隨著我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)超高強(qiáng)度可焊接大型工程機(jī)械用結(jié)構(gòu)鋼板的需求不斷增加。960MPa是該領(lǐng)域目前國(guó)內(nèi)能夠批量生產(chǎn)的最高強(qiáng)度級(jí)別，主要用于推土機(jī)、挖掘機(jī)等大型機(jī)械。國(guó)內(nèi)各鋼廠普遍采用軋后調(diào)質(zhì)熱處理即淬火加高溫回火的工藝生產(chǎn)。因此如何優(yōu)化化學(xué)成分和熱處理工藝，實(shí)現(xiàn)在不添加過(guò)多貴金屬如鎳的情況下保持超高的強(qiáng)度和良好的低溫韌性是值得共同關(guān)注的問(wèn)題。本文介紹了鞍鋼生產(chǎn)的一種960MPa級(jí)工程機(jī)械用鋼的熱處理工藝優(yōu)化過(guò)程，對(duì)淬火、回火、在線淬火等熱處理方法對(duì)鋼的組織、性能的影響進(jìn)行了研究。
根據(jù)軋制和調(diào)質(zhì)設(shè)備工藝狀況，進(jìn)行了Fe-C-Mn-Mo-Cr-Ni合金化成分設(shè)計(jì)。工業(yè)生產(chǎn)采用轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄坯厚度250mm。實(shí)際冶煉鋼的化學(xué)成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：
0.16C，0.2Si，1.28Mn，0.001B，0.025Nb，≤0.5Cu，≤0.4Ni，≤0.5Cr，≤0.5Mo，0.04V，
0.02Ti，0.02Als，0.59Ce，余量為Fe。連鑄坯在5500mm生產(chǎn)線進(jìn)行軋制，加熱溫度1230℃，道次變形量10%～20%，終軋溫度850～950℃。成品厚度50～16mm，分別注為S1、S2、S3和S4。部分50mm鋼板采用在線淬火工藝(DQ)生產(chǎn)，終冷溫度低于300℃。熱軋后將鋼板切割成100mm×150mm的小塊，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)熱軋態(tài)(空冷)鋼板進(jìn)行淬火加回火處理。試樣在箱式電阻爐中進(jìn)行加熱，其淬火溫度840～920℃，保溫1.5～3min/mm，回火溫度200～650℃，保溫2.5～3min/mm，空冷;對(duì)在線淬火(DQ)鋼板進(jìn)行回火試驗(yàn)，回火溫度200～650℃，保溫2.5～3min/mm，空冷。
840～920℃不同的淬火加熱溫度影響960MPa級(jí)鋼板的奧氏體晶粒的大小和均勻程度，最終影響鋼板的強(qiáng)度和沖擊韌度的均勻性。完全奧氏體化以上溫度加熱淬火時(shí)，加熱時(shí)間2min/mm以下性能最佳，延長(zhǎng)加熱時(shí)間則韌性變差;未完全奧氏體化溫度淬火則需加熱2～2.5min/mm，以保證獲得穩(wěn)定的性能。熱軋空冷鋼板離線淬火后進(jìn)行600℃回火可以獲得最佳性能。采用在線淬火工藝，可提高960MPa級(jí)鋼板的抗回火軟化能力至600℃以上。
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