高强度结构钢Q550D是微合金低碳贝氏体钢,具有强度高、韧性好、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好、耐磨、耐腐蚀等特点,主要应用在工程机械、煤矿机械、造船和钢结构等领域。通过优化微合金成分设计和TMCP-RPC-T工艺,采用晶粒细化、沉淀强化、位错强化和贝氏体组织强化等手段,辅以回火处理,可得到符合用户要求的低碳贝氏体钢Q55OD。本文通过研究不同的回火温度对高强低碳贝氏体钢组织性能的影响,分析了回火过程中的组织结构与力学性能变化,并探讨了钢板组织稳定性及回火强化的原因,从而确定了佳的生产工艺。
Q550D试验钢依以下原则进行化学成分设计:
(1)、微量B可大幅度增加钢的淬透性,B和Mo的复合作用能推迟奥氏体向铁素体的转变,从而扩大贝氏体转变区间,并通过弛豫工艺(RPC)的应用进~步细化贝氏体板条束。加入Cr能增加钢的过冷能力,降低贝氏体转变温度。加入Ni可稳定钢的低温冲击韧性和断裂韧性。
(2)、通过Nb、Ti微合金化处理,产生细晶强化和沉淀强化,使得大幅度降低钢的碳含量成为可能。适量Nb的加入,扩大了奥氏体未再结晶区,保证了轧制过程的变形累积,促进贝氏体的形核,使得组织细化,综合性能提高。微量Ti对改善焊接热影响区的韧性十分有效。
(3)、大幅度降低碳含量,抑制珠光体组织的形成,同时有利于消除碳对贝氏体韧性的影响。
(4)、回火处理可稳定钢板的强韧性,同时消除B对韧性的不良影响。
因此,Q550D试验钢采用低碳路线,复合加人Nb、Ti、Cr、Mo、Ni、B等元素,具体化学成分见表1.连铸坯断面尺寸选用260mmX1880mm,成品厚度为30?70mm。
(1)、经过控轧控冷+弛豫工艺生产的微合金高强度贝氏体钢的屈服强度约600?665MPa,抗拉强度达到725?775MPa,其金相组织为粒状贝氏体和细小板条贝氏体的混合组织。
(2)、热处理温度对钢板屈服强度的影响较明显,而对抗拉强度的影响相对较小,回火温度为(550士10)笆,保温时间为(板厚(以mm计)+40)min时,钢板综合力学性能较好,屈服强度达590MPa以上,抗拉强度在685MPa以上,伸长率高达23%。
(3)、未经热处理时,钢板的轧态组织为粒状贝氏体和细小板条贝氏体的混合组织,随着回火温度的增加,虽然仍有少量细小的板条贝氏体组织存在,但多数贝氏体组织的板条宽度有了明显增加,原贝氏体板条束部分已合并在一起,出现了准多边形铁素体组织。
高强板 | Q550D | 8 | 2500 | 12000 | 5.652 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550D | 10 | 2500 | 11700 | 3.674 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550D | 12 | 2500 | 11500 | 1.806 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550D | 14 | 2500 | 10700 | 6.72吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550D | 16 | 2500 | 9300 | 3.285 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550D | 18 | 2500 | 9200 | 2.166 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550C | 20 | 2500 | 9100 | 2.144 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550C | 22 | 2500 | 9000 | 3.18吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550C | 25 | 2500 | 8900 | 1.048 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550C | 30 | 2500 | 8700 | 2.048 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550C | 28 | 2500 | 8200 | 0.966 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550C | 32 | 2500 | 8100 | 2.862 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550E | 35 | 2500 | 8000 | 5.652 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550E | 36 | 2500 | 7700 | 1.814 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550E | 40 | 2500 | 6200 | 0.73吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550E | 42 | 2500 | 6000 | 2.828 吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550E | 45 | 2500 | 12400 | 2.92吨 | 安阳 | 安钢 |
高强板 | Q550E | 50 | 2500 | 12300 | 5.792 吨 | 安阳 | 安钢 |