工程机械是指土石方施工、路面施工与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑施工所需的机械装备。工程机械是机械制造的重要组成部分。进入21世纪以来,随着工程机械行业迅速发展,对机械用钢要求越来越高,主要体现在高强度、优异的低温冲击韧性和良好的焊接性能等方面。
国内外大型钢铁企业都开发了各自的工程机械用钢系列。2008年以前,我国工程机械所需的高强度钢管主要以进口为主。2009年以来,衡阳钢管开始研发此类产品,并逐步实现以产顶进。国内新冶钢、天津钢管、宝钢、攀成钢、鞍钢等企业先后自主研发了符合工程机械行业发展需要的690MPa、770(780)MPa、890MPa级别系列新材料。通过国内这些钢管企业的不懈努力,我国超高强度工程机械用管生产研发已走在世界前列,近期天津钢管已成功供货屈服强度960MPa级别TP960E臂架管。
20世纪80~90年代,我国工程机械结构用管主要是按照《结构用无缝钢管》(GB/T 8162-1999)标准执行,该标准中优质碳素结构钢和低合金高强度结构钢牌号有10、20、35、45、16Mn(Q345)等5个牌号,合金钢牌号有40Mn2、40Cr、35CrMo、42CrMo等33个牌号,基本满足当时国民经济建设的需要。
生产方法主要是热轧和冷拔。鉴于当时的设备和技术能力,钢质洁净度、尺寸精度及生产成本等,与国际先进企业比差距很大。
低合金高强度钢管的级别只到345MPa,更高级别的钢管需要采用合金钢调质处理,因此材料在焊接性能、耐腐蚀性能、高强高韧性上弱势明显,安全的可靠性也比较差。在后期的发展过程中,因为对材料的基础数据研究缺少,对V、Nb、Ti等微合金元素强化机理的研究和实际运用比较少,很长一段时间内没有研发出可替代的新材料。