Q390E高強鋼闆中厚 闆采用 TMCP(ThermoMechanicalControl Process)生産過程中 ,為實現低溫奧氏體未再結晶區軋 制 ,在兩階段軋制過程中須進行待溫 。研究表明,控溫 厚度選擇大于成品厚度的兩倍較為合理[ 1] 。中厚闆 生産過程中由于控溫厚度較大, 沿鋼闆厚度方向存在 較大的溫度梯度 ,雖然表面溫度已經處于奧氏體未再 結晶區 ,但中心溫度遠高于表面溫度[ 2] 。在随後的精 軋過程中,将發生部分再結晶。

Q390E成分

這種組織相變後,鐵素 體晶粒尺寸不均勻, 混晶嚴重[ 3-5] , 從而導緻鋼闆力學 性能下降并造成波動較大 。本文針對因軋制工藝控制 不當造成力學性能不合格鋼闆采用不同正火工藝進行 處理, 以期得到理想的綜合力學性能 。 1 試驗材料和方法 試驗采用國産 Q390D鋼寬厚闆 , 闆厚為 36 mm, 其開軋溫度為 1 083 ℃、待溫厚度為 80 mm、精軋溫度 為 783 ℃、終軋溫度為 779 ℃、終冷溫度為 680 ℃。主 要化學成分 (質量分數 , %)為 0.14C、0.38Si、1.36Mn、 0.012P、0.005S、0.031Als、0.028Nb,其熱軋态 ReL =448 MPa、Rm =563 MPa、A=22%、AKV(-20 ℃)≈160 J。 由于中間坯待溫厚度大, 待溫後坯料表面和内部 存在程度不同的溫差 ,因而盡管測溫儀表反映出坯料 的溫度已經降到 800 ℃以下, 但坯料内部實際溫度仍 然高于 900 ℃,此時進行精軋仍無法完全避開奧氏體 再結晶區間 ,造成鋼闆内部出現混晶組織。由圖 1所 示的試驗鋼闆熱軋态組織可以看出 , 熱軋态鋼闆存在 嚴重的混晶組織 ,沿原奧氏體晶界出現大量細小的先 析出等軸鐵素體 ,在軋後冷卻過程中未轉變奧氏體晶 粒内部轉變為鐵素體和珠光體 。 嚴重的混晶組織會造成材料的伸長率不合格, 并 且在拉伸斷口出現分層現象 。圖 2為對斷口面和分層 面進行掃描和顯微組織觀察的結果。由圖 2可以明顯 看出,分層面的斷裂為脆性斷裂 ,而斷口處為韌窩狀的 塑性斷裂。從圖 3所示的顯微組織分析結果也可以看 出 ,分層面裂紋沿晶界擴展 。 為了改善由于混晶造成的力學性能不穩定和斷口 分層問題,從鋼闆上切取 200 mm×260 mm樣坯 ,在箱 式電阻爐中進行不同溫度的正火試驗 , 加熱溫度分别 為 850、880、920和 950 ℃, 保溫時間 36 min,空冷。為 了模拟實際生産過程 ,先将箱式電阻爐空爐升溫至設 定溫度 ,然後将試樣放入爐内加熱,等溫度升至要求溫

生産應用 采用 920 ℃ ×35 min正火工藝在國内某寬厚闆生 産線進行了多次厚度為 35 mm的 Q390系列鋼闆現場 試驗, 所檢驗力學性能結果見圖 8。由圖 8可以看出, 鋼闆經過熱處理後強度均能穩定滿足标準要求, 伸長 率均超過 32%。此外,對試驗鋼闆進行 -40 ℃低溫沖 擊 ,數據顯示所有試樣沖擊值均穩定超過 150 J。試驗 結果表明該工藝可用于 Q390 系列寬厚闆的批量生 産 。 圖 8 35 mm厚 Q390系列鋼闆現場試驗結果 Fig.8 OnsitetestresultsofQ390 steelplateof35mmthick

第 7期 王根矶等:Q390低合金高強鋼厚闆熱處理工藝 89 4 結論1)通過不同溫度正火處理後, 在一定程度上改善 了鋼闆帶狀組織 ,鋼闆内部組織由熱軋态的混晶組織 轉變成正火态的多邊形等軸鐵素體和珠光體組織。 2)鋼闆經 920 ℃ ×36 min正火後 ,力學性能達到 Q390E要求。 3)拉伸斷口分層主要是由于混晶組織造成的, 經 正火後能有效地改善斷口分層現象。當正火溫度升高 到 880 ℃時, 隻有在拉伸試樣兩端出現一小段裂紋, 經 過 950 ℃正火保溫後能完全消除拉伸斷口分層現象 。

Q390E規格和尺寸

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