Q390B微合金鋼采用控制軋制和控制冷卻工藝是目 前生産高強度鋼的主要途徑之一·根據鋼中所添 加的微合金元素的特性‚采用适當的控軋控冷工 藝可大幅度改善鋼的性能已被證實［1］ 實驗模拟含 Nb 微合金鋼厚闆的現場·生本産文條通件過‚ 研究了控軋工藝參數對含 Nb 微合金鋼性能的影 響·

Q390B卷闆

試驗材料和方法 1．1 化學成分 所用試驗材料為首鋼秦皇島金屬材料有限公 司生産的220mm 厚 Q390連鑄坯‚化學成分見表 1·試驗時因實驗軋機開口度的限制‚将此220mm 成品連鑄坯自厚向切去60mm 後進行軋制·軋件 尺寸為100mm 寬×160mm 厚×200mm 長· 表1 試驗用鋼的化學成分（質量分數） Table1 Chemical composition of steel tested ％ C Si Mn P S Al Nb 0．16 0．39 1．46 0．012 0．009 0．039 0．028 1．2 軋制工藝及檢驗 在配有水幕冷卻裝置的 Φ450熱軋實驗機上 進行 CR（controlled rolling）試驗·将坯料加熱至 奧氏體化溫度保溫‚對于本試驗用鋼因含铌而加

熱到1180℃‚保溫2h‚出爐後進行兩階段控制軋 制·控軋工藝如圖1所示·對于第一階段奧氏體 再結晶區的軋制‚開軋溫度設定為1050℃左右‚ 一道次實現‚道次變形程度為25％ 再結晶區的軋制‚開軋溫度設定在9·00第℃二左階右段‚未終 軋溫度為800℃左右‚總變形程度為58％·軋後 采用空冷工藝·此區間的壓下制度：軋件1‚120 mm－95mm－75mm－66mm－50mm；軋件2‚ 3和4‚120mm－100mm－85mm－75mm－66 mm－50mm·

沿闆材縱向截取标準拉伸試樣和沖擊試樣‚ 利用 INSTRON42006電子拉伸實驗機和擺錘式 沖擊實驗機分别測定其強塑性和低溫沖擊性能指 标‚鋼闆的力學性能取三個試樣的平均值·金相試 樣經研磨、抛光後用4％硝酸酒精溶液腐蝕‚在 LEICA Q550IW 金相顯微鏡下進行金相組織觀 察·用 LEICA Q550IW 配帶的分析軟件測量鐵素 體晶粒的平均晶粒尺寸及珠光體含量· 2 試驗結果及讨論 表2列出了試驗鋼的控軋工藝參數以及微觀 參量數據· 表2 試驗鋼的控軋工藝參數以及微觀參量數據 Tabel 2 CR schedule and micro-parameters of specimens 軋 件 粗軋開軋溫度 ℃ 精軋開軋溫度 ℃ 精軋終軋溫度 ℃ F 晶粒尺寸／μm 上表面 中 部 下表面 P 體積分數／％ 上表面 中 部 下表面 ＃1 1050 900 820 15．8 25．6 28．8 27．8 26．3 21．8 ＃2 1050 900 780 27．0 27．7 27．5 22．3 25．0 21．4 ＃3 1055 890 780 15．0 23．8 17．4 31．7 23．9 27．2 ＃4 1036 910 830 23．9 25．0 29．1 22．9 26．8 25．1 力學性能試驗結果見表3和圖2·由試驗結 果可知：采用以上工藝制度‚粗軋開軋1050℃‚ 精軋開軋在900℃左右‚終軋在800℃左右‚試驗 鋼的屈服強度和抗拉強度均達到了大于100mm 厚 Q390國标要求‚且具有較高的延伸性能和低 溫沖擊韌性·上表面為原始鑄坯表面‚組織為表面 細晶粒；下表面為自原始鑄坯表面切去60mm 厚 保留下來的‚組織為等軸晶·故上下表面力學性能 的差異來源于原始組織的差異·終軋溫度較低的 ＃2和＃3軋件‚具有較高的屈服強度；＃3軋件 具有較好的綜合力學性能· 試驗鋼在－20℃和－40℃的低溫沖擊試驗 結果如圖2a 所示‚沖擊韌性指标 Akv遠遠大于國 标所要求的34J 和27J；圖2b 所示為＃3軋件的 低溫系列沖擊試驗結果‚試樣的 Akv在－60℃和 －70℃間波動很大‚這可能是由于試樣組織差異

結 論 1） 采用控制軋制工藝熱軋法在實驗室成功 地模 拟 軋 制 質 量 分 數 為 0∙028％ Nb 的 Q390 HSLA50mm 厚闆‚模拟比為2·且各項力學性能 均滿足 GB／T1591－94的要求‚具有較好的強度 和較高的低溫韌性‚其 Rm＞517MPa‚ReL＞382 MPa‚韌脆轉變溫度介于－60℃至－70℃之間· 2） 在 Nb（C‚N）完全固溶溫度以下保溫有利 于提高鋼闆的低溫韌性；精軋總壓下量和空冷制 度不變的情況下‚改變軋制道次及介于830～780 ℃的終軋溫度對于鋼闆的組織性能影響不大·

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