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韶钢高强度低碳贝氏体钢的开发生产
日期:2014-10-15 0:05:29 作者:Cnremit 浏览量:[]

  低碳贝氏体钢是一类高强度、高韧性、多用途新型钢种,近三十年来受社会需求和现代冶金技术发展进步的影响得到了广泛的应用。目前广泛应用于油气管线、工程机械、重型汽车、集装箱、造船、桥梁、压力容器等诸多领域,与传统的铁素体-珠光体钢、马氏体淬火回火钢并列为三大钢类。国内能够生产低碳贝氏体钢的钢铁企业主要有宝钢、鞍钢、武钢、舞钢、山东钢铁等,其中,宝钢已经能够生产国内外少数几个企业才能生产的最高级别的屈服强度为960MPa级别的特高强度低碳贝氏体钢。  

  韶关钢铁集团有限公司(以下简称韶钢)结合现有设备能力,成功开发并生产了屈服强度为690MPa级别的高强度工程机械用低碳贝氏体钢。本文主要介绍了韶钢生产的25mm和20mm厚度规格的690MPa级低碳贝氏体钢的成分设计、控轧控冷工艺、回火工艺的情况,分析了该钢种的组织及性能情况,探讨成分及工艺对该钢种的强度和低温韧性的影响。

  Q690钢的主要生产技术  

  Q690钢具体工艺流程如下:铁水脱硫→120t顶底复吹转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸机连铸→钢坯加热→控轧→在线淬火→矫直→精整→离线回火处理→取样检验→入库。  轧制生产了25mm和20mm两个厚度规格的Q690钢板,其控轧控冷及回火的主要生产技术控制要点如下。

  钢坯控轧控冷生产技术要点  在韶钢热轧宽板厂3450mm轧机进行Q690钢板生产,为了保证得到细小均匀的贝氏体组织,控轧主要采用减少轧制道次、增大单道次压下量等措施,轧制采用两阶段控制轧制。利用轧后的冷却装置,尽量提高水冷速率,保证生成板条贝氏体组织,且使组织相对细化。由于在线淬火的冷却速度较大,冷却水量较大,应保证冷却系统的空气吹扫能力,确保钢板在冷却出口端不积水,这是获得良好板形的一个关键。

  钢板回火生产技术控制要点  回火工艺主要目的是均匀组织、提高性能匹配性,根据前期的试验摸底,结合成分设计及控轧控冷实际情况,最佳的回火温度控制在580~620℃之间,回火时间为(2.5~3.0)min/mm×板厚+10min。

  (1)韶钢采用Mn-Nb-Mo-B系合金的成分设计,结合在线淬火加离线回火工艺生产的25mm和20mm的690MPa级高强度低碳贝氏体钢板的板形和性能都满足生产交货的要求,且其强度、塑性和低温韧性匹配较好。  (2)在Q690钢中加入微量硼,显著改善了低碳贝氏体钢的淬透性,得到板条贝氏体组织,在降低微合金元素的加入量的情况下保证了Q690钢板的强度满足技术标准要求。  (3)通过控制硼元素的加入量及酸溶硼的含量,增大奥氏体未再结晶区的累计变形量及控制钢中的夹杂物等多方面的措施,确保了加硼Q690钢板的获得了良好的低温韧性。


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