[發明專利]一種TMCP工藝Q550D低溫快速回火的熱處理方法

有效

• 申請號: 201811015195.1
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109161670B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 姚宙;李玉謙;孫電強;張瑞超;劉濤飛;成慧梅;許偉
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C22C38/04;C22C38/38;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/22
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳長庚

本發明公開了一種TMCP工藝Q550D低溫快速回火的熱處理方法，所述熱處理方法包括加熱、保溫和冷卻工序；所述加熱工序，鋼板從室溫狀態直接進入無氧化輥底式熱處理爐內，爐內加熱段爐溫采用由高到低的爐溫梯度設置，1和2加熱區爐溫為550℃、3和4加熱區爐溫為530℃、5和6加熱區爐溫為500℃；所述保溫工序，7?12區保溫溫度為450℃，保溫時間系數為1.0～1.3min/mm；所述冷卻工序，空冷至室溫。本發明解決了現有技術所存在的回火溫度過高，在爐時間過長，產能較低的問題，鋼種各項力學性能指標均達到GB/T 1591－2008《低合金高強度結構鋼》要求。

技術領域

本發明屬于金屬熱處理領域，具體涉及一種TMCP工藝Q550D低溫快速回火的熱處理方法。

背景技術

Q550D具有高強度、高韌性、低屈強比、良好的抗疲勞性能和焊接性能，主要運用于煤礦機械行業、工程機械領域和冶金裝備制造等領域。

目前國內Q550D生產工藝主要有TMCP+回火和調質兩種工藝，TMCP+回火工藝具有流程短、生產節奏快、生產成本低的優勢。國內鋼廠TMCP+回火工藝生產的Q550D回火溫度普遍在550-650℃，回火的總時間系數普遍為3.5-5.0min/mm。如湘鋼Q550D回火加熱溫度為550℃，回火總加熱時間系數為3.0-3.5 min/mm；南陽漢冶Q550D回火加熱溫度為680℃，回火總時間系數為4.0 min/mm；濟鋼的Q550D加熱溫度為630℃，總的加熱時間系數為3.0min/mm。

綜上所述，現有Q550D的回火工藝的主要思路如下：

Q550D熱軋組織主要為粒狀貝氏體和少量板條貝氏體，其組織特征為B-F基體+多邊形鐵素體，B-F基體上分布有M-A島、細小的碳氮化物和微小合金粒子，其強度硬度高，塑形和韌性較差。通過高溫長時間充分回火，主要發生以下變化：（1）釋放鋼中的組織應力和殘余應力，保證加工過程中鋼板的尺寸穩定；（2）將組織中對提高強度有很大作用的高密度位錯、條狀碳化物、殘奧氏和M-A島充分的分解為不連續的碳化物質點并彌散分布在B-F基體和晶界處；（3）貝氏體合并、變寬、最后大部分呈多邊形狀。以上這些變化對鋼板的加工性能提升、強度和硬度的降低、沖擊和韌性的提升都有很好作用。

國內主流鋼廠回火主要在無氧化輻射管加熱爐進行，但輻射管加熱時普遍存在加熱段每個爐區的爐溫設置不合理、保溫段爐溫設置偏高、保溫時間設置過長，這導致了Q550D熱處理周期長，生產效率低，生產成本較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種TMCP工藝Q550D低溫快速回火的熱處理方法，該發明在確保Q550D鋼板強度滿足GB/T 1591的同時，通過降低回火的加熱溫度，同時匹配相應的加熱時間來解決了現有技術所存在的回火溫度較高，在爐時間過長，產能較低的問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種TMCP工藝Q550D低溫快速回火的熱處理方法，所述熱處理方法包括加熱、保溫和冷卻工序；熱處理采用無氧化輥底式熱處理爐加熱，爐體分為12個區，其中1-6區為加熱段、7-12區為保溫段，所述保溫工序，7-12區保溫溫度為450±10℃，保溫時間系數1.0～1.3min/mm。

本發明所述保溫工序，7-12區保溫溫度為450℃。

本發明所述加熱工序，鋼板從室溫狀態直接進入無氧化輥底式熱處理爐內，加熱段爐溫采用由高到低的爐溫梯度設置，1和2加熱區爐溫為550±10℃、3和4加熱區爐溫為530±10℃、5和6加熱區爐溫為500±10℃。

本發明所述加熱工序，鋼板從室溫狀態直接進入無氧化輥底式熱處理爐內，加熱段爐溫采用由高到低的爐溫梯度設置，1和2加熱區爐溫為550℃、3和4加熱區爐溫為530℃、5和6加熱區爐溫為500℃。

本發明所述加熱工序，加熱時間系數0.8～1.0min/mm