CN101319270B - 一种提高正火钢板力学性能的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高正火钢板力学性能的热处理方法，属于中厚板钢板制造技术领域。将轧制后的含铌微合金化钢板置于淬火炉中进行常规正火处理，保温3～40分钟出炉，采用淬火炉对钢板进行弱水冷处理，控制淬火机出水口上下水比在1～1.8之间，并保持辊速处于10～40m/min，经过弱水冷处理的钢板实测表面温度处于600～800℃之间。本发明较常规正火处理，钢板综合性能大幅改善：屈服强度提高50～80MPa，抗拉强度提高20～30MPa，钢板的低温韧性和应变时效性能均有改善，钢板厚度方向性能均匀性提高，钢板板形、表面质量良好。
Description
所属领域
本发明属于中厚板钢板制造技术领域，主要涉及一种提高正火微合金化钢板综合力学性能的热处理方法。
背景技术
微合金钢主要用于桥梁、锅炉、压力容器、船泊等多个领域。控轧钢板采用微合金化，可有效提高钢板强度和韧性，改善力学性能，但板厚效应严重。
微合金钢正火后采用空冷，钢板均匀性得到改善。该工艺由于冷却速度慢，导致钢板晶粒在高温下长大，机械性能尤其是强度会大幅下降，若提高碳当量又会造成焊接适应性变差。
本发明中对微合金钢正火后采用水冷处理，适当加快钢板的冷却速度，缩短钢板高温停留时间，使其正火后迅速发生相变，细化晶粒。本发明实施后，钢板较常规正火处理后的综合性能大幅改善：屈服强度可提高50～80MPa，抗拉强度可提高20～30Mpa，钢板的低温韧性和应变时效性能均有一定改善，钢板厚度方向不同位置性能差异减小，均匀性提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方法有效提高微合金钢的综合性能，主要是利用淬火机在微合金钢正火处理后进行弱水冷。
本方法的具体过程为：将轧制后的钢板置于淬火炉中进行正火处理，保持炉温处于AC3以上30～50℃，保温3～40分钟后出炉，然后放入淬火机进行弱水冷处理。所述弱水冷处理为控制淬火机出水口上下出水量体积比(下文简称为出水比)为1～1.8之间，并保持辊速处于10～40m/min。
本发明所述的钢板为含铌微合金化钢板，其成分按重量百分比计为：碳C0.12％～0.17％，硅Si0.3％～0.5％，锰Mn1.3％～1.6％，铌Nb0.02～0.04％，硫S≤0.010％，磷P≤0.020％，其余量为铁Fe。
所述的弱水冷处理为控制淬火机出水口上下出水量体积比为1～1.8之间，并保持辊速处于10～40m/min。所述钢板的厚度为10～60mm。
通过加快钢板的冷却速度，缩短钢板高温停留时间，使其正火后发生相变，细化晶粒。
这种处理使钢板的降温速度比常规淬火慢，但较空冷快，从而有效避免钢板正火后冷速较慢导致的晶粒长大，细化晶粒，提高钢板强度；又可避免冷速过快导致钢板内部存在过大的内应力而产生微裂纹，有利于后续加工。
经过弱水冷处理的钢板实测表面温度处于600～800℃之间，钢板板形及表面质量均可保证良好。
本发明实施后，钢板较常规正火处理后的综合性能大幅改善：屈服强度可提高50～80MPa，抗拉强度可提高20～30Mpa，钢板的低温韧性和应变时效性能均有一定改善，钢板厚度方向不同位置性能差异减小，均匀性提高。微合金钢板经本发明处理后，钢板表面、1/4处和中心处组织均为铁素体+珠光体，晶粒度为9.5～11级。
具体实施方式
下列实施例中所用钢板为含Nb 0.02～0.04％的微合金化钢板。
实施例1
轧制钢板热处理温度为870℃，保温40分钟，水比为1，辊速设定40m/min，处理后钢板表面实测温度600℃。钢板综合力学性能如表1所示。
实施例2
轧制钢板热处理温度为880℃，保温30分钟，水比为1.01，辊速设定35m/min，处理后钢板表面实测温度610℃。钢板综合力学性能如表1所示。
实施例3
轧制钢板热处理温度为920℃，保温5分钟，水比为1.71，辊速设定12m/min，处理后钢板表面实测温度780℃。钢板综合力学性能如表1所示。
实施例4
轧制钢板热处理温度为930℃，保温3分钟，水比为1.8，辊速设定10m/min，处理后钢板表面实测温度800℃。钢板综合力学性能如表1所示。
表1钢板经本发明方法处理后性能结果
Claims (1)
1.一种提高正火钢板力学性能的热处理方法，其特征在于，将轧制后的钢板置于淬火炉中进行正火处理，保持炉温处于AC3以上30～50℃，保温3～40分钟后出炉，然后放入淬火机进行弱水冷处理；
所述的钢板为含铌微合金化钢板，其成分按重量百分比计为：碳C0.12％～0.17％，硅Si0.3％～0.5％，锰Mn1.3％～1.6％，铌Nb0.02～0.04％，硫S≤0.010％，磷P≤0.020％，其余量为铁Fe；
所述的弱水冷处理为控制淬火机出水口上下出水量体积比为1～1.8之间，并保持辊速处于10～40m/min；
所述钢板的厚度为10～60mm。
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