專利名稱：一種提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼板熱處理領(lǐng)域，具體的說是一種提高特厚板低溫韌性的熱處理工 藝。
背景技術(shù)：
隨著厚板需求量的增大，國內(nèi)幾家鋼廠相繼開發(fā)出了不同強(qiáng)度級別和厚度規(guī)格的 特厚板。特厚板的交貨狀態(tài)通常有兩種TMCP態(tài)和正火態(tài)。TMCP態(tài)交貨的鋼板雖然省去了 熱處理環(huán)節(jié)，但為了保證低溫韌性，通常合金添加較多，且容易因組織不均勻而造成性能波 動，生產(chǎn)難度較大且不能真正達(dá)到節(jié)能降本的目的，使用安全性也不能保證；而傳統(tǒng)的正火 態(tài)交貨的鋼板，雖然鋼板的綜合力學(xué)性能都得到了一定的提高，但由于加熱溫度通常要加 熱到奧氏體溫度以上，熱處理成本較高且容易因強(qiáng)度下降過多導(dǎo)致性能不合。若能采用合 適的熱處理工藝，使得在強(qiáng)度降低較小的情況下大幅提高低溫韌性，不但具有較好的經(jīng)濟(jì) 效益，而且產(chǎn)品安全性也大大提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提出一種提高特 厚板低溫韌性的熱處理工藝，可以使得特厚板強(qiáng)度降低較小的情況下，大幅提高低溫韌性。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是
一種提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，采用亞溫正火，即加熱溫度為AC3以下 20-50°C，保溫時間為厚度mmX (1. 4 2. Omin/mm),出爐后空冷。采用這樣的熱處理工藝，熱處理后組織細(xì)小而均勻，鐵素體含量高，珠光體呈短棒 狀或者粒狀，在有效減少熱處理過程中強(qiáng)度損失的同時，大幅提高特厚板的低溫韌性。本發(fā)明正火加熱溫度設(shè)計的依據(jù)是隨著正火溫度的提高，材料的沖擊韌性有下 降的趨勢。如果加熱溫度太低，只有小部分組織奧氏體化或者沒有奧氏體化，空冷后帶狀組 織無法消除，晶粒不能得到細(xì)化，因此沖擊韌性提高和強(qiáng)度下降均不明顯。如果加熱溫度太 高(接近或者高于AC3溫度)，大部分組織發(fā)生奧氏體化或者全部奧氏體化，空冷后組織將發(fā) 生很大變化，晶粒粗化且鐵素體分?jǐn)?shù)大幅下降，使得沖擊韌性明顯下降，強(qiáng)度下降也比較明 顯。當(dāng)溫度處于亞溫正火區(qū)時，部分組織發(fā)生了奧氏體化，空冷后帶狀消失，晶粒細(xì)化，鐵素 體含量較高，且珠光體呈短桿狀或者粒狀，此時材料具有較高的韌性，強(qiáng)度也下降較小。因 此，將加熱溫度控制在AC3以下20-50°C。本發(fā)明保溫時間設(shè)計的依據(jù)是保溫一定時間，主要是為了使得碳原子充分?jǐn)U散。 隨著保溫時間的延長，碳原子的足夠擴(kuò)散，不僅使得珠光體帶狀組織消除，還有助于消除混 晶組織，對提高低溫韌性是相當(dāng)有益的。但隨著時間的進(jìn)一步延長，晶粒有長大的趨勢，綜 合力學(xué)性能都將下降。因此，將保溫時間定為厚度(mm) X 1. 4 2. Omin/mm。本發(fā)明冷卻工藝設(shè)計的依據(jù)是隨著冷卻速度的增加，過冷度加大，使鐵素體的析 出受到限制，同時鋼中固溶的Mn增加了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，也會抑制鐵素體的析出。隨著過冷度的增加，雖然相變后所得的組織細(xì)小，但鐵素體析出量大幅度減少，同時會出現(xiàn)較 多的粒狀貝氏體組織，導(dǎo)致沖擊韌性下降?？绽錉顟B(tài)下，其顯微組織為鐵素體加珠光體，鐵 素體含量較多，組織均勻，晶粒細(xì)小，沖擊韌性較高。因此，出爐后采用空冷工藝。本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是
前述的提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，加熱溫度為811-841°C，保溫時間為 140-200min，出爐后空冷，鋼板厚度為100mm。前述的提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，加熱溫度為805-837°C，保溫時間為 112-160min，出爐后空冷，鋼板厚度為80mm。前述的提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，加熱溫度為800-830°C，保溫時間為 112-160min，出爐后空冷，鋼板厚度為80mm。本發(fā)明的有益效果是⑴利用本發(fā)明所述的熱處理工藝對熱軋態(tài)特厚板進(jìn)行熱處 理，低溫韌性得到大幅提高，而強(qiáng)度下降較低。表層下1/4處的_40°C縱向沖擊功提高幅度 大于50J，屈服強(qiáng)度下降小于40MPa，抗拉強(qiáng)度下降小于20 Mpa ；⑵本發(fā)明熱處理溫度低，有 利于節(jié)能降本。


圖1為100mm Q345鋼板經(jīng)本發(fā)明熱處理后的組織圖。圖2為80mm Q345鋼板經(jīng)本發(fā)明熱處理后的組織圖。圖3為80mm Q390鋼板經(jīng)本發(fā)明熱處理后的組織圖。
具體實施例方式實施例1、實施例2和實施例3
實施例1、實施例2和實施例3各選擇1塊不同強(qiáng)度級別和規(guī)格的特厚板作為實施對 象，利用熱膨脹儀測得其AC3，然后根據(jù)本發(fā)明所述的方法進(jìn)行熱處理，并跟蹤工藝執(zhí)行情 況，實施例1、實施例2和實施例3的具體熱處理工藝如下表所示
權(quán)利要求
1.一種提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，其特征在于采用亞溫正火，即加熱溫度 為AC3以下20-50°C，保溫時間為厚度謹(jǐn)X (1. 4 2. Omin/mm),出爐后空冷。
2.如權(quán)利要求1所述的提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，其特征在于所述加熱溫 度為811-841°C，保溫時間為140-200min，出爐后空冷，所述厚度為100mm。
3.如權(quán)利要求1所述的提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，其特征在于所述加熱溫 度為805-837°C，保溫時間為112-160min，出爐后空冷，所述厚度為80mm。
4.如權(quán)利要求1所述的提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，其特征在于所述加熱溫 度為800-830°C，保溫時間為112-160min，出爐后空冷，所述厚度為80mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼板熱處理領(lǐng)域，是一種提高特厚板低溫韌性的熱處理工藝，采用亞溫正火，即加熱溫度為AC3以下20-50℃，保溫時間為厚度(mm)×1.4～2.0min/mm，出爐后空冷。利用本發(fā)明所述的熱處理工藝對熱軋態(tài)特厚板進(jìn)行熱處理，低溫韌性得到大幅提高，而強(qiáng)度下降較低，表層下1/4處的-40℃縱向沖擊功提高幅度大于50J，屈服強(qiáng)度下降小于40MPa，抗拉強(qiáng)度下降小于20MPa。同時，相比傳統(tǒng)的正火工藝，本發(fā)明加熱溫度低，更利于節(jié)能降本。
文檔編號C21D1/28GK102115806SQ20111008326
公開日2011年7月6日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者江家佳, 王從道, 范益, 趙亞娟, 車馬俊, 邱紅雷, 郭志春 申請人:南京鋼鐵股份有限公司