CN100357460C - 一种获得多元组织马氏体钢的冷却工艺 - Google Patents

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本发明属于合金钢轧制生产工艺领域，特别适用于以马氏体为主要组织的合金钢的冷却工艺控制。该工艺具体步骤如下：对于热轧冷却后未发生铁素体、珠光体和上贝氏体转变的合金钢，通过在钢的马氏体临界转变点(Ms点)±50℃范围内开始缓冷，冷却速度根据冷却开始温度和钢的Ms点不同控制范围为2℃/s-0.02℃/s。随后，在钢材达到200±50℃的温度时可以采用快速冷却至室温。本发明与现有技术相比所制备的钢材具有优良的强度和韧性，有效防止或减少钢在轧后冷却过程中的变形或开裂，并避免了离线热处理，提高生产效率，大幅度降低成本的优点。

Description

一种获得多元组织马氏体钢的冷却工艺
技术领域
本发明属于合金钢轧制生产工艺领域，特别适用于以马氏体为主要组织的合金钢的冷却工艺控制，即在采用热轧机生产板材和棒材时，通过轧后控制冷却速度和利用碳原子的扩散，获得一定比例的无碳下贝氏体、低碳马氏体、中高碳马氏体和残余奥氏体的工艺。
背景技术
传统获得马氏体组织的合金钢的生产工艺，通常采用热轧+缓冷，随后退火处理；然后，离线进行再加热奥氏体化+淬火+回火处理。这种工艺造成生产工艺流程长，以及获得的较为单一马氏体组织，所制备的钢材无法获得最佳的强度和韧性，在轧后冷却过程中易产生变形或开裂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备具有优良的强度和韧性的多元组织马氏体钢的冷却工艺，该工艺可有效防止或减少钢在轧后冷却过程中的变形或开裂，并避免了离线热处理，提高生产效率，并且能大幅度降低成本。
根据上述目的，本发明的技术方案的工作原理为：本发明通过使钢的在马氏体临界转变点(Ms点)附近范围内缓冷。根据缓冷起始温度和控制缓冷速度，钢中会析出不同体积百分比的下贝氏体组织，导致原奥氏体晶粒被部分切分，细化了钢中的组织控制单元，提高钢材的强度和韧性。另外，由于缓慢冷却，在较高温度时(Ms至165℃的区间内)首先形成的下贝氏体和马氏体中的碳原子，将向此时未转变的奥氏体中扩散，形成低碳贝氏体和低碳马氏体；同时，在此温度下未转化的奥氏体中碳含量大幅度增加，随后由这些碳含量较高的奥氏体转变形成马氏体中含有更高的碳含量，以形成较高硬度的组织结构；并且由于碳向未转变奥氏体中的扩散，使其马氏体转变终止温度(Mf点)降低，易造成在室温及更低温度时仍存在一定数量的残余奥氏体。简而言之，通过在马氏体相变过程中控制缓慢冷却，利用碳的重分配，最终获得一定比例的无碳下贝氏体、低碳马氏体、中高碳马氏体和残余奥氏体，以细化钢的组织控制单元，获得优良的强度和韧性。
另外，本发明冷却工艺对钢种适用范围大，只要满足Ms点高于250℃，碳含量小于0.60wt％的合金钢均可；对钢的冶炼工艺及铸造工艺都没有特殊要求；对钢材的尺寸规格无明确要求，只要求钢可满足该生产规格的淬透性；对轧制工艺也无特殊要求，而且对终轧温度到缓冷前冷却速度无复杂要求，只要通过轧后控制冷却速度，使钢不发生铁素体、珠光体和上贝氏体转变，就能达到本发明要求的钢材性能。
根据上述技术方案的工作原理，本发明具体的技术方案为：
对于热轧冷却后未发生铁素体、珠光体和上贝氏体转变的合金钢，通过在钢的马氏体临界转变点(Ms点)±50℃范围内开始缓冷，冷却速度根据冷却开始温度和钢的Ms点不同控制范围为2℃/s-0.02℃/s。随后，在钢材达到200±50℃的温度时可以采用快速冷却至室温。
本发明与现有技术相比制备的钢材具有优良的强度和韧性，能有效防止或减少钢在轧后冷却过程中的变形或开裂，并避免了离线热处理，提高生产效率，大幅度降低成本的优点。
具体实施方式
本发明实施例共选用以下六批钢，其中冶炼工艺分别为：1号为转炉连铸、2号为转炉模铸、3、号为电炉连铸、4号为电炉模铸、5号为真空感应、6号为真空感应+电渣。
根据本发明的工艺，针对以上六批钢实施冷却控制，制得具有多元组织马氏体钢的成品，本发明实施例六批合金钢的具体化学成分见表1，表2为本发明实施例合金钢的尺寸规格及相关性能和技术参数表，同时针对以上六批钢采用传统工艺制备马氏体钢，表3为本发明冷却工艺和传统工艺的工艺步骤和工艺参数对比表，表4为采用本发明工艺和传统工艺制备马氏体钢成品的力学性能和微观组织对比表。
表1  本发明实施例合金钢的化学成分表(wt％)
钢号   C   Si   Mn   Cr   Ni   Mo   P   S   Nb   V   W   B   Ti   Fe
  1   0.23   0.89   1.67   -   -   -   0.015   0.010   0.02   -   -   0.0016   0.02   余
  2   0.19   0.29   1.66   -   -   -   0.007   0.007   -   -   -   -   -   余
  3   0.30   1.70   0.15   1.05   1.30   0.25   0.007   0.003   0.02   0.05   -   -   -   余
  4   0.15   0.59   3.06   -   -   0.46   0.020   0.005   -   0.09   0.70   -   -   余
  5   0.39   1.41   0.21   1.10   1.45   0.37   0.003   0.002   -   0.07   -   -   -   余
  6   0.53   1.71   0.12   0.52   1.02   0.67   0.006   0.001   -   0.10   -   -   -   余
表2  本发明实施例合金钢的尺寸规格及相关性能和技术参数
钢号 冶炼工艺 品种   尺寸规格Mm 淬透性    Ms点℃
    1   转炉连铸     板材     16mm 可完全淬透     380
    2   转炉模铸     棒材     Φ30 可完全淬透     393
    3   电炉连铸     板材     45mm 可完全淬透     370
    4   电炉模铸     棒材     Φ15 可完全淬透     360
    5   真空感应     板材     10mm 可完全淬透     320
    6 真空感应+电渣     棒材     Φ70 可完全淬透     280
表3  本发明冷却工艺和传统工艺的工艺步骤和工艺参数对比表
钢号                      传统工艺              发明工艺
冷却方式 退火工艺 热处理工艺   开始缓冷温度℃ 缓冷速度℃/S 快冷开始温度℃
1  860℃终轧，轧后缓冷 650℃保温10h空冷 930℃保温3h水冷，230℃保温6h空冷 370 2 -
2  850℃终轧，轧后缓冷 650℃保温10h空冷 880℃保温2h油淬，随后200℃保温6h 350 0.2 170
3  880℃终轧，轧后缓冷 650℃保温10h空冷 880℃保温5h空冷，200℃保温6h空冷 390 0.1 150
4 850℃终轧，轧后缓冷 650℃保温10h空冷 960℃保温1h空冷，880℃保温1h空冷，200℃保温1h空冷 390 0.2 250
5  880℃终轧，轧后缓冷 670℃保温10h空冷 890℃保温3h空冷，200℃保温4h空冷 310 0.08 170
6  900℃终轧，轧后缓冷 680℃保温10h空冷 880℃保温2h油淬，随后270℃保温6h 320 0.04 210
表4  为采用本发明工艺和传统工艺制备马氏体钢成品的力学性能和微观组织对比表
钢号                       传统工艺                             发明工艺
组织   RmMPa   Rp0.2MPa   A5％ AKv(常温)，J 组织   RmMPa   Rp0.2MPa   A5％ AKv(常温)，J
1 回火马氏体 1430 1360 12.5 56   低碳马氏体+中碳马氏体+残奥 1560 1430 13.2 72
2 回火马氏体 1390 1170 11.2 61.2   低碳马氏体+中碳马氏体 1450 1300 14.3 82
3 回火马氏体 1700 1430 12 32   无碳下贝氏体+低碳马氏体+中碳马氏体+孪晶马氏体+残奥 1825 1530 13.1 41
4 回火马氏体 1235 1040 13.9 100.3   无碳下贝氏体+低碳马氏体+中碳马氏体 1340 1135 15 130.6
5 回火马氏体 1945 1585 8.9 20.2   低碳马氏体+中碳马氏体+孪晶马氏体+残奥 2050 1720 9.2 25.6
6 回火马氏体 2225 1890 8.3 19.3   无碳下贝氏体+低碳马氏体+孪晶马氏体+残奥 2280 1920 8.3 20.1

Claims (1)

1、一种获得多元组织马氏体钢的冷却工艺，其特征在于该工艺具体步骤如下：对于热轧冷却后未发生铁素体、珠光体和上贝氏体转变的，且Ms点高于250℃，碳含量小于0.60％的合金钢，通过在钢的马氏体临界转变点(Ms点)±50℃范围内开始缓冷，冷却速度根据冷却开始温度和钢的Ms点不同控制范围为2℃/s-0.02℃/s；随后，在钢材达到200±50℃的温度时采用快速冷却至室温。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113215376B (zh) * 2021-04-28 2021-10-15 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 一种装载机斗齿及其热处理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054163C (zh) * 1996-01-17 2000-07-05 牡丹江市新大机械厂 一种铸钢轧辊及其热处理方法
CN1074468C (zh) * 1997-01-28 2001-11-07 山东工业大学 多元微合金化空冷贝氏体钢
US6709534B2 (en) * 2001-12-14 2004-03-23 Mmfx Technologies Corporation Nano-composite martensitic steels
CN1566375A (zh) * 2003-06-19 2005-01-19 张陈再旺 异型钢带热处理方法
CN1623004A (zh) * 2002-03-25 2005-06-01 谷口裕久 热气淬火装置及热气热处理系统
US7008488B2 (en) * 2002-07-12 2006-03-07 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) High-strength steel sheet having excellent workability and production process therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054163C (zh) * 1996-01-17 2000-07-05 牡丹江市新大机械厂 一种铸钢轧辊及其热处理方法
CN1074468C (zh) * 1997-01-28 2001-11-07 山东工业大学 多元微合金化空冷贝氏体钢
US6709534B2 (en) * 2001-12-14 2004-03-23 Mmfx Technologies Corporation Nano-composite martensitic steels
CN1623004A (zh) * 2002-03-25 2005-06-01 谷口裕久 热气淬火装置及热气热处理系统
US7008488B2 (en) * 2002-07-12 2006-03-07 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) High-strength steel sheet having excellent workability and production process therefor
CN1566375A (zh) * 2003-06-19 2005-01-19 张陈再旺 异型钢带热处理方法

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