高強度結(jié)構(gòu)鋼板被廣泛應(yīng)用于工程機械和煤礦機械行業(yè),厚度以4mm~80mm為主,其中20mm以下厚度鋼板絕大多數(shù)被應(yīng)用于工程機械行業(yè)。20mm以上厚度鋼板主要為中厚板類產(chǎn)品,多數(shù)應(yīng)用于煤礦機械行業(yè)。
目前國內(nèi)在生產(chǎn)高強度結(jié)構(gòu)鋼板時,多采用TMCP或TMCP+回火的方式,且生產(chǎn)規(guī)格和級別均較低。對于較厚規(guī)格的Q690及以上級別產(chǎn)品,只有極少數(shù)企業(yè)通過加入較多的合金元素并使用調(diào)制的方式生產(chǎn),而國外則大部分是以調(diào)質(zhì)的方式生產(chǎn)。采用TMCP或TMCP+回火的方式較厚規(guī)格的Q690及以上級別產(chǎn)品時,得到的低溫沖擊功值較低,力學(xué)性能波動性較大。采用淬火+回火的調(diào)質(zhì)方法生產(chǎn),能夠較好解決以上問題。利用其研發(fā)淬火機的優(yōu)勢,成功開發(fā)出Q690~Q960級別4mm~60mm厚高強度結(jié)構(gòu)用調(diào)質(zhì)產(chǎn)品,尤其是規(guī)格4mm~10mm Q690~Q960產(chǎn)品,填補了我國高強度結(jié)構(gòu)用調(diào)質(zhì)鋼板薄規(guī)格生產(chǎn)的空白。
該類產(chǎn)品的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
不同鋼板厚度規(guī)格采用不同的化學(xué)成分體系
目前國內(nèi)在生產(chǎn)調(diào)制產(chǎn)品時,對不同厚度規(guī)格的產(chǎn)品主要采用折中的化學(xué)成分。這樣使得在生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品時,由于鋼板極易被淬透,從而造成了對資源的浪費。而在生產(chǎn)厚規(guī)格產(chǎn)品時,又由于加入的合金元素富余量不多,從而使由于厚度的增加而引起的“厚度效應(yīng)”比較明顯,性能的波動性較大。通過對不同厚度規(guī)格的產(chǎn)品采用不同的化學(xué)成分體系,在薄規(guī)格上盡量采取“以水代合金”的方法來減少合金元素的添加,在厚規(guī)格時通過合理的合金元素的添加來提高鋼板的性能。
?。?)不同鋼板厚度規(guī)格采用不同淬火制度
長期以來,淬火制度對鋼板性能的影響一直未被國內(nèi)大多數(shù)鋼廠重視。傳統(tǒng)觀點認為,淬火時只要在奧氏體溫度以上保溫一定時間即可。通過研究發(fā)現(xiàn),鋼板的淬火制度對后續(xù)的冷卻過程有較大的影響。隨著厚度規(guī)格的增加,淬火溫度及其淬火保溫時間也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)調(diào)整,才能既保證鋼材充分奧氏體化,從而為得到良好的綜合力學(xué)性能提供保障。
(3)適度細化原始奧氏體晶粒的思想
研究發(fā)現(xiàn),細化原始奧氏體晶粒是提高高強結(jié)構(gòu)用調(diào)質(zhì)鋼板低溫沖擊韌性的最佳途徑,尤其是對于960MPa及其以上級別的產(chǎn)品更為明顯。通過合金元素的合理添加和軋制、軋后冷卻制度的控制,適度細化原始奧氏體晶粒,不但極大提高了其低溫沖擊韌性,而且還確保焊接時熱影響區(qū)的急劇粗化而引起鋼板性能的惡化。目前,該類產(chǎn)品正在南鋼、漣鋼得到推廣,已初步取得成效,為實現(xiàn)低成本減量化的鋼鐵材料開發(fā)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。