[发明专利]保证厚规格高强钢低温韧性的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及中厚板技术领域，具体地说，涉及一种保证厚规格高强钢低温韧性的热处理方法。

背景技术

低合金高强度钢广泛应用于各类工程机械，随着工程机械设备向着大型化发展，厚规格高性能高强度工程机械用钢大量应用于工程机械制造等。工程机械用钢需要具有较高的强度、良好的低温韧性、良好的抗疲劳性能、良好的冷成型性能、良好的焊接性能等。特别是随着技术的发展，厚规格高强钢生产难度大，特别是低温冲击韧性极不稳定，给用户的使用带来困扰。

专利申请号为201210078314.4，名称为80公斤级超高韧性、极厚钢板及其制造方法的专利文件，公开了厚规格80公斤级高强钢，但不是基于连铸坯，而是采用模铸钢锭，不适合于连铸生产线。

2012年4月出版的第40卷第2期《钢铁研究》期刊的名称为110mm厚高强度结构钢Q690D-Z35的研发介绍了一种厚规格Q690D钢板，但同样采用模铸钢锭生产，不适合于以连铸板坯为原料的生产线。

专利申请号为201010227961.8，名称为强韧性、强塑性优良的100公斤级调质钢板及其制造方法公开了一种厚规格Q690D钢板，但合金元素含量高，Cr、Mo含量下限为0.45％，Ni含量下限1.3％，且限制了钢板压缩比不小于3.5，对于厚规格钢板要求板坯厚度尺寸较厚，超过常规连铸线的生产能力。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种保证厚规格高强钢低温韧性的热处理方法，大大提升了厚规格高强钢板的低温冲击韧性。

技术方案如下：

一种保证厚规格高强钢低温韧性的热处理方法，步骤包括淬火、回火和二次低温回火；淬火温度为860-930℃，淬火保温时间为15-25分钟；回火温度为600-650℃，回火保温时间为25-40分钟；钢板出炉后进行二次回火，回火温度为400-300℃，回火保温时间为25-40分钟。

进一步：还包括冶炼的步骤，铁水经过预处理进行深脱硫，然后进行转炉冶炼，铁水和废钢总装入量为230±15吨/炉，其中废钢加入量为30～60吨，铁水温度为1250～1350℃；转炉冶炼采用单渣工艺冶炼，采用硅铝铁、低碳锰铁和硅铁脱氧合金化，转炉出钢温度为1620-1660℃，出钢过程钢包要进行底吹氩操作；钢水经转炉冶炼后进行LF炉外精炼，对钢水配Si、Mn、Nb、Ti、Cr、Mo合金；RH工序进行真空脱气，真空脱气的真空度为0.20～0.30KPa，深真空时间＞15min，要求钢中各类夹杂物不高于1.0级，总夹杂物不高于3.0级。

进一步：还包括连铸步骤，冶炼成功的钢水送到铸机进行连铸，控制钢水过热度15-50℃；连铸机为直弧形连铸机，使用低碳高锰合金钢保护渣，中包使用碱性空心颗粒无碳覆盖剂；保持恒速浇注，浇注速度控制在0.8-1.2m/min；铸坯低倍检验结果应满足C类中心偏析≥3.0级、中间裂纹≤1.5级、中心疏松≤1.0级，板坯厚度为250-300mm。

进一步：还包括板坯再加热的步骤，板坯再加热过程在推钢式加热炉或步进式加热炉中进行，再加热温度为1180-1250℃，再加热过程包括加热段和均热段，板坯再加热的总再加热时间为250-350分钟，加热时板坯移动速度为10-20分钟/厘米，其中均热段时间为30-60分钟。

进一步：还包括粗轧的步骤，粗轧的开轧温度为1160-1230℃，至少有2道次压下率大于20％，中间坯的厚度为成品板坯的厚度的1.3-2.0倍；粗轧阶段开轧第一道次、转钢后第一道次进行除鳞。

进一步：还包括精轧的步骤，精轧开轧温度为890-930℃，终轧温度为840-860℃，精轧阶段有效轧制道次数不超过7道次。

进一步：还包括冷却的步骤，冷却采用加速冷却系统ACC冷却，终冷温度600-640℃，冷却速度10-15℃/s；冷却过程中，采用头遮蔽、尾遮蔽和边部遮挡，头部遮蔽0-2.0m，尾部遮蔽0-2.5m，边部遮挡0-2.0m，控制钢板返红后整体温度差≤50℃。

进一步：还包括热矫直的步骤，钢板矫直温度为400-1000℃，钢板不平度达到≤6mm/2m。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

本发明的突出优点是通过采用淬火+回火+二次低温回火的热处理方法，大大提升了厚规格高强钢板的低温冲击韧性，为采用250-300mm厚Q690D和Q890D连铸板坯稳定生产60mm-100mm厚高强钢板创造了条件。经实际生产并检验，其力学性能优异，各实施例的钢板的低温冲击韧性优良，-20℃低温冲击功大于90J，-40℃低温冲击韧性大于70J。