa,Rm610~730/MPa,A≥20/%;-20℃冲击吸收能量值(KV2)/J:平均值≥60,单个值≥47;

(3)加H反应器用2.25Cr-1Mo-V焊接材料:有害元素P≤0.0030%,焊后金属-30℃冲击吸收能量值≥48J;最小热处理态步冷试验:要求VTr54+3.0ΔVTr54≤0;高温持久性能≥900h;

(4)9Ni钢配套自动焊镍基合金实心焊丝:抗拉强度690~825MPa,屈服强度≥430MPa,延伸率A%≥35,-196℃冲击平均值≥70J;

(5)船舶与海洋工程装备用特种钢板配套焊接材料:屈服强度≥690MPa,-40℃低温冲击吸收能量值≥69J,扩散氢≤4mL/100g;

(6)核岛主设备用镍基合金焊接材料:ENiCrFe-7焊条:室温抗拉强度≥590MPa,室温冲击性能AKv≥60J,350℃抗拉强度≥505MPa;ERNiCrFe-7A焊丝:室温抗拉强度≥590MPa,室温冲击性能AKv≥60J,350℃抗拉强度≥485MPa;EQNiCrFe-7A焊带:室温抗拉强度550~750MPa,350℃抗拉强度≥450MPa;ERNiMo-2焊接丝:室温抗拉强度≥690MPa,700℃抗拉强度≥456MPa;ERNiCrMo-3焊接丝:室温拉伸强度≥690MPa,750℃抗拉强度≥415MPa,750℃下10^5h高温持久强度≥75.3MPa;ERNiCr-3焊接丝:室温拉伸强度≥550MPa,675℃抗拉强度≥377MPa,675℃下10^5h高温持久强度≥55MPa。

22

超高强度预应力钢用盘条

(1)2400MPa级钢绞线用盘条:抗拉强度≥1480MPa,面缩率≥25%;

(2)2200MPa级桥索镀锌钢丝用盘条:抗拉强度≥1550MPa,面缩率≥25%。

23

精密滚珠丝杠用调质银亮钢材

标准氧含量≤15ppm,棒材交货平直度≤0.5mm/m,交货组织为均匀索氏体,检测螺旋弯,跳动范围≤0.5mm,高点旋转不超过120°,且相邻两高点夹角不超45°。

24

耐磨蚀不锈钢复合板

厚度4~8mm,抗拉强度≥1250MPa,断后伸长率A50≥10%,表面硬度450±30HBW;-20℃冲击功≥20J;剪切强度≥210MPa;不锈钢层具有良好的耐蚀性。

25

固溶强化铁素体球磨铸铁

(1)QT450-18:抗拉强度≥450MPa,屈服强度Rp0.2≥350MPa,断后伸长率≥18%,布氏硬度170~200HBW,硅含量≈3.2%;

(2)QT500-14:抗拉强度≥500MPa,屈服强度Rp0.2≥400MPa,断后伸长率≥14%,布氏硬度180~210HBW,硅含量≈3.8%;

(3)QT600-10:抗拉强度≥600MPa,屈服强度Rp0.2≥450MPa,断后伸长率≥10%,布氏硬度200~230HBW,硅含量≈4.2%。

26

连铸高锰无磁钢

轧态钢板磁导率(200奥斯特)≤1.05;形变后钢板磁导率(200奥斯特)≤1.05;屈服强度235~400MPa,断后伸长率≥50%;-40℃冲击韧性≥80J;冷弯良好。

27

超高强度气瓶用钢

屈服强度≥990MPa,抗拉强度1130MPa~1250MPa,伸长率≥12%,-50℃横向冲击韧性KV2≥60J。

28

大型低温球罐用高强度钢板

厚度6~80mm,屈服强度ReL≥400MPa,抗拉强度Rm≥560MPa,A≥19%,-70℃低温条件下KV2≥60J。

29

超高强度1020MPa起重机臂架用管无缝钢管

尺寸精度:外径范围89~508mm,壁厚范围5~50mm;力学性能:屈服强度≥1020MPa、抗拉1060~1250MPa;延伸率≥12%和-40℃低温冲击≥34J;焊接性能:焊后抗拉强度≥1020MPa,-40℃低温冲击≥34J;满足大吨位、超大吨位履带起重机承重桁架使用要求。

30

高参数铜钢复合材料

轴本体和导条界面室温结合强度≥150MPa,屈服强度不低于导条母材屈服强度;超声波法检测焊合面的焊合率≥95%;满足高压腐蚀恶劣环境下的使用要求。

31

4N级高纯铁

Fe纯度99.99%,铬、钒、钼、砷、锡、锑、铋、铅、碲、硼、铝等11种微量元素总和小于0.050%。

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