[發明專利]一種大厚度低合金鋼板的正火熱處理方法

有效

• 申請號: 201210182444.2
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102732696A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 韋明;李紅文;胡麗周;宋向前;吳天育;賀霄
• 申請（專利權）人: 舞陽鋼鐵有限責任公司;河北鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C21D1/28
• 分類號: C21D1/28;C21D9/46
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

????本發明屬于鋼板的熱處理技術領域，具體涉及一種大厚度低合金鋼板的正火熱處理方法。

背景技術

正火熱處理是將鋼加熱到Ac3或Acm以上適當的溫度，保溫一定時間后冷卻得到鐵素體珠光體組織的熱處理工藝，正火熱處理可以細化晶粒、消除內應力、消除魏氏組織和帶狀組織。大多數低合金鋼都是以正火狀態交貨，此種熱處理方式常應用于此鋼種的實際生產中，但是常規的正火熱處理方式只能對薄規格的鋼板起到很好的作用，對于大厚度鋼板來說，經過常規的正火熱處理后，晶粒度、內應力和有害組織的改善效果不是很明顯，鋼板的實物性能也受到很大的影響，尤其是鋼板中心處的性能很難滿足要求。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種大厚度低合金鋼板的正火熱處理方法，通過正火后水冷加速冷卻的方式，很好的解決了上述問題，尤其適合于厚鋼板的正火。

本發明大厚度低合金鋼板的正火熱處理方法，其步驟如下：

(1)????加熱：正火加熱溫度為890~920℃；

(2)????保溫：鋼板厚度≤100mm時，在?；癄t保溫時間：1.8min/mm；

鋼板厚度＞100mm時，在外機爐保溫時間：2.0~2.2min/mm；

(3)????水冷工藝：鋼板出加熱爐后及時入水冷卻，從出爐到開始水冷之間的時間間隔不超過0.5min；當鋼板厚度≤100mm時，采用輥動傳輸、集管噴水層流方式冷卻，開啟0~21組水，輥速控制在4m/min~40m/min；當鋼板厚度＞100mm時，采用水槽冷卻，控制鋼板在水冷卻時間1~8min，控制水槽每小時換水量100噸左右和控制水溫≤40℃；最終確保鋼板冷速、返紅溫度及冷卻強度適當。

步驟(3)中所述的集管層流冷卻，控制上下水比為1:2~3，水槽冷卻控制鋼板在水中立放方式，直立在水槽中或傾斜45°或平躺在水槽中，控制鋼板上、下換水方式，下表采用攪動裝置進行攪動，減少上下表冷卻速度差。

步驟(3)中所述的鋼板冷速≤9℃/s，返紅溫度控制在560℃~720℃，確保鋼板芯部達到5℃/s以上的冷速，同時表面層貝氏體量厚度不超過3mm，且為極細貝氏體，晶粒度達到11級以上，即組織得到主體鐵素體+珠光體+表面少量極細貝氏體。既保證鋼板芯部為細晶粒鋼，同時適當提高整個板厚方向的強度，確保了鋼板組織、性能的均勻性。

本發明用正火熱處理方式生產的鋼板組分含量為：C≤0.18%，Si≤0.50%，Mn≤1.60%，P≤0.020%，S≤0.010%，Nb≤0.06%，Al：0.02~0.06%，Ti≤0.03%，V≤0.08%，余量為Fe和不可避免的雜質，得到的組織為鐵素體+珠光體+少量極細貝氏體。

本發明正火熱處理方式是正火后配以適當的水冷工藝，水冷工藝根據鋼板的厚度、強度、質量等級以及合金元素含量來確定，正火后水冷增加了鋼板的過冷度，尤其是提高了鋼板芯部的冷卻強度、冷卻速度，提高了鋼板的形核速率，細化鋼板中心處的組織，保證了鋼板的實物質量，有效解決了大厚度鋼板因冷卻不均造成的組織、性能差異。

本發明正火熱處理方法能夠在加入很少量的合金元素情況下保證鋼板的屈服強度和抗拉強度，提高鋼板芯部韌性，使其具有較高的低溫沖擊功，大大降低了生產成本。通過正火冷卻工藝控制，可節約合金(Nb、V、Ti)，根據鋼板厚度和質量等級，節約合金費用20~80元/t。

具體實施方式

實施例1

本實施例的大厚度低合金Q345E鋼板的正火熱處理方法，該鋼板的厚度為80mm，鋼板化學成分如下：C：0.16%，Si：0.30%，Mn：1.55%，P：0.015%，S：0.005%，Nb：0.020%，Al：0.045%，Ti：0.002%，V：0.006%，余量為Fe和不可避免的雜質。

具體步驟為：

(1)????加熱：正火加熱溫度為900℃；

(2)????保溫：保溫時間為1.8min/mm；

(3)???水冷工藝：鋼板出加熱爐后及時入水冷卻，從出爐到開始水冷之間的時間間隔為0.5min；采用輥動傳輸、集管噴水層流方式冷卻，開4~21組水，上下水比為1?:?2.4，控制輥速為24m/min，確保鋼板冷速為9℃/s，返紅溫度為620℃。

本實施例鋼板的力學性能：屈服強度：410MPa，抗拉強度：550MPa，延伸率：28%，-40℃沖擊功：200焦耳以上。

實施例2