[發明專利]一種大厚度鋼板熱處理方法

有效

• 申請號: 201210188147.9
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102732710A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 吳濤;趙文忠;李建立;韋明;葉建軍;宋向前;孔祥麗;高大偉;桑德廣;張亞麗;張儀杰
• 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: C21D9/52
• 分類號: C21D9/52;C21D1/28;C21D11/00
• 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

本發明涉及一種大厚度鋼板的熱處理方法,尤其涉及一種低合金類大厚度鋼板正火工藝及正火后加速冷卻的方法，屬于寬厚鋼板熱處理技術領域。?

背景技術

近年來，隨著風電、水電、核電、海洋平臺工程等大型裝備行業的迅猛發展，市場對于大厚度、大單重的鋼板的需求越來越大。特別是厚度大于200mm以上的大單重鋼板，國內生產的鋼板不管是生產能力還是性能，還不能滿足市場需求，很多通過鍛造生產，但鍛件表面加工余量大，成本高。?

正火能夠細化晶粒，均勻化組織，力學性能優異，因此，一般的大厚度鋼板都是經過正火或正火加回火交貨的。正火后空冷的傳統工藝所生產的鋼板性能已經不能滿足性能較高的要求，如不同板厚處的性能的一致性。近年來，隨著人們對正火工藝的認識，開始嘗試正火后加速冷卻工藝，如風冷、霧冷、水冷等，通過加速冷卻能夠增加珠光體形核率，抑制鐵素體長大，進而細化組織提高鋼板屈服、強度、沖擊韌性等性能，降低合金使用量，節約成本。然而加速冷卻工藝不當，鋼板容易出現異常組織，殘余應力增加，力學性能變差。例如：（1）特厚鋼板入水冷卻時間短，鋼板心部冷卻不透，導致表面與心部組織不均勻；（2）如果入水冷卻時間較長，能保證鋼板心部冷卻透，鋼板表面冷速較快，容易出現貝氏體甚至馬氏體異常組織，鋼板返紅溫度較低，這種異常組織得不到分解，致使鋼板塑韌性變差，也不利于后續機加工，同時鋼板表面與心部溫差較大，殘余應力增加，增加開裂的危險性。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種大厚度鋼板的熱處理方法，即大厚度鋼板（200~400mm）正火工藝及其正火后的冷卻工藝，以使鋼板不同厚度層組織均勻細小，性能趨于一致，屈服、強度、沖擊韌性大幅提高，同時鋼板抗層狀撕裂性能優良，鋼板殘余內應力較低。?

???為了實現上述目的，本發明的技術方案提供了一種大厚度鋼板熱處理方法，包括以下步驟:?

（1）加熱：大厚度鋼板加熱可以在外部機械爐、車底爐或井式爐加熱正火，加熱的奧氏體化溫度為AC3+40~75℃；

（2）升溫速度：裝爐溫度低于400℃，升溫速度在80~120℃/h；

（3）保溫時間：當加熱達到工藝溫度后AC3+40~60℃，保溫時間為1.8~2.0min/mm（鋼板厚度），以確保整個鋼板完全奧氏體化并且均勻化；

（4）冷卻工藝：采用水-空-水-空間隙循環的冷卻工藝；其步驟如下：

對于板厚介于200~400mm的大厚度鋼板，可以在外部機械爐、車底爐加熱正火，正火后的冷卻可以按以下步驟：鋼板入水槽停留1~3分鐘，出水槽在空氣中停留3~6分鐘，控制其返紅溫度，為Ar1以下30~80℃，然后再次入水槽停留0.5~1.5分鐘，出水空冷。選擇水-空-水-空的冷卻方式，以此來控制鋼板不同厚度層組織，保證其組織細小及轉變的均勻性，同時能夠避免鋼板在水槽中長時間冷卻表面出現異常組織，降低殘余應力，減少開裂的危險性。

所述的大厚度鋼板的厚度為200~400mm。?

步驟(1)中的正火溫度為AC3+40~75℃；AC3是加熱時鐵素體轉變為奧氏體的終了溫度。?

步驟(3)所述的工藝溫度為AC3+40~75℃。?