[发明专利]高韧性大厚度大单重690MPa级钢板的热处理方法

说明书

本发明公开了高韧性大厚度大单重690MPa级钢板的热处理方法，属于冶金技术领域。热处理方法包括热处理工序、冷却工序；热处理工序采用二次淬火＋回火工艺；第一次淬火过程中，淬火温度为920～930℃，保温系数2.3～2.6min/mm；第二次淬火过程中，淬火温度为900～910℃，保温系数2.3～2.6min/mm；回火过程中，回火温度为620～640℃，保温时间3.0～4.0min/mm。本发明提高了690MPa大厚度大单重钢板韧性，获得的钢板力学性能良好、板厚1/4处和板厚1/2处‑40℃冲击功及Z向断面收缩率较高。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及高韧性大厚度大单重690MPa级钢板的热处理方法。

背景技术

近年来，随着水电、风电建设的迅猛发展，对于大厚度钢板的需求日益突出，市场对于厚规格用钢的需求越来越大。长期以来由于缺乏必要的生产设备和技术支撑，同时由于国内大厚度、大单重、更高强度级别钢力学性能如负温冲击韧性不佳，性能均匀性较差，而且生产的成本较高，致使不能满足国内市场的需求。大厚度水电、风电用钢板往往依赖于锻造，严重制约了我国水电、风电站建设的发展。

由于大厚度大单重690Mpa级钢板单重和尺寸原因，钢板的均匀性和低温冲击韧性能实物水平较差，因此采用传统的热处理工艺无法满足钢板的技术要求，需要在热处理过程中对钢板的组织进行控制，进而达到钢板良好的强韧性匹配的同时性能均匀性，尤其是低温冲击韧性的均匀性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供高韧性大厚度大单重690MPa级钢板热处理方法，以保证钢板良好的强韧性匹配的同时，保证钢板的性能均匀性，尤其是低温冲击韧性的均匀性。采用本工艺生产的高韧性大厚度大单重690MPa级钢板质量稳定，尤其适合大厚度大单重690Mpa级钢板的热处理工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：高韧性大厚度大单重690MPa级钢板热处理方法，所述热处理方法包括热处理工序、冷却工序；所述热处理工序：采用二次淬火＋回火工艺；第一次淬火过程中，淬火温度为920～930℃，保温系数2.3～2.6min/mm；第二次淬火过程中，淬火温度为900～910℃，保温系数2.3～2.6min/mm；回火过程中，回火温度为620～640℃，保温时间3.0～4.0min/mm。

本发明所述的冷却工序：钢板入水时水温≤26℃，控制冷却过程中水温≤35℃，钢板出水后返红温度650～680℃。

本发明所述钢板在淬火炉中进行淬火，在回火炉进行回火。

本发明所述热处理工序：淬火炉装炉温度≤400℃，升温速度为80～120℃/h。

本发明所述热处理工序：第一次淬火过程中，出炉水冷加速冷却，辊速1.6～1.9min/mm，高压段水量4000～4300m³/h，低压段水量7000～7500m³/h，钢板出水温度≤100℃；第二次淬火过程中，出炉水冷加速冷却，辊速1.6～1.9min/mm，高压段水量4000～4300m³/h，低压段水量7000～7500m³/h，钢板出水温度≤100℃。

本发明所述钢板组织为50-80%回火索氏体+20-50%贝氏体。

本发明所述钢板厚度为160-220mm，宽度为2300-4000mm，单重≥35t。

本发明所述钢板屈服强度≥690MPa，抗拉强度770MPa-940MPa，延伸率≥16%，板厚1/4处-40℃冲击功≥80J，板厚1/2处-40℃冲击功≥80J，Z向断面收缩率≥35%。

本发明所述钢板焊后母材板厚1/4处-40℃冲击功≥80J，板厚1/2处-40℃冲击功≥80J。

本发明所述钢板热影响区板厚1/4处-40℃冲击功≥60J，板厚1/2处-40℃冲击功≥60J。