Q460C鋼的成分設計及控軋控冷工藝優(yōu)化.pdf

1、由于鈮、釩合金價格不斷上漲,造成低合金高強度鋼生產成本顯著增加。因此,如何保證鋼材力學性能盡量少添加或不添加高價位的微合金元素,已成為國內外研究的熱點。Q460C鋼是一種典型的低合金高強度鋼,具有較高的強度和良好的塑韌性,廣泛應用于煤礦液壓支架、刮板輸送機等設備的生產制造中,是濟南鋼鐵集團(以下簡稱濟鋼)中厚鋼板的重要品種之一。
　　 本文針對濟鋼Q460C鋼合金成本偏高和個別批次強度偏高而塑韌性不合的問題展開研究。對比分析已生

2、產的軋態(tài)合格與熱處理挽救合格及未合格Q460C鋼板的組織,探索合金成分與組織性能的關系,對合金成分進行優(yōu)化;通過測定優(yōu)化后Q460C鋼的再結晶曲線和CCT曲線,提出控軋控冷工藝的優(yōu)化方案;最后根據確定的Q460C鋼合金成分和TMCP工藝參數進行了現場工業(yè)性實驗,經過系統(tǒng)研究得出以下主要結論:
　　 (1)濟鋼批量化生產的部分Q460C鋼板主要是塑性和沖擊韌性不合格,性能不合格的試樣從1/4厚度處到中心處均出現了不同數量的帶狀貝氏

3、體組織,分析認為這是引起其拉伸斷口出現木紋狀分層現象的重要原因,同時也是導致Q460C鋼板延伸率和沖擊韌性降低的根本原因。
　　 (2)微合金碳氮化物主要有TiN、Nb(C、N)、V(C、N)。TiN固溶和析出溫度較高,多呈正方形或近似正方形,且尺寸較大;另外還存在TiN與Nb(C、N)、V(C、N)復合析出,這類析出物可以有效阻止奧氏體化過程及粗軋再結晶后的晶粒長大。Nb(C、N)和V(C、N)主要在位錯、晶界和亞晶界等處析出

4、,一般成橢圓形、圓形或不規(guī)則形狀,可以有效釘扎位錯運動,產生顯著的晶粒細化效果。為控制其在晶界或亞晶界上的析出量,可以適當降低析出溫度。
　　 (3)針對濟鋼生產實際提出了不添加V元素的Q460C鋼Nb-Ti合金系的優(yōu)化設計。經過計算預測了優(yōu)化后Q460C鋼的主要力學性能和焊接性能。
　　 (4)對新設計Q460C鋼的靜態(tài)再結晶曲線、真應力-真應變曲線和CCT曲線進行分析研究。在理論計算的基礎上得出:新設計Q460C鋼粗

5、軋階段再結晶不能完全進行,變形奧氏體經歷再結晶次數較少,開軋初期宜采用小壓下量以減少粗大再結晶晶粒的體積分數,前4道次壓下量可設定在8.5mm以下,末道次須采取大的應變量以細化奧氏體晶粒,終軋溫度控制在1020℃;精軋階段的開軋溫度控制在900℃以下,終軋溫度控制在830～850℃;冷卻速度根據鋼板厚度的差異,控制在5～10℃/s之間,終冷溫度控制在670～690℃左右,控冷后直接空冷至室溫。
　　 (5)根據濟鋼生產現場工裝條