嘉峪关Q390E高强钢板.Q390E卷板开平板热处理工艺（嘉峪关Q390E高强钢板.Q390E卷板开平板热处理工艺）

Q390E高强钢板中厚 板采用 TMCP(ThermoMechanicalControl Process)生产过程中 ,为实现低温奥氏体未再结晶区轧 制 ,在两阶段轧制过程中须进行待温 。研究表明,控温 厚度选择大于成品厚度的两倍较为合理[ 1] 。中厚板 生产过程中由于控温厚度较大, 沿钢板厚度方向存在 较大的温度梯度 ,虽然表面温度已经处于奥氏体未再 结晶区 ,但中心温度远高于表面温度[ 2] 。在随后的精 轧过程中,将发生部分再结晶。

Q390E成分

这种组织相变后,铁素 体晶粒尺寸不均匀, 混晶严重[ 3-5] , 从而导致钢板力学 性能下降并造成波动较大 。本文针对因轧制工艺控制 不当造成力学性能不合格钢板采用不同正火工艺进行 处理, 以期得到理想的综合力学性能 。 1 试验材料和方法 试验采用国产 Q390D钢宽厚板 , 板厚为 36 mm, 其开轧温度为 1 083 ℃、待温厚度为 80 mm、精轧温度 为 783 ℃、终轧温度为 779 ℃、终冷温度为 680 ℃。主 要化学成分 (质量分数 , %)为 0.14C、0.38Si、1.36Mn、 0.012P、0.005S、0.031Als、0.028Nb,其热轧态 ReL =448 MPa、Rm =563 MPa、A=22%、AKV(-20 ℃)≈160 J。 由于中间坯待温厚度大, 待温后坯料表面和内部 存在程度不同的温差 ,因而尽管测温仪表反映出坯料 的温度已经降到 800 ℃以下, 但坯料内部实际温度仍 然高于 900 ℃,此时进行精轧仍无法完全避开奥氏体 再结晶区间 ,造成钢板内部出现混晶组织。由图 1所 示的试验钢板热轧态组织可以看出 , 热轧态钢板存在 严重的混晶组织 ,沿原奥氏体晶界出现大量细小的先 析出等轴铁素体 ,在轧后冷却过程中未转变奥氏体晶 粒内部转变为铁素体和珠光体 。 严重的混晶组织会造成材料的伸长率不合格, 并 且在拉伸断口出现分层现象 。图 2为对断口面和分层 面进行扫描和显微组织观察的结果。由图 2可以明显 看出,分层面的断裂为脆性断裂 ,而断口处为韧窝状的 塑性断裂。从图 3所示的显微组织分析结果也可以看 出 ,分层面裂纹沿晶界扩展 。 为了改善由于混晶造成的力学性能不稳定和断口 分层问题,从钢板上切取 200 mm×260 mm样坯 ,在箱 式电阻炉中进行不同温度的正火试验 , 加热温度分别 为 850、880、920和 950 ℃, 保温时间 36 min,空冷。为 了模拟实际生产过程 ,先将箱式电阻炉空炉升温至设 定温度 ,然后将试样放入炉内加热,等温度升至要求温

生产应用 采用 920 ℃ ×35 min正火工艺在国内某宽厚板生 产线进行了多次厚度为 35 mm的 Q390系列钢板现场 试验, 所检验力学性能结果见图 8。由图 8可以看出, 钢板经过热处理后强度均能稳定满足标准要求, 伸长 率均超过 32%。此外,对试验钢板进行 -40 ℃低温冲 击 ,数据显示所有试样冲击值均稳定超过 150 J。试验 结果表明该工艺可用于 Q390 系列宽厚板的批量生 产 。 图 8 35 mm厚 Q390系列钢板现场试验结果 Fig.8 OnsitetestresultsofQ390 steelplateof35mmthick

第 7期 王根矶等:Q390低合金高强钢厚板热处理工艺 89 4 结论1)通过不同温度正火处理后, 在一定程度上改善 了钢板带状组织 ,钢板内部组织由热轧态的混晶组织 转变成正火态的多边形等轴铁素体和珠光体组织。 2)钢板经 920 ℃ ×36 min正火后 ,力学性能达到 Q390E要求。 3)拉伸断口分层主要是由于混晶组织造成的, 经 正火后能有效地改善断口分层现象。当正火温度升高 到 880 ℃时, 只有在拉伸试样两端出现一小段裂纹, 经 过 950 ℃正火保温后能完全消除拉伸断口分层现象 。

Q390E规格和尺寸