CN1786212A - 一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法 - Google Patents

一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1786212A
CN1786212A CN 200510130619 CN200510130619A CN1786212A CN 1786212 A CN1786212 A CN 1786212A CN 200510130619 CN200510130619 CN 200510130619 CN 200510130619 A CN200510130619 A CN 200510130619A CN 1786212 A CN1786212 A CN 1786212A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
carbon steel
cooling
low carbon
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200510130619
Other languages
English (en)
Other versions
CN100425707C (zh
Inventor
傅杰
吴华杰
刘阳春
康永林
于浩
李晶
方克明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CNB2005101306195A priority Critical patent/CN100425707C/zh
Publication of CN1786212A publication Critical patent/CN1786212A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100425707C publication Critical patent/CN100425707C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

本发明提供了一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法，属于金属材料热处理处理技术领域。采用回火加快冷进行热处理，工艺为：采用低碳钢，其碳含量为：C≤0.08％，加热至450－700℃，保温30秒～2120分钟，然后快速冷却至室温，冷却介质为水或其他冷却速度达到或超过水冷的介质，冷速速度为：100～500℃/秒。所述的低碳钢包括：具有铁素体/珠光体组织的碳素结构钢和微合金钢。本发明的优点在于：不另添加微合金元素，热处理时不经两次加热，节约昂贵的微合金资源、节省能耗、简化工序。

Description

一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法
技术领域
本发明属于金属材料热处理处理技术领域，特别是提供了一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法。
背景技术
常用的热处理工艺有淬火、回火、退火和正火。
淬火是把钢加热到临界温度(Ac3或Ac1)以上，保温一定时间使之奥氏体化后，再以大于临界冷却速度的冷速急剧冷却，从而获得贝氏体/马氏体组织的热处理方法；回火是把淬火钢加热到低于A1点的某一温度，保温一定时间后以适当方式冷却到室温；退火是将钢加热到低于或高于Ac1点温度，保持一定时间后随炉缓慢冷却，以获得接近于平衡状态的组织；正火是将钢加热到Ac3点以上30-50℃或更高温度的奥氏体区域，保持一定时间后在空气中进行冷却，以获得珠光体类型的组织。详见，冶金工业出版社1995年第七次印刷的宋维锡主编《金属学》一书。
对于应用量大面广的结构用钢薄板或中厚板通常用常规热连轧或薄板坯(包括中板)连铸连轧工艺生产，它们或在热轧状态下直接商用，或先制备冷轧坯料再经冷轧；长材通常经热连轧直接商用，或经调质处理(高温加热奥氏体化后淬火再进行高温回火)。非调质钢不经调质处理亦可达到调质钢的性能水平，主要通过添加微合金元素V、Nb、Ti等来调整钢的性能，一般调质钢的显微组织是回火索氏体，它经淬火和高温回火处理得到，非调质钢为普通正火组织，由铁素体和珠光体组成。详见，机械工业出版社1989年出版的雍歧龙，马鸣图，吴宝榕编著的《微合金钢-物理和力学冶金》一书。
调质处理和非调质处理都能提高钢的强度水平，但调质处理要经过两次加热，淬火需要的温度很高，能耗较大，而且工序复杂。非调质处理要另添加微合金元素，增加成本。
本发明不另添加微合金元素，又不进行调质处理，只通过简单的处理方法使钢的强度水平提高，可以节约昂贵的微合金资源、节省能耗、简化工序，这无疑具有重大的社会和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法，可简化热处理工序，大幅度降低能耗。
本发明提出的热处理方法可以称做亚调质处理，即回火加快冷(temper-rapidcooling)。基于A1温度以下碳析出行为对钢组织性能的影响，通过把碳素钢加热至A1以下的温度，保温一定时间，然后快速冷却至室温，从而提高钢的强度水平。本发明的工艺为
采用低碳钢，其碳含量为：C≤0.08％，加热至450-700℃，保温30秒～2小时，然后快速冷却至室温，冷却介质为水或其他冷却速度达到或超过水冷的介质，冷速速度为：100～500℃/秒。
本发明所述的低碳钢包括：具有铁素体/珠光体组织的碳素结构钢和微合金钢(C≤0.08％)。
本发明的技术创新之处在于基于A1温度以下C的析出行为对钢性能的认识，提出了使室温组织为平衡或接近平衡组织(铁素体/珠光体组织)的低碳钢强度进一步提高的热处理方法，即回火+快冷。它不象调质处理那样需要将钢加热至奥氏体区淬火。亚调质的处理温度在A1温度以下，处理过程不发生相变，晶粒没有细化，主要是控制C在A1温度以下的析出行为来提高强度，具有理论创新，并具有简化工序，降低能耗的优点。
本发明的优点在于：不另添加微合金元素，热处理时不经两次加热，节约昂贵的微合金资源、节省能耗、简化工序。
附图说明
图1为本发明的ZJ330钢53921卷处理温度与性能的关系图。其中，横坐标为温度，纵坐标为强度。
图1为本发明的ZJ330钢53931卷回火时间与性能的关系图。其中，横坐标为时间，纵坐标为强度。
具体实施方式
发明人研究了不同处理温度、不同处理时间及不同冷却方式对钢性能的影响。
(1)CSP生产线生产的低碳高强度钢ZJ330板材，卷号为53921，其原始σs、σb、δ分别为339MPa，397MPa和45％，其组织为铁素体+少量珠光体。将其分别加热到200～700℃，保温20min，水冷至室温，测量处理后钢的力学性能，结果见表1、图1。可见亚调质处理的加热温度为500-700℃时，都能使钢强度水平提高。
                              表1  不同处理温度下钢的力学性能
  温度，℃   保温时间，min   冷却方式   屈服强度，MPa   抗拉强度，MPa   延伸率，％
  200   20   水冷   338   403   46
  300   20   水冷   334   409   45
  400   20   水冷   332   409   42
  500   20   水冷   346   416   42
  600   20   水冷   406   485   30
  700   20   水冷   463   638   14
(2)CSP生产线生产的低碳钢ZJ330板材，卷号为53931，其原始σs、σb、δ分别为351MPa，425MPa和42.4％，其组织为铁素体+少量珠光体。将其加热至600℃，保温1min～2h，水冷至室温，测量处理后钢的力学性能，结果见表2、图2。
                  表2  600℃不同保温时间后水冷钢的力学性能
  时间，   屈服强度，   抗拉强度，   延伸率，
  min   MPa   MPa   ％
  1   410.90   495.19   21.52
  5   443.70   566.09   21.60
  10   461.20   582.61   14.08
  20   456.50   563.79   21.44
  40   393.48   478.50   25.92
  60   383.48   464.48   28.00
  120   358.78   446.49   31.12
可见600℃亚调质处理的保温时间在120min以内，钢的强度水平都有提高。
(3)CSP生产线生产的低碳钢ZJ330板材，卷号为53921，其原始σs、σb、δ分别为339MPa，397MPa和45％，其组织为铁素体+少量珠光体。将其加热至600℃，以不同冷却方式冷却至室温，测量处理后的力学性能，结果见表3。
            表3  不同冷却方式下钢的力学性能
  冷却方式   屈服强度，MPa   抗拉强度，MPa   延伸率，％
  水冷   403   480   30
  空冷   329   403   41
  随炉   320   397   43
可见处理的冷却速度对钢性能影响很大，冷速越快，钢的强度越高，冷却速度达到或超过水冷的冷速(100～500℃/秒)时，回火快冷能够提高钢的强度。

Claims (2)

1、一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法，其特征在于：采用回火加快冷进行热处理，工艺为：采用低碳钢，其碳含量为：C≤0.08％，加热至450-700℃，保温30秒～2120分钟，然后快速冷却至室温，冷却介质为水或其他冷却速度达到或超过水冷的介质，冷速速度为：100~500℃/秒。
2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的低碳钢包括：具有铁素体/珠光体组织的碳素结构钢和微合金钢。
CNB2005101306195A 2005-12-15 2005-12-15 一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法 Expired - Fee Related CN100425707C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101306195A CN100425707C (zh) 2005-12-15 2005-12-15 一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101306195A CN100425707C (zh) 2005-12-15 2005-12-15 一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1786212A true CN1786212A (zh) 2006-06-14
CN100425707C CN100425707C (zh) 2008-10-15

Family

ID=36783824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101306195A Expired - Fee Related CN100425707C (zh) 2005-12-15 2005-12-15 一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100425707C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102337381A (zh) * 2011-07-13 2012-02-01 南阳汉冶特钢有限公司 一种回火改善钢板力学性能的热处理工艺

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100648B (zh) * 1985-04-01 1987-10-28 鞍山钢铁公司 结构钢的强韧化热处理工艺
CN1236092C (zh) * 2001-11-16 2006-01-11 Posco公司 在焊接热影响区具有优良韧性的钢板及其制造方法和使用该钢板的焊接结构
CN1203931C (zh) * 2003-02-09 2005-06-01 攀枝花钢铁有限责任公司钢铁研究院 具有超细晶粒的热轧钢板的生产方法及其制造的热轧钢板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102337381A (zh) * 2011-07-13 2012-02-01 南阳汉冶特钢有限公司 一种回火改善钢板力学性能的热处理工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN100425707C (zh) 2008-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102776450B (zh) 一种低耐热性热作模具钢的淬火热处理工艺
WO2019080659A1 (zh) 超快速加热工艺生产超高强度马氏体冷轧钢板的方法
CN102676780B (zh) 一种合金钢管的调质工艺
CN107012398B (zh) 一种铌微合金化trip钢及其制备方法
CN111485086A (zh) 一种降低高碳合金工具钢盘条脱碳层深度的控轧控冷工艺
CN102021483A (zh) 一种抗拉强度1200MPa级冷轧双相钢板及制备方法
CN104164548B (zh) 一种厚大断面低碳低合金钢铸锻件的热处理工艺
CN118207405A (zh) 10.9级高Cr免退火冷镦钢热轧盘条及其制造方法
CN109536686A (zh) 一种铌微合金化中锰trip钢的制备方法
CN113584267A (zh) 一种高碳纳米贝氏体钢组织的动态等温处理方法
CN101381800B (zh) 一种超超临界钢的正火热处理工艺
CN100425707C (zh) 一种回火快冷提高低碳钢力学性能的方法
CN110257720A (zh) 一种免退火不锈钢板材的生产工艺
CN104164549B (zh) 一种调质低合金塑料模具用钢钢板的预硬处理方法
CN109321829A (zh) 一种屈服强度900MPa级不锈钢板及制造方法
CN105525077A (zh) 一种提高弹簧钢力学性能的热处理工艺
CN113832311A (zh) 一种生产快速球化特殊钢的方法
CN111842485A (zh) 一种降低含铝合金结构钢盘条脱碳层深度的加热方法
CN102517492B (zh) 一种经亚温退火处理的含钒超深冲双相钢的制备方法
CN112481467A (zh) 一种提高铁素体不锈钢强度的热处理方法
CN112760465A (zh) 一种410不锈钢热处理方法
CN1311087C (zh) 解决中碳合金钢带状组织缺陷的热处理方法
CN1267737A (zh) 耐延迟断裂高强钢的等温淬火制备方法
CN114807544B (zh) 高耐磨CrMnMoN合金的双温双时组合热处理方法
Liu et al. Cooling process and mechanical properties design of high carbon hot rolled high strength (HRHS) steels

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081015

Termination date: 20111215