生產(chǎn)性能優(yōu)良并且成本低廉的耐磨板，一直是冶金企業(yè)追求的目標(biāo)和重要技術(shù)進(jìn)步的推動力，也是企業(yè)長期面臨的課題。在鋼材生產(chǎn)和消費總量中，建筑用耐磨板占有很大比例，隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，對熱軋鋼筋性能的要求越來越高。高強度耐磨板(785～1080MPa)是在整根鋼筋上軋有外螺紋的大直徑、高強度、高精度的耐磨板，主要應(yīng)用于大型橋梁、礦山機械、城際鐵路車廂軌道鋪設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。它具有連接、錨固簡便，張拉錨固可靠，粘著力較強、施工方便等特點。在國內(nèi)，高強度耐磨板多采用調(diào)質(zhì)處理或二火成材，生產(chǎn)成本高、能耗大。首鋼首次一火成材采用130連鑄小方坯在表層超快冷工藝(SUFC)下研制生產(chǎn)出Φ32mm規(guī)格PSB830高強度耐磨板，無論在合金成本還是生產(chǎn)工藝上，均具有極大的優(yōu)勢。本文主要研究在熱軋工藝下高強度耐磨板碳氮化物析出形態(tài)、強化方式以及組織特征，為工業(yè)化大生產(chǎn)的推廣起到理論指導(dǎo)意義。
表層超快冷(Surface Ultra Fast Cooling)工藝技術(shù)。SUFC表層超快冷工藝為：熱軋鋼坯在完成奧氏體化后并實施較低溫度的控軋，軋后采用兩級強制冷卻，并強化軋后二冷，以實現(xiàn)軋后超快冷(冷速＞200℃/s)，使得軋材大斷面的表面組織晶粒細(xì)小并獲得一定厚度的強化相淬透層，而芯部仍然為軟相“珠光體＋鐵素體”。鋼筋穿水冷卻后進(jìn)行空冷，由于芯部溫度高，內(nèi)部熱量向外擴散，表層馬氏體發(fā)生自回火反應(yīng)形成回火索氏體，獲得軟相與硬相的良好匹配，以期使鋼筋具有高的強度和韌性。
SUFC表層超快冷工藝創(chuàng)造性地解決了高強度耐磨板肋部和肋底基圓的冷卻不均勻的問題，使其在具有高強度同時，也具有較高的韌性，較之調(diào)質(zhì)熱處理降低了成本和能耗。高強度耐磨板中析出相有方形、球形和片狀，但析出結(jié)構(gòu)基本相同，均為(TixV1-x)(CN)。耐磨板芯部析出物較多，細(xì)小、彌散，呈片狀或細(xì)片狀，尺寸50nm左右；邊部析出物相對較少，呈方形或球形，尺寸100nm左右。表層超快冷工藝下高強度耐磨板具有典型組織特征：邊部回火索氏體，芯部鐵素體+珠光體；在組織強化的基礎(chǔ)上通過彌散析出、相間析出和鐵素體基體中位錯線上析出等析出強化方式，彌補了芯部軟相和邊部過冷強化相之間的強度差異，保證了軋材的性能穩(wěn)定。