CN102140569B - 一种q345r钢快速正火热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢的回火工艺，是一种Q345R钢快速正火热处理方法，包括加热、保温和冷却；加热：钢板从室温状态进入炉温750℃炉内，按单位厚度均温时间0.8～1.1min/mm计算加热时间，分段加热至目标温度910℃，或将无氧化辊底式热处理炉各温度控制区的温度统一设置为910℃，钢板直接进入炉温910℃炉内；保温：当钢板加热到910℃后，按单位厚度均温时间0.8～0.9min/mm计算保温时间进行保温；冷却：空冷至室温。本发明在保证各项性能满足要求的前提下，缩短加热时间及保温时间，提高热处理产能，解决了现有技术所存在的正火在炉时间过长，该钢种各项力学性能才能达到要求，铁素体-珠光体带状组织才能细化，产能较低等问题。
Description
技术领域
本发明属于金属热处理领域，涉及一种钢的回火工艺，具体的说是一种Q345R钢快速正火热处理方法。
背景技术
Q345R钢是生产压力容器的主要材料，这种钢具有高强度，高韧性、良好的耐蚀性及良好的焊接性能和冷成型能力，广泛应用于压力气罐、气瓶、反应器、换热器等设备的制造。
Q345R钢在热轧过程中会出现铁素体-珠光体带状组织，对该钢种的性能影响很大。某钢厂采用LOI无氧化辊底式热处理炉对热轧后的Q345R钢进行正火热处理。该种热处理炉在氮气保护气氛下, 采用安装在辐射管内的自身预热式烧嘴进行加热,最大程度的降低了钢板的表面氧化。整个热处理过程采用计算机全自动控制与加热模型技术，温度控制精度高，最高允许温度可达1020℃。现有的正火工艺虽能保证产品合格率，但热处理工艺能力过剩，热处理周期较长，影响热处理炉的生产效率，并且造成大量能源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种Q345R钢快速正火热处理方法，在保证各项性能满足要求的前提下，缩短加热时间及保温时间，提高热处理产能。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种Q345R钢快速正火热处理方法，包括加热、保温和冷却；
加热：钢板从室温状态进入炉温750℃炉内，按单位厚度均温时间0.8～1.1min/mm计算加热时间，分段加热至目标温度910℃，或将无氧化辊底式热处理炉各温度控制区的温度统一设置为910℃，钢板直接进入炉温910℃炉内；
保温：当钢板加热到910℃后，按单位厚度均温时间0.8～0.9min/mm计算保温时间进行保温；
冷却：空冷至室温；
单位厚度均温时间为钢板进入炉子开始到钢板的心部到达热处理生产工艺温度所需时间与钢板厚度的比值。
作为本发明优选的技术方案：
前述的Q345R钢快速正火热处理方法，加热时间按单位厚度均温时间0.8～1.0min/mm计算。
前述的Q345R钢快速正火热处理方法，保温时间按单位厚度均温时间0.8～0.85min/mm计算。
本发明的有益效果是：本发明在保证各项性能满足要求的前提下，缩短加热时间及保温时间，提高热处理产能，解决了现有技术所存在的正火在炉时间过长，该钢种各项力学性能才能达到要求，铁素体-珠光体带状组织才能细化，产能较低等问题。本发明的Q345R钢正火后出现铁素体-珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶团尺寸明显小于正火前，组织的均匀性也得到显著改善，晶粒度为8～10级（采用中国国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》），各项性能指标均达到GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求，板坯在炉加热时间成功缩短，从而达到快速正火，提高热处理产能的目的。
附图说明
图1为本发明钢板正火后放大200倍的金相照片。
具体实施方式
实施例1
针对38mm厚的Q345R钢板，正火温度为910℃，钢板从室温状态进入炉温750℃炉内，加热时间为38min(即1.0min/mm)，加热至目标温度910℃，保温时间为32.3min（即0.85min/mm），然后空冷至室温。正火后显微组织仍为铁素体-珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶团尺寸明显小于正火前，组织的均匀性也得到显著改善，晶粒度为9.5级，（采用中国国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》），见附图1。各项性能指标如表1所示，均达到GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求。板坯在炉加热时间成功缩短了24.5%，从而达到快速正火，提高热处理产能的目的。
实施例2
针对38mm厚的Q345R钢板，钢板从室温状态进入炉温750℃炉内，加热时间为34.2min(即0.9min/mm)，加热至目标温度910℃，保温时间为32.3min（即0.85min/mm），然后空冷至室温。正火后显微组织仍为铁素体-珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶团尺寸明显小于正火前，组织的均匀性也得到显著改善，晶粒度为9.5级（采用中国国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》），见附图2。各项性能指标如表1所示，均达到GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求。板坯在炉加热时间成功缩短了28.6%，从而达到快速正火，提高热处理产能的目的。
实施例3
针对38mm厚的Q345R钢板，正火温度为910℃，钢板从室温直接进入炉温910℃炉内，加热时间为32.3min（即0.85min/mm），保温时间为30.4min（即0.8min/mm），然后空冷至室温。正火后显微组织仍为铁素体-珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶团尺寸明显小于正火前，组织的均匀性也得到显著改善，晶粒度为9.5级（采用中国国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》），见附图2。各项性能指标如表1所示，均达到GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求，板坯在炉加热时间成功缩短了32.7%，从而达到快速正火，提高热处理产能的目的。
实施例4
针对38mm厚的Q345R钢板，正火温度为910℃，钢板从室温直接进入炉温910℃炉内，加热时间为30.4min（即0.8min/mm），保温时间为30.4min（即0.8min/mm），然后空冷至室温。正火后显微组织仍为铁素体-珠光体带状组织，但铁素体晶粒与珠光体晶团尺寸明显小于正火前，组织的均匀性也得到显著改善，晶粒度为9.5级（采用中国国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》），见附图2。各项性能指标如表1所示，均达到GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》要求，板坯在炉加热时间成功缩短了34.7%，从而达到快速正火，提高热处理产能的目的。
通过上述四种实施例的对比发现：在无氧化辊底式热处理炉初始段炉温不同的前提下，不同程度的缩短加热时间和保温时间，四种案例均能满足产品质量要求，但实施例4中的正火工艺时，钢板直接进入910℃目标温度场，升温速率更快，热处理在炉时间更短，达到快速热处理的目的；各项性能指标见下表。
表 1。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种Q345R钢快速正火热处理方法，包括加热、保温和冷却；其特征在于：
加热：钢板从室温状态进入炉温750℃炉内，按单位厚度均温时间0.8～1.0min/mm计算加热时间，分段加热至目标温度910℃；
保温：当钢板加热到910℃后，按单位厚度均温时间0.8～0.85min/mm计算保温时间进行保温；
冷却：空冷至室温；
所述单位厚度均温时间为钢板进入炉子开始到钢板的心部到达热处理生产工艺温度所需时间与钢板厚度的比值。
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