JFE开发550和610Mpa的高强度钢板新工艺.docVIP

由碳化物形态控制技术生产的罐槽、压力容器用 具有极好韧性的550和610Mpa高强度钢板 摘要：JFE已开发了550和610Mpa高强度钢板，应用了必威体育精装版在线热处理技术，具有极好的韧性和焊接性。钢板的超级性能和焊接性在于采用了以下技术：微合金技术；直接淬火和在线回火工艺；采用超级OLAC（在线加速冷却）和HOP（热处理在线工艺）；并且低C，低开裂参数值（PCM），不需B添加剂。特别是利用在线HOP回火工艺快速加热和回火，提高了韧性及热处理高性能钢板产量。对许多钢厂具有实际意义。 1.介绍 　　各种钢板应用于能源工厂设备的建造，如能量储存设备，化工厂和发电设备。近来随着这些工厂的扩大，日益严峻的操作和服务条件，更加高效经济的建造方式，要求用于这些工厂的材料强度更高，韧性更大，并且更易于焊接。随着近年来全球范围内大量的能源消耗和能源工厂建设，对高性能钢材和缩短建造工期的要求也在上升。 　　为了满足这些要求，JFE钢厂开发了一系列高性能550和610Mpa高强度钢板（JFE-HITEN 610U2，ASTM A 841 Gr.B C1.2等）,具有极好焊接性能,用于水力发电厂内各种容器管道的建造。这些钢种的开发利用了JFE必威体育精装版的钢生产技术,包括一种具有高速冷却和均匀冷却能力的加速冷却装置,JFE钢厂的超级-OLAC和HOP,一种加速冷却后感应型在线热处理技术。这些钢的生产技术核心是综合了微合金技术和JFE为生产商提供的必威体育精装版技术。这此技术使得以下生产成为可能：在轧制线上淬火和回火，提高生产率；利用HOP快速加热和回火来控制微观结构和碳化物的细化和弥散，改善钢的性能。 　　本文介绍了通过钢板在线热处理工艺采用碳化物的细化和弥散技术生产的550和610Mpa高强度钢板的特点和性能。 2. JFE在线热处理技术 　　钢板淬火和回火热处理至今一直在离线的大气炉中进行。生产商希望能开发出一种在线热处理技术以供使用。基于（TMCP）热机械控制技术，控制轧制和控制冷却的研究和开发有了进展。一种轧后直接淬火（DQ）方法开发了出来，并且高强度钢板生产商都广泛应用一种直接淬火和回火工艺（DQ-T）。550和610Mpa级及更高级更高强度钢通过采用DQ技术，提高淬性，增加强度。从而降低碳含量和PCM值，提高焊接性和焊接接头性能。 　　直接淬火在轧制线上的一个加速冷却装置内进行。1980年JFE钢厂成为世界上第一个开发应用在线加速冷却设备的工厂。十几年后该公司开发了一种在线加速冷却装置，SUPER-OLAC，其高速冷却能力几乎达到理论限值，并能够均匀冷却。1998年JFE工厂开始使用SUPER-OLAC。 　　回火方面，JFE开发了HOP，采用一感应加热系统实现在线回火。从2004年以来该技术已得到全面应用。SUPER-OLAC和HOP的综合使用实现了钢板全面在线淬火和回火处理，并且提高了生产率和钢板性能。这是炼钢生产史上的一个了不起的创举。图1给出了淬火和回火工艺的开发过程，图2给出了使用SUPER-OLAC和HOP的Fukuyama钢板厂的布局。 图1 热处理技术的开发 图2 日本西部工厂（Fukuyama）在线热处理布置图 3.利用快速加热和回火来细化和弥散碳化物技术 3.1用回火来细化和弥散渗碳体技术 　　对于微观结构主要为马氏体的中高碳钢，如机械建造用钢，回火时增加加热速度可均匀细化渗碳体的弥散。对于微观结构主要为贝氏体或马氏体和贝氏体混合结构的低碳钢，通过快速加热，渗碳体的细化和弥散的有关机制还尚未有定论。 　　这类研究详细探讨了加热速度和加热过程对碳代物析出行为产生的影响。用具有混合马氏体和贝氏体微观结构的780Mpa低碳钢进行了实验，试验结果见图3和图4。 　　　图3 通过快速加热和回火细化渗碳体均匀弥散 图4加热过程中渗碳体析出行为 　　当加热速度从0.3℃/s以与炉内回火相等的速度增加到3℃/s以上时,渗碳体可被细化和弥散。在大气炉内回火后的钢中，相对粗的渗碳体在板条边界析出。在快速加热和回火后的钢中，大量的渗碳体在板条边界内形成，并且形成的渗碳体是均匀细化和弥散的。 　　在加热大气炉内回火后的钢时，渗碳体析出并主要在板条边界生长。快速回火时，在低温区域，渗碳体主要在板条边界析出，随着加热温度升高，细小的渗碳体析出，产生均匀的细化和弥散。 　　图5给出了加热速度对渗碳体析出行为的影响。在加热过程的低温阶段，渗碳体开始优先主要在板条边界析出。加热速度低时，板条边界渗碳体生长，顺着板条边界形成粗粒组织。加热速度高时，温度上升很快，渗碳体来不及顺着板条边界生长，不能再进行错位的恢复。利用板条边界内的错位作为核晶点，通过渗碳体析出得到均匀的细化渗碳体。 图5